DE60201055T2

DE60201055T2 - Hydraulische Betätigungsvorrichtung für eine Schließanordnung

Info

Publication number: DE60201055T2
Application number: DE60201055T
Authority: DE
Inventors: Laurentius Andreas Gerardus Mentink; Willem Herman Masseling; Daniel Van't Veen
Original assignee: Actuant Corp
Current assignee: Enerpac Tool Group Corp
Priority date: 2001-10-01
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2005-09-08
Anticipated expiration: 2022-09-28
Also published as: NL1019067C2; EP1298273A1; US20030061811A1; US6751953B2; DE60201055D1; ATE274631T1; EP1298273B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Betätigungsvorrichtung für eine Schließanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene hydraulisch betätigte Schließanordnungen bekannt. Als Beispiel seien hier die DE 196 41 428 , die EP 0 803 630 und die NL 10 11 362 genannt. Das Dokument NL 10 11 362 offenbart alle Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Bei diesen bekannten Schließanordnungen werden verschiedene Lösungen hinsichtlich der Gefahr des Einklemmens eines Gegenstands oder eines Körperteils beim Schließen des Schließelements sowie der Gefahr einer Behinderung einer Bewegung des Schließelements vorgeschlagen, beispielsweise weil das Schließelement beim Öffnen mit irgend etwas kollidiert.
Insbesondere hinsichtlich des Einklemmens eines Körperteils besteht das Erfordernis, daß nicht nur die maximale Kraft, die das Betätigungsorgan liefern kann, während des letzten Teils der Schließbewegung stark vermindert wird und/oder die Schließbewegung gestoppt wird, sondern auch das Erfordernis, daß die Bewegung des Schließelements umgekehrt werden kann, so daß das eingeklemmte Körperteil befreit wird. Die bekannten hydraulisch betätigten Schließanordnungen sehen keinerlei derartige automatische Umkehr vor.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gesetzt, eine hydraulische Betätigungsvorrichtung für eine Schließanordnung anzugeben, mit der das vorstehend genannte Ziel erreicht werden kann, wobei die Betätigungsvorrichtung eine einfache Konstruktion aufweist und äußerst zuverlässig ist.
Die Erfindung gibt eine hydraulische Betätigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 an, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ein mit der Steuereinrichtung verbundener hydraulischer Strömungssensor an jedem Druckbegrenzungsventil vorgesehen ist, so daß der eine oder die mehreren hydraulischen Strömungssensoren das Vorhandensein einer Strömung von Hydraulikfluid durch das Druckbegrenzungsventil zu dem Reservoir erfassen, und daß die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist – wenn ein Strömungssensor eine Hydraulikfluid-Strömung erfaßt – die Zuführung von unter Druck stehenden Hydraulikfluid zu dem Betätigungsorgan umzukehren, so daß die Öffnungsbewegung in eine Schließbewegung geändert wird, oder umgekehrt.
Die Erfindung sieht vor, daß das Überschreiten eines zulässigen Druckwertes in der Öffnungskammer oder der Schließkammer, wobei dieser Druckwert durch ein Druckbegrenzungsventil vorgegeben ist, zum Öffnen des betreffenden Druckbegrenzungsventils sowie zur Abgabe von Fluid zu dem Reservoir führt. Durch Feststellen dieser Abgabe mittels eines hydraulischen Strömungssensors stellt die Steuereinrichtung fest, daß der maximale Grenzwert für den Druck überschritten worden ist. Die Steuereinrichtung reagiert dann durch Umkehren der Richtung der Bewegung des Betätigungsorgans.
Der Strömungssensor kann in verschiedener Weise realisiert werden, jedoch ist vorzugsweise eine Ausführungsform vorgesehen, wie diese im einzelnen in der NL 10 11 4476 der Anmelderin beschrieben ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß ein einziger hydraulischer Strömungssensor vorhanden ist, der gemeinsam für alle Druckbegrenzungsventile vorgesehen ist und der das Vorhandensein einer Strömung von jedem der Druckbegrenzungsventile zu dem Reservoir feststellt.
Vorzugsweise bildet der hydraulische Strömungssensor eine freie Passage für das Fluid durch die Reservoirleitung, so daß die Begrenzung des Drucks in der Öffnungskammer und der Schließkammer durch ein zugeordnetes Druckbegrenzungsventil stets funktionsfähig ist. Im Fall eines Versagens des Strömungssensors oder der Steuereinrichtung würde dann lediglich die beabsichtigte Umkehr der Richtung der Bewegung unausgeführt bleiben.
Die erfindungsgemäße Lösung ist beträchtlich vorteilhafter als die Verwendung teurer elektrischer Drucksensoren zum Messen des Drucks in der Öffnungskammer und der Schließkammer. Ferner ist die Steuereinrichtung weniger komplex als in Kombination mit Drucksensoren.
Bei einer einfachen Modifizierung stehen das erste und das zweite Druckbegrenzungsventil mit einer gemeinsamen Reservoirleitung zu dem Reservoir in Verbindung, und der hydraulische Strömungssensor ist in der gemeinsamen Reservoirleitung angebracht. Die Grenzwerte der Druckwerte, die zum Öffnen der verschiedenen Druckbegrenzungsventile führen, sind in der Praxis vorteilhafterweise variabel.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß das Betätigungsorgan eine Bypass-Verbindung aufweist, die an einer Bypass-Öffnung mit dem Zylinderraum in Verbindung steht, wobei die Bypass-Öffnung zwischen den Verbindungsöffnungen der Öffnungskammer und der Schließkammer liegt. Ferner ist ein drittes Druckbegrenzungsventil vorgesehen, das mit der Bypass-Verbindung in Verbindung steht, so daß in einem ersten Bereich der Schließbewegung die Schließkammer nur mit der zugeordneten Verbindung bzw. Öffnung in Verbindung steht und gegenüber der Bypass-Verbindung abgesperrt ist, und so daß in einem zweiten Bereich der Schließbewegung die Schließkammer sowohl mit der zugeordneten Verbindung als auch mit der Bypass-Verbindung in Verbindung steht.
Durch Realisieren des dritten Druckbegrenzungsventils in einer derartigen Weise, daß dieses Ventil bei einem niedrigeren Druck öffnet als das zweite Druckbegrenzungsventil, wird die Wirkung erzielt, daß in dem zweiten Bereich der Schließbewegung die von dem Betätigungsorgan lieferbare Kraft niedriger ist als in dem ersten Bereich.
Bei einer praktischen Ausführungsform der vorstehend beschriebenen Modifizierung ist vorgesehen, daß das erste, das zweite und das dritte Druckbegrenzungsventil mit einer gemeinsamen Reservoirleitung zu dem Reservoir in Verbindung stehen und der hydraulische Strömungssensor in dieser gemeinsamen Reservoirleitung angebracht ist.
Diese Lösung führt zu dem Effekt, daß in einem ersten Bereich der Öffnungsbewegung die von dem Betätigungsorgan lieferbare Kraft durch das erste Druckbegrenzungsventil bestimmt wird und in einem zweiten Bereich durch das dritte Druckbegrenzungsventil bestimmt wird. Wenn das dritte Druckbegrenzungsventil bei einem niedrigeren Druckwert öffnet, ist somit die von dem Betätigungsorgan in dem zweiten Bereich der Öffnungsbewegung lieferbare Kraft geringer als in dem ersten Bereich. In Abhängigkeit von der weiteren Ausführung der Schließanordnung kann dies akzeptabel sein. Wenn diese Reduzierung unerwünscht oder unzulässig ist, schlägt die Erfindung eine weitere, komplexere Ausführungsform vor.
Bei dieser komplexeren Ausführungsform ist vorgesehen, daß das zweite und das dritte Druckbegrenzungsventil sowie die Verbindung der Öffnungskammer über ein Rückschlagventil, das in Richtung der Öffnungskammer sperrt, mit einer gemeinsamen Reservoirleitung in Verbindung stehen, in der der hydraulische Strömungssensor sowie zwischen dem Strömungssensor und dem Reservoir das erste Druckbegrenzungsventil aufgenommen sind, wobei die gemeinsame Leitung zwischen dem Strömungssensor und dem ersten Druckbegrenzungsventil über ein Rückschlagventil, das in Richtung der Reservoirleitung sperrt, mit der Öffnungskammer in Verbindung steht.
Durch diese Ausführungsform wird erreicht, daß der Druck in der Öffnungskammer nur durch das erste Druckbegrenzungsventil begrenzt wird, selbst wenn die Öffnung der Bypass-Verbindung mit der Öffnungskammer verbunden ist. Während des Schließens ist die Bypass-Verbindung zusammen mit dem dritten zugeordneten Druckbegrenzungsventil in Betrieb. Dieser Effekt kann jedoch auch mit anderen hydraulischen Schaltungen erzielt werden.
Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungsformen derselben werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlicher erläutert; darin zeigen:
1 eine Perspektivansicht eines Bereichs eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 eine schematische Darstellung einer ersten exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen hydraulischen Betätigungsvorrichtung;
3 eine schematische Darstellung einer zweiten exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen hydraulischen Betätigungsvorrichtung;
4 eine schematische Darstellung einer dritten exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen hydraulischen Betätigungsvorrichtung; und
5 eine Schnittdarstellung einer exemplarischen Ausführungsform des hydraulischen Strömungssensors, der bei der erfindungsgemäßen hydraulischen Betätigungsvorrichtung Anwendung finden kann.
1 zeigt einen Teil der rechten Rückseite eine Personenfahrzeugs (das nicht weiter dargestellt ist) mit Kofferraum. Wie allgemein bekannt ist, weist dieser Bereich des Fahrzeugaufbaus eine Kofferraumöffnung 1 auf, wobei der Aufbau eine Tropfleiste 2 bildet, die sich entlang des seitlichen Rands und im allgemeinen entlang des oberen Rands dieser Kofferraumöffnung 1 erstreckt und vertieft ausgebildet ist. Die Tropfleiste weist eine Leistenbodenwand 3 auf, die auf der einen Seite durch eine Leistenwand 4 abgegrenzt ist. Auf der anderen Seite ist der Leistenboden 3 durch eine vertikale innere Leistenwand 5 abgegrenzt, die mit einem flexiblen Dichtungsstreifen (nicht gezeigt) versehen ist, der sich entlang ihrer Oberseite erstreckt.
Wie ebenfalls üblich ist, weist das Fahrzeug ferner einen Kofferraumdeckel 6 zum Verschließen der Öffnung 1 des Kofferraums auf.
Der Kofferraumdeckel 6 ist an dem Fahrzeugkörper mit einer Gelenkeinrichtung derart angebracht, daß er um eine im wesentlichen horizontale Schwenkachsenlinie verschwenkbar ist und zwischen einer geschlossenen Stellung, in der der Kofferraum deckel 6 gegen den Dichtungsstreifen an der inneren Leistenwand 5 drückt (so daß der Kofferraum gegenüber der äußeren Umgebung dicht verschlossen ist) sowie einer geöffneten Stellung (die in 1 dargestellt ist) beweglich ist, in der er in einem Winkel relativ zu der geschlossenen Stellung nach oben gerichtet ist.
Bei dem vorliegenden Beispiel weist die Gelenkeinrichtung an jedem Seitenrand des Kofferraumdeckels 6 zwei Stangen 7, 8 auf, die an ihrem einen Ende jeweils mit einer zugeordneten Gelenkstelle 9, 10 mit dem Fahrzeugkörper schwenkbar verbunden sind und an ihrem anderen Ende mit einer zugeordneten Gelenkstelle 11, 12 jeweils mit einer Halterung 13 verbunden sind, die an der Unterseite des Kofferraumdeckels 6 angebracht ist.
In an sich bekannter Weise bilden diese beiden Stangen 7, 8 zusammen mit ihren zugeordneten Gelenkstellen eine sogenannte Vierstangen-Gelenkkonstruktion. Die Stangen 7, 8 sind derart montiert und realisiert, daß in der geschlossenen Stellung des Kofferraumdeckels 6 diese Stangen 7, 8 in der Tropfleiste 2 liegen.
Zum Öffnen und Schließen der Kofferraumöffnung 1 ist das Fahrzeug ferner mit einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung ausgestattet, von der eine Reihe exemplarischer Ausführungsformen im folgenden unter Bezugnahme auf die 2, 3, 4 ausführlicher erläutert werden.
Die Betätigungsvorrichtung weist unter anderem einen doppelt wirkenden hydraulischen Antriebszylinder 15 auf, der zwischen dem Fahrzeugkörper und dem Kofferraumdeckel angebracht ist und für die Bewegung des Kofferraumdeckels 6 zuständig ist.
Der Zylinder 15 weist ein Zylindergehäuse auf, das an der Bodenseite durch einen Stift 16 mit einer Stützkonstruktion 17 schwenkbar verbunden ist, die wiederum an der Innenseite des Aufbaus in der vertikalen Tropfleistenwand 4 angebracht ist.
Der Zylinder 15 weist eine Kolbenstange 18 auf, die hin und her beweglich ist und die durch ein Kugelgelenk 19 mit dem Ende eines Hebels 20 verbunden ist. An dem anderen Ende ist dieser Hebel 20 mit einer Achse 21 fest verbunden, die sich quer zu dem Hebel 20 erstreckt. Die Achse 21 ragt an dem einen Ende durch eine zusätzliche Halterung 22 hindurch und ragt in der anderen Richtung durch die Halterung 17 und sodann durch eine Öffnung 23 in der Leistenwand 4 in die Tropfleiste 2 hinein, wobei diese Öffnung mit einem Dichtungsring versehen ist. Der in die Tropfleiste 2 hineinragende Teil der Achse 21 bildet die Gelenkstelle 10 der Stange 8 und ist mit dieser Stange 8 fest verbunden.
In 2 ist das hydraulische Betätigungsorgan 15 zum Bewegen des Kofferraumdeckels 1 erkennbar, wobei das Betätigungsorgan 15 ein Gehäuse mit einem Zylinderraum aufweist, in dem eine Kolbenstange 18 mit einem Kolben 25 hin und her beweglich ist, wobei letzterer in dem Zylinderraum eine Schließkammer 26 und eine Öffnungskammer 27 abgrenzt.
Das Gehäuse des Betätigungsorgans 15 ist in jeder der Kammern 26, 27 mit einer zugeordneten Öffnung 26a, 27a versehen, die für die Zuführung und die Abführung von Hydraulikfluid mit dem Zylinderraum in Verbindung stehen. Um den Kolben 25 herum ist ein Dichtungsring 28 angeordnet, der in dicht abdichtender Weise mit dem Gehäuse in Verbindung steht.
Die hydraulische Betätigungsvorrichtung weist ferner eine Hydraulikpumpe 30 auf, die einen zugeordneten elektrischen Pumpenmotor 31 aufweist.
Bei der Pumpe 30 handelt es sich um eine Pumpe mit reversibler Pumprichtung sowie mit zwei Öffnungen 32, 33, die in Abhängigkeit von der Rotationsrichtung des Pumpenmotors 31 als Ansaugöffnung oder als Abgabeöffnung wirken.
Die Öffnung 32 ist durch eine Leitung 34 mit der Öffnungskammer 27 verbunden, und die Öffnung 33 ist über eine Leitung 35 mit der Schließkammer 26 verbunden.
Die Öffnungen 32, 33 stehen ferner über ein Zweiweg-Ansaugventil 36 mit einem Reservoir 37 für Hydraulikfluid in Verbindung.
Wenn der Schließkammer 26 Hydraulikfluid zugeführt wird, liefert das Betätigungsorgan 15 eine Kraft, um den Kofferraumdeckel 6 zur Ausführung einer Schließbewegung in die geschlossene Stellung zu veranlassen, und wenn die Zuführung in die Öffnungskammer 27 gerichtet ist, liefert es eine Kraft, um den Kofferraumdeckel zur Ausführung einer Öffnungsbewegung in die geöffnete Stellung zu veranlassen.
Die hydraulische Betätigungsvorrichtung weist ferner ein erstes Druckbegrenzungsventil 40, das mit der Öffnungskammer 27 in Verbindung steht, sowie ein zweites Druckbegrenzungsventil 41 auf, das mit der Schließkammer 26 in Verbindung steht. Ferner ist eine elektrische Steuereinrichtung 50 zum Steuern der Zuführung von unter Druck stehendem Hydraulikfluid zu der Öffnungskammer 27 oder zu der Schließkammer 26 des Betätigungsorgans 15 durch geeignete Ansteuerung der Pumpe 15 vorgesehen.
Für den Fachmann ist klar, daß auch eine Pumpe mit einer einzigen Zuführungsöffnung und einem (elektronisch betätigten) Steuerventil zum Steuern der Zuführung von Hydraulikfluid zu den Kammern der Betätigungsorgane verwendet werden könnte. Bei einem solchen Ausführungsbeispiel (nicht gezeigt), jedoch auch bei anderen Modifikationen kann vorgesehen sein, daß das erste und das zweite Druckbegrenzungsventil miteinander übereinstimmen und aus diesem Grund durch ein einziges Druckbegrenzungsventil gebildet sind, das zum Beispiel durch ein ODER-Ventil mit der Schließkammer und der Öffnungskammer in Verbindung steht.
Das erste und das zweite Druckbegrenzungsventil 40, 41 stehen über eine gemeinsame Reservoirleitung 42 mit dem Reservoir 37 in Verbindung.
In der gemeinsamen Reservoirleitung 42 ist ein hydraulischer Strömungssensor 45 angebracht.
Der Strömungssensor 45 steht mit der Steuereinrichtung 50 für den Elektromotor 31 der Pumpe 30 in Verbindung. Der Sensor 45 ist dazu ausgebildet, das Vorhandensein einer Strömung von Hydraulikfluid sowohl durch das erste Druckbegrenzungsventil 40 als auch durch das zweite Druckbegrenzungsventil 41 zu dem Reservoir 37 festzustellen.
Die Steuereinrichtung 45 ist dazu ausgebildet – wenn der Strömungssensor 45 eine Strömung von Hydraulikfluid zu dem Reservoir 37 feststellt – die Zuführung von unter Druck stehendem Hydraulikfluid zu dem Betätigungsorgan 15 umzukehren, indem eine Umkehr der Rotationsrichtung des Elektromotors 31 veranlaßt wird. Wenn der Sensor 45 während der Öffnungsbewegung eine Strömung feststellt, so wird diese Öffnungsbewegung unterbrochen, und es wird automatisch die Schließbewegung ausgeführt.
Dies kann dann der Fall sein, wenn zum Beispiel der Kofferraumdeckel beim Öffnen auf ein Hindernis stößt. Wenn eine Hand oder dergleichen beim Schließen des Kofferraumdeckels eingeklemmt wird, führt dies ebenfalls zu einer Umkehr der Bewegung und somit zu einer Aufhebung des Einklemmzustands.
Bei dem Strömungssensor 45 kann es sich um eine an sich bekannte Ausführungsform handeln, wie dies zum Beispiel in der NL 10 14 476 der Anmelderin gezeigt ist. Diese bekannte Ausführungsform wird aus Gründen der Vollständigkeit im folgenden unter Bezugnahme auf 5 erläutert. Selbstverständlich können auch ganz andere Strömungssensoren zum Herstellen einer Fluidströmung in der gemeinsamen Reservoirleitung verwendet werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 ist die maximal lieferbare Kraft des Betätigungsorgans 15 während der Schließbewegung und der Öffnungsbewegung konstant. In der Praxis können die Grenzwerte für den Druck, bei dem die Ventile 40, 41 öffnen, variieren. Zum Beispiel öffnet das Ventil 40 bei einem Druck von 70 bar, und das Ventil 41 öffnet bei einem Druck von 80 bar.
Das Ausführungsbeispiel gemäß 2 liefert in der Praxis einen annehmbaren Schutz gegen ein Einklemmen eines Körperteils, wenn die letztendlich auf das fragliche Körperteil wirkende Klemmkraft einen annehmbaren Wert hat.
Ein alternatives Ausführungsbeispiel der hydraulischen Betätigungsvorrichtung wird nun unter Bezugnahme auf 3 erläutert. In 3 sind Teile, die Teilen gemäß 2 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Bei der Vorrichtung gemäß 3 wird anstelle des Betätigungsorgans 15 ein Betätigungsorgan 60 verwendet.
Das Betätigungsorgan 60 besitzt ein Gehäuse mit einem Zylinderraum, in dem eine Kolbenstange 61 mit einem Kolben 62 hin und her beweglich ist, wobei letzterer in dem Zylinderraum eine Schließkammer 63 und eine Öffnungskammer 64 abgrenzt.
Das Gehäuse des Betätigungsorgans 60 ist in jeder der Kammern 63, 64 mit einer zugeordneten Öffnung 63a, 64a versehen, die für die Zuführung und Abführung von Hydraulikfluid mit dem Zylinderraum in Verbindung stehen.
Um den Kolben 62 herum ist ein Dichtungsring 65 angeordnet, der in abdichtender Weise mit dem Gehäuse in Verbindung steht.
Ferner ist das Betätigungsorgan 60 mit einer Bypass-Verbindung 66 versehen, die an einer Bypass-Öffnung 66a mit dem Zylinderraum in Verbindung steht, wobei die Bypass-Öffnung 66a zwischen den Verbindungsöffnungen 63a, 64a der Öffnungskammer 64 und der Schließkammer 63 liegt. Im spezielleren liegt die Bypass-Öffnung 66a näher bei der Öffnung 64a der Öffnungskammer 64 als bei der Öffnung 63a.
Bei der Vorrichtung gemäß 3 ist ein drittes Druckbegrenzungsventil 68 vorgesehen, das mit der Bypass-Verbindung 66 in Verbindung steht. Ferner stehen das erste, das zweite und das dritte Druckbegrenzungsventil 40, 41, 68 mit der gemeinsamen Reservoirleitung 62 zu dem Reservoir 37 in Verbindung.
In einem ersten Bereich der Schließbewegung steht die Schließkammer 63 nur mit der zugeordneten Öffnung 63a in Verbindung, und die Schließkammer 63 ist gegenüber der Bypass-Öffnung 66a abgesperrt. In einem anschließenden zweiten Bereich der Schließbewegung steht die Schließkammer 63 sowohl mit der zugeordneten Öffnung 63a als auch mit der Bypass-Öffnung 66a in Verbindung.
In der Praxis hat dies den Vorteil, daß der Grenzwert für den Druck, bei dem das Ventil 68 öffnet, niedriger ist als die Grenzwerte der Ventile 40, 41. Zum Beispiel öffnen das Ventil 68 bei einem Druck von 20 bar, das Ventil 40 bei 70 bar und das Ventil 41 bei 80 bar.
Als Ergebnis dieser Ausführungsform steht während des ersten Bereichs der Schließbewegung ein maximaler Druck von 80 bar für die Schließbewegung zur Verfügung. Wenn dieser Grenzwert überschritten wird, beispielsweise weil ein Koffer das Schließen des Kofferraumdeckels verhindert, öffnet das Ventil 41, und Fluid strömt über die Leitung 42 zu dem Reservoir. Der Sensor 45 erfaßt dies, und der Kofferraumdeckel führt automatisch eine Öffnungsbewegung aus.
Während des zweiten Bereichs der Schließbewegung beträgt der maximal verfügbare Druck in der Schließkammer nur 20 bar. Wenn dieser Druck überschritten wird, zum Beispiel weil eine Hand von dem Kofferraumdeckel eingeklemmt wird, öffnet das Ventil 68, und die Strömung durch die Leitung 42 wird von einem Sensor 45 festgestellt. Einerseits ist die Klemmkraft nun gering, da der Druck auf 20 bar begrenzt ist, und andererseits wird die Bewegung des Kofferraumdeckels umgekehrt, so daß die leicht eingeklemmte Hand unmittelbar befreit wird.
Es ist zu erkennen, daß die Position der Öffnung 66a sowie die Grenzwerte für die Ventile 40, 41, 68 von dem Fachmann auf der Basis der Ausführungsform der Gesamtkonstruktion und der Erfordernisse beispielsweise hinsichtlich der für zulässig erachteten Klemmkraft definiert werden können.
Bei einer Modifizierung (nicht gezeigt) ist es ebenfalls vorstellbar, eine Vielzahl von Bypass-Öffnungen vorzusehen, von denen jede mit einem zugeordneten Druckbegrenzungsventil zu versehen ist, so daß mehr als zwei Bereiche definiert werden können, von denen jeder einen separaten maximalen Grenzwert hat.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 3 beträgt der maximale Druck in der Öffnungskammer 64 in einem ersten Bereich der Öffnungsbewegung 70 bar. Nachdem der Dichtungsring 65 die Bypass-Öffnung 66a passiert hat, ist der maximale Druck in dem zweiten Bereich der Öffnungsbewegung auf 20 bar begrenzt.
In der Praxis hat sich dies als akzeptabel erwiesen, jedoch ist es auch vorstellbar, daß dann eine unzulängliche Kraft zum Abschließen der Öffnungsbewegung vorhanden ist. Zur Lösung dieses "Konflikts" zwischen einer niedrigen Klemmkraft bei der Schließbewegung einerseits und einem geeigneten Druck während der Öffnungsbewegung andererseits wird das komplexere Ausführungsbeispiel gemäß 4 vorgesehen.
In 4 sind Teile, die mit dem Ausführungsbeispiel der hydraulischen Betätigungsvorrichtung gemäß 3 übereinstimmen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 stehen das zweite und das dritte Druckbegrenzungsventil 41, 68 sowie die Verbindung der Öffnungskammer 64 über ein Rückschlagventil 70, das in Richtung der Öffnungskammer sperrt, mit der gemeinsamen Reservoirleitung 42 zu dem Reservoir 37 in Verbindung.
In der Leitung 42 sind der hydraulische Strömungssensor 45 sowie zwischen dem Strömungssensor 45 und dem Reservoir 37 das erste Druckbegrenzungsventil 40 aufgenommen.
Zwischen dem Strömungssensor 45 und dem ersten Druckbegrenzungsventil 40 steht die gemeinsame Leitung 42 ferner über ein Rückschlagventil 71, das in Richtung der Reservoirleitung 42 sperrt, mit der Öffnungskammer 64 in Verbindung.
Auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 ist es bevorzugt, wenn das dritte Druckbegrenzungsventil 68 bei einem niedrigeren Druck öffnet als das erste und das zweite Druckbegrenzungsventil 40, 41. Zum Beispiel öffnen das Ventil 68 bei 20 bar, das Ventil 40 bei 70 bar und das Ventil 41 bei 80 bar.
Als Ergebnis des Ausführungsbeispiels gemäß 4 beträgt der maximale Druck während eines ersten Bereichs der Schließbewegung 80 bar und während eines zweiten Bereichs 20 bar. Während der Öffnungsbewegung beträgt der maximale Druck stets 70 bar.
Es ist zu erkennen, daß die erfindungsgemäße hydraulische Betätigungsvorrichtung für alle Arten von Schließanordnungen mit einem hydraulisch betätigten Schließelement geeignet ist. Zum Beispiel kann eine sogenannte fünfte Tür bzw. Heckklappe eines Kraftfahrzeugs in Betracht gezogen werden, die in ihrer geschlossenen Stellung häufig nahezu vertikal steht.
Ferner ist klar, daß die vorliegende Erfindung zum Beispiel auch bei Türen und der Motorhaube eines Kraftfahrzeugs Anwendung finden kann oder zum Beispiel bei einer Fahrgastzellenabdeckung über einem anderen Teil bei einem Fahrzeug vom Cabriolet-Typ. Es sind auch Anwendungen außerhalb der Automobilindustrie vorstellbar, wie zum Beispiel für Lifttüren, Flugzeuge, Schiffsluken usw.
Ein mögliches Ausführungsbeispiel des Sensors 45 wird unter Bezugnahme auf 5 erläutert.
5 zeigt einen Teil eines Gehäuses 80, beispielsweise eines Blocks, in dem die Druckbegrenzungsventile sowie ferner jegliche anderen Ventile der hydraulischen Betätigungsvorrichtung untergebracht sind. Das Gehäuse 80 ist aus Aluminium oder einem anderen nicht magnetischen Material gebildet.
An dem Gehäuse 80 ist eine Bohrung 83 vorgesehen, mit der eine Eintrittsöffnung 81 und eine Austrittsöffnung 82 in Verbindung stehen. Die Bohrung 83 wird mit einem Stopfen 84 verschlossen.
Zwischen den Öffnungen 81, 82 ist ein Schieberelement 85 derart angeordnet, daß es innerhalb der Öffnung 83 verschiebbar ist, wobei das Schieberelement einen Durchgangskanal 86 mit einer Öffnung 87 aufweist.
Eine Rückstellfeder 88 beaufschlagt das Schieberelement 85 in Richtung des Stopfens 84.
Die Öffnungen 81, 82 bilden Teil einer gemeinsamen Reservoirleitung 82, so daß dann, wenn Fluid durch diese Leitung zu dem Reservoir 37 fließt, der durch die Öffnung 87 erzeugte Widerstand das Schieberelement 85 entgegen der Feder 88 in Richtung von dem Stopfen 84 weg bewegt.
Ein Magnetfeldsensor 89, wie zum Beispiel ein Hall-Sensor, stellt diese Verlagerung des Schieberelements 85 unter dem Einfluß der Strömung fest und liefert ein Signal zu der Steuereinrichtung 50.

Claims

Hydraulische Betätigungsvorrichtung für eine Schließanordnung, beispielsweise für ein Fahrzeug, wobei die Schließanordnung ein Schließelement aufweist, das zwischen einer geschlossenen Stellung, in der es eine Öffnung verschließt, und einer geöffneten Stellung beweglich ist, wobei die hydraulische Betätigungsvorrichtung folgendes aufweist: – ein hydraulisches Betätigungsorgan (15) zum Bewegen des Schließelements, wobei das Betätigungsorgan ein Gehäuse mit einem Zylinderraum aufweist, in dem eine Anordnung aus einem Kolben (25) und einer Kolbenstange (18) hin und her beweglich ist, wobei letztere in dem Zylinderraum eine Schließkammer (26) und eine Öffnungskammer (27) abgrenzt, wobei das Gehäuse (15) in jeder der Kammern mit einer zugeordneten Öffnung (26a, 27a) versehen ist, die für die Zuführung und die Abführung von Hydraulikfluid mit dem Zylinderraum in Verbindung stehen, – eine Hydraulikpumpe (30), die einen zugeordneten elektrischen Pumpenmotor (31) aufweist, wobei die Pumpe eine oder mehrere Zuführungsöffnungen (32, 33) für die Zuführung von Hydraulikfluid unter Druck aufweist, – ein Reservoir (37) für Hydraulikfluid, wobei bei der Zuführung von Hydraulikfluid zu der Schließkammer (26) das Betätigungsorgan (15) eine Kraft liefert, um das Schließelement zur Ausführung einer Schließbewegung in Richtung der Schließstellung zu veranlassen, sowie bei der Zuführung zu der Öffnungskammer (27) das Betätigungsorgan (15) eine Kraft liefert, um das Schließelement zur Ausführung einer Öffnungsbewegung in Richtung der Öffnungsstellung zu veranlassen, wobei die hydraulische Betätigungsvorrichtung ferner ein erstes Druckbegrenzungsventil (40), das mit der Öffnungskammer (27) in Verbindung steht, sowie ein zweites Druckbegrenzungsventil (41) aufweist, das mit der Schließkammer (26) in Verbindung steht, und wobei ferner eine elektrische Steuereinrichtung (50) vorgesehen ist zum Steuern der Zuführung von unter Druck stehendem Hydraulikfluid zu der Öffnungskammer (27) oder zu der Schließkammer (26) des Betätigungsorgans (15), dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der Steuereinrichtung (50) verbundener hydraulischer Strömungssensor (45) an jedem Druckbegrenzungsventil (40, 41) vorgesehen ist, so daß der eine oder die mehreren hydraulischen Strömungssensoren (45) das Vorhandensein einer Strömung von Hydraulikfluid durch das Druckbegrenzungsventil (40, 41) zu dem Reservoir (37) erfassen, und daß die Steuereinrichtung (50) dazu ausgebildet ist – wenn ein Strömungssensor (45) eine Hydraulikfluid-Strömung erfaßt – die Zuführung von unter Druck stehendem Hydraulikfluid zu dem Betätigungsorgan (15) umzukehren, so daß die Öffnungsbewegung in eine Schließbewegung geändert wird, oder umgekehrt.
Hydraulische Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein einziger hydraulischer Strömungssensor (45) vorgesehen ist, der gemeinsam für alle Druckbegrenzungsventilen (40, 41) vorgesehen ist und der das Vorhandensein einer Strömung von jedem der Druckbegrenzungsventile (40, 41) zu dem Reservoir (37) feststellt.
Hydraulische Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das erste und das zweite Druckbegrenzungsventil (40, 41) mit einer gemeinsamen Reservoirleitung (42) zu dem Reservoir (37) in Verbindung stehen und der gemeinsame hydraulische Strömungssensor (45) in der gemeinsamen Reservoirleitung (42) angebracht ist.
Hydraulische Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Betätigungsorgan (60) ferner mit mindestens einer Bypass-Verbindung (66) versehen ist, die an einer Bypass-Öffnung (66a) mit dem Zylinderraum in Verbindung steht, wobei die Bypass-Öffnung (66a) zwischen den Verbindungsöffnungen (63a, 64a) der Öffnungskammer (64) und der Schließkammer (63) liegt, wobei ein drittes Druckbegrenzungsventil (68) vorgesehen ist, das mit der Bypass-Verbindung (66) in Verbindung steht, so daß in einem ersten Bereich der Schließbewegung die Schließkammer (63) nur mit der zugeordneten Öffnung (63a) in Verbindung steht und gegenüber der Bypass-Öffnung (66a) abgesperrt ist, und so daß in einem zweiten Bereich der Schließbewegung die Schließkammer (63) sowohl mit der zugeordneten Öffnung (63a) als auch mit der Bypass-Öffnung (66a) in Verbindung steht.
Hydraulische Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das erste, das zweite und das dritte Druckbegrenzungsventil (40, 41, 68) mit einer gemeinsamen Reservoirleitung (42) zu dem Reservoir (37) in Verbindung stehen und der hydraulische Strömungssensor (45) in der gemeinsamen Reservoirleitung (42) angebracht ist.
Hydraulische Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das zweite und das dritte Druckbegrenzungsventil (41, 68) sowie die Verbindung der Öffnungskammer (64) über ein Rückschlagventil (70), das in Richtung der Öffnungskammer sperrt, mit einer gemeinsamen Reservoirleitung (42) in Verbindung stehen, in der der hydraulische Strömungssensor (45) sowie zwischen dem Strömungssensor (45) und dem Reservoir (37) das erste Druckbegrenzungsventil (40) untergebracht sind, wobei die gemeinsame Leitung (42) zwischen dem Strömungssensor (45) und dem ersten Druckbegrenzungsventil (40) über ein Rückschlagventil (21), das in Richtung der Reservoirleitung (42) sperrt, mit der Öffnungskammer (64) in Verbindung steht.
Hydraulische Betätigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 4 bis 6, wobei das dritte Druckbegrenzungsventil (68) bei einem niedrigeren Druck öffnet als das erste und das zweite Druckbegrenzungsventil (40, 41).
Hydraulische Betätigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, wobei es sich bei der Pumpe (30) um eine Pumpe handelt, die eine reversible Pumprichtung hat und zwei Öffnungen (32, 33) aufweist, die in Abhängigkeit von der Rotationsrichtung des Pumpenmotors (31) als Ansaugöffnung oder als Abgabeöffnung wirken, wobei die Öffnungen (32, 33) mit der Öffnungskammer (27) bzw. der Schließkammer (26) in Verbindung stehen.
Schließanordnung, die mit einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche versehen ist.
Fahrzeug, das mit einem Aufbau und einem Schließelement zum Schließen einer Öffnung in dem Aufbau, z. B. eines Kofferraumdeckels, einer (fünften) Tür bzw. Heckklappe, einer Motorhaube, einer Fahrgastzellenabdeckung usw. versehen ist und das eine hydraulische Betätigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 8 aufweist.