EP3841269A1

EP3841269A1 - Stellelement für ein beweglich an einer kraftfahrzeugkarosserie befestigtes bauteil

Info

Publication number: EP3841269A1
Application number: EP19762298.8A
Authority: EP
Inventors: Alexander Weisske; Peter Szegeny; Uwe Reddmann
Original assignee: Kiekert AG
Current assignee: Kiekert AG
Priority date: 2018-08-23
Filing date: 2019-07-19
Publication date: 2021-06-30
Anticipated expiration: 2039-07-19
Also published as: WO2020038519A1; EP3841269B1; DE102018120553A1

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Stellelement (1) für ein beweglich an einer Kraftfahrzeugkarosserie (25) befestigtes Bauteil, wobei das Stellelement (1) derart zwischen der Karosserie (25) und dem beweglichen Bauteil anordbar ist, dass mittels des Stellelements (1) eine Relativbewegung zwischen der Karosserie (25) und dem beweglichen Bauteil erzeugbar ist, mit einem elektrischen Antrieb (2), einem dem elektrischen Antrieb (2) nachgeschalteten Getriebe (5) und einer Steuereinheit (23), wobei die Steuereinheit (23) mit wenigstens einem Sensor (21, 22) zur Erfassung einer Betriebsposition des Stellelements (1) zusammenwirkt und wobei das Getriebe (5) eine Abtriebswelle (18) aufweist und das unmittelbar mittels des Sensors (21, 22) eine Torsion der Abtriebswelle (18) erfassbar ist.

Description

Beschreibung

Stellelement für ein beweglich an einer Kraftfahrzeugkarosserie befestigtes Bauteil

Die Erfindung betrifft ein Stellelement für ein beweglich an einer Kraftfahr zeugkarosserie befestigtes Bauteil, insbesondere eine Klapptür oder Klappe, wobei das Stellelement derart zwischen der Karosserie und dem bewegli chen Bauteil anordbar ist, dass mittels des Stellelements eine Relativbewe gung zwischen der Karosserie und dem beweglichen Bauteil erzeugbar ist, mit einem elektrischen Antrieb, einem dem elektrischen Antrieb nachgeschal teten Getriebe und einer Steuereinheit, wobei die Steuereinheit mit wenigs tens einem Sensor zur Erfassung einer Betriebsposition des Stellelements zusammenwirkt.

Um den Komfort in einem Kraftfahrzeug zu steigern, werden heute mehr und mehr Assistenzsysteme ins Kraftfahrzeug eingebaut, die eine Bedienung des Kraftfahrzeugs erleichtern und den Bediener bei der Handhabung des Kraft fahrzeugs unterstützen. So ist es beispielsweise bekannt, dass Kraftfahrzeu ge mittels einer Funkfernbedienung gesteuert werden, um beispielsweise das Fahrzeug zu verriegeln und/oder zum Beispiel eine Heckklappe automatisch zu öffnen. Auch sind Systeme zum selbständigen Öffnen einer Tür oder ei nem stufenlosen Arretieren einer Tür bekannt geworden.

So offenbart beispielsweise die DE 10 2009 041 499 A1 einen Aktuator, mit dem eine Position eines beweglich am Kraftfahrzeug befestigten Bauteils arretierbar ist. Die Druckschrift offenbart beispielsweise einen Aktuator, der an einem Fangband einer Kraftfahrzeugtür angeordnet ist und der mittels eines Getriebes und einer Bremseinrichtung ein stufenloses Arretieren, das heißt Feststellen des bewegten Bauteils ermöglicht. Zur sicheren Arretierung der Türposition wirkt dabei ein Bremselement mit einem Zusatzmodul zu- sammen, wobei das Zusatzmodul eine Schlingfederkupplung beinhaltet, die mittels eines elektrischen Antriebs aktivierbar ist.

Aus der DE 10 2009 006 948 B4 ist eine Antriebsvorrichtung bekannt gewor den, mit der eine Tür oder Klappe automatisch öffenbar oder schließbar ist. Dazu ist ein Elektromotor mit einem Getriebe verbunden, wobei das Getriebe über eine Lamellenkupplung mit einer Zahnstange verbunden ist, so dass eine Relativbewegung zwischen einem beweglichen Bauteil und der Kraft fahrzeugkarosserie erzielbar ist. Die Lamellenkupplung wirkt dabei derart mit dem elektrischen Antrieb und einer Rückhülse zusammen, dass das An triebsmoment über den Verfahrweg der Antriebsvorrichtung variierbar ist. Somit besteht die Möglichkeit, beim Öffnen der Tür eine ansteigende Kraft bereitzustellen, so dass ein sicheres Halten der Tür oder Klappe ermöglich bar ist. Im Schließvorgang selbst weist die Antriebsvorrichtung eine sehr ge ringe Kraft auf, so dass die Tür kurz vor der geschlossenen Position manuell bewegbar ist.

Aus der DE 10 2016 21 1 777 A1 ist eine Fahrzeugtüranordnung mit einer verschwenkbar an einer Fahrzeugkarosserie angeordneten Fahrzeugtür, ei nem Antriebsmotor zum elektromotorischen Verstellen der Fahrzeugtür, ei nem Fangband zum Herstellen eines Kraftflusses zwischen der Fahrzeugtür und der Fahrzeugkarosserie bekannt geworden, um die Fahrzeugtür relativ zu der Fahrzeugkarosserie zu verstellen. Dabei ist es auch aus der Druck schrift bekannt, mittels unterschiedlicher Signale in der Fahrzeugtüranord nung auf eine Torsion in der Antriebskette bzw. dem Kraftfluss in der An triebskette zu schließen. Dabei wird eine Vergleichsmessung durchgeführt, die eine Drehgeschwindigkeit des Motors mit einem zum Beispiel induktiven oder kapazitiven Sensorsignal in der Antriebskette vergleicht. Mit anderen Worten wird mittels der vergleichenden Messung der Sensorsignale ein Hin weis ermittelt, der auf eine unterschiedliche Drehbewegung hindeutet, so kann eine Torsion bestimmbar sein. Der bekannte Stand der Technik kann nicht in allen Punkten überzeugen. Insbesondere wird durch den bekannten Stand der Technik nicht unmittelbar sichergestellt, dass eine komfortable Bedienung des beweglichen Bauteils erzielbar ist. Darüber hinaus sind die bekannten Antriebssysteme bzw. Stel lelemente zum Teil konstruktiv aufwändig. Hier setzt die Erfindung an.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Stellelement bereitzustellen, mit dem ein erhöhter Komfort für den Benutzer ermöglichbar ist. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, ein konstruktiv einfaches Stellelement bzw. eine Vorrichtung für ein beweglich am Kraftfahrzeug angeordneten Bau teils bereitzustellen.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des unabhängigen Pa tentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un teransprüchen angegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass die im Folgen den beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht beschränkend sind, vielmehr sind beliebige Variationsmöglichkeiten der in der Beschreibung und den Un teransprüchen beschriebenen Merkmale möglich.

Gemäß dem Patentanspruch 1 wird die Aufgabe der Erfindung dadurch ge löst, dass ein Stellelement für ein beweglich an einer Kraftfahrzeugkarosserie befestigtes Bauteil, insbesondere eine Tür oder Klappe, bereitgestellt wird, wobei das Stellelement derart zwischen der Karosserie und dem bewegli chen Bauteil anordbar ist, das mittels des Stellelements eine Relativbewe gung zwischen der Karosserie und dem beweglichen Bauteil beeinflussbar ist, mit zumindest einem Aktuator, wobei mittels des Aktuators das bewegli che Bauteil mit einer Kraft beaufschlagbar ist, mit einer Steuereinheit, wobei die Steuereinheit mit wenigstens einem Sensor zur Erfassung einer Be triebsposition des Stellelements zusammenwirkt und eine Abtriebswelle vor gesehen ist und das unmittelbar mittels des Sensors eine Torsion der Ab triebswelle erfassbar ist. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Stel lelements mit einer Abtriebswelle und einem eine Torsion der Abtriebswelle erfassenden Sensor kann nun direkt eine Torsion der Abtriebswelle bestimmt werden, wodurch ein sicheres Erfassen der Betriebsposition des Stellele ments ermöglichbar ist. Die Torsion der Abtriebswelle wird unmittelbar an der Abtriebswelle gemessen, wodurch wiederum direkt auf eine Betätigungskraft schließbar ist. Die Steuereinheit kann dabei das Signal der Torsion unmittel bar erfassen. Die Abtriebswelle ist dabei mit dem Aktuator wirkverbunden, sodass der Aktuator auf die Abtriebswelle wirkt, also eine Kraft ausüben kann. Dementsprechend kann mittels der Sensoren und der damit ermittelten Torsion die auf die Welle wirkende Kraft messen. Die Steuereinheit wertet die Messsignale aus und ist signaltechnisch mit dem Aktuator verbunden, sodass in Folge der ermittelten Torsion die vom Aktuator auf die Abtriebswel le wirkenden Kraft gesteuert und/oder geregelt werden kann.

Im Gegensatz zum bekannten Stand der Technik, bei dem lediglich durch ein Auswerten mehrerer Messsignale an unterschiedlichen Stellen eines Stellan triebs ein Hinweis auf eine Bewegung errechenbar ist, kann mittels des Tor sionssensors an der Abtriebswelle unmittelbar auf die ausgeübte Kraft, ins besondere Betätigungskraft im Bereich zwischen beweglichem Bauteil und Karosserie geschlossen werden. Die Abtriebswelle kann dabei unmittelbar mit einem Führungshebel, wie beispielsweise einem Fangband, im Kraftfahr zeug verbunden sein, so dass die Abtriebswelle und insbesondere die Torsi on der Abtriebswelle ein Maß für eine Beweglichkeit des am Kraftfahrzeug angeordneten Bauteils darstellt. Ein Sensor zur Erfassung einer Torsion ei ner Welle ist beispielsweise ein Dehnungsmessstreifen, der zum Beispiel unmittelbar auf der Abtriebswelle anordbar bzw. befestigbar ist. Vorzugswei se ist die Abtriebswelle direkt mit einem Führungshebel, wie beispielsweise einem Fangband, verbunden, so dass durch die Abtriebswelle unmittelbar die Relativbewegung zwischen beweglichem Bauteil und Karosserie erzeugbar ist. Antriebsmotor und/oder Kupplung und/oder Getriebe sind der Ab triebswelle vorgeschaltet, so dass eine Antriebskette und ein entsprechender Momentenverlauf bzw. Kraftverlauf durch den Motor initialisiert und über die Kupplung und das Getriebe auf die Abtriebswelle und den Führungshebel übertragbar sind.

Das erfindungsgemäße Stellelement kann überall dort eingesetzt werden, wo schwenkbeweglich oder verschieblich am Kraftfahrzeug angeordnete Bautei le angeordnet sind. Mittels des Stellelements kann somit eine Öffnungsbe wegung und/oder Halteposition des beweglichen Bauteils eingeleitet und/oder eingenommen werden. Als bewegliche Bauteile sind beispielsweise Türen, Klappen, Hauben, Schiebetüren und/oder Abdeckungen zu nennen, eben all diese Bauteile des Kraftfahrzeugs, die beweglich am Kraftfahrzeug bzw. der Kraftfahrzeugkarosserie angeordnet sind. Mittels des Stellelements kann dabei eine Relativbewegung zwischen der Karosserie und dem beweg lichen Bauteil hergestellt werden, wobei das Stellelement an der Kraftfahr zeugkarosserie oder dem beweglichen Bauteil selbst angeordnet sein kann.

Das Stellelement weist einen elektrischen Antrieb, insbesondere einen Elekt romotor auf, der mit einem nachgeschalteten Getriebe und/oder einer Kupp lung zusammenwirkt. Bevorzugt weist das Getriebe eine oder mehrere Ge triebestufen auf, die beispielsweise als Stirnradverzahnung und/oder als Zahnradsegment ausgeführt sein können. Das Stellelement kann darüber hinaus auch als Stellvorrichtung bezeichnet werden, wobei darunter stets eine Vorrichtung zum Antreiben eines beweglich am Kraftfahrzeug angeord neten Bauteils zu verstehen ist. Die Begriffe können somit im Sinne der Er findung als Synonyme verstanden werden.

Als Steuereinheit kann die im Kraftfahrzeug vorhandene Steuereinheit die nen, die gleichzeitig zur Steuerung und/oder Regelung des Stellelements dienen kann. Mittels der Steuereinheit können Sensorsignale erfasst werden, wie beispielsweise die Motordrehzahl oder die Stromaufnahme des Motors. Wird beispielsweise die Drehzahl des Motors erfasst, so kann über die Dreh zahl des Motors und die bekannte Getriebeübersetzung eine Betriebspositi on, das heißt zum Beispiel der Schwenkwinkel einer angetriebenen Tür be- stimmbar sein. Zur sicheren Erfassung einer Bewegung des beweglichen Bauteils weist das erfindungsgemäße Stellelement einen Sensor zur Erfas sung der Torsion der Abtriebswelle auf. Die Abtriebswelle ist dem Elektromo tor und der Kupplung bzw. dem Getriebe nachgeschaltet, so dass Fehlfunkti onen oder Störungen in der vorgeschalteten Antriebskette, das heißt dem Motor oder dem Getriebe oder der Kupplung, unabhängig von der Erfassung der Torsion der Abtriebswelle sind. Hier liegt ein entscheidender Vorteil der Erfindung, die Torsion an der Abtriebswelle, die unmittelbar mit einem Füh rungshebel im Eingriff steht, liefert ein unmittelbares Signal für eine Bewe gung des beweglichen Bauteils und ist unabhängig vom vorgeschalteten An trieb.

Weiterhin weist das Stellelement einen Aktuator auf, wobei der Aktuator das bewegliche Bauteil zumindest mittelbar mit einer Kraft beaufschlagen kann. Somit kann der Aktuator bspw. als Bremse oder Kupplung arbeiten. Eine Bewegung des beweglichen Teils kann dementsprechend zumindest ge bremst, insbesondere an einer beliebigen Position gestoppt und/oder gehal ten werden. Darüber hinaus kann der Aktuator derart die Abtriebswelle mit einer Kraft beaufschlagen, dass die Betätigungskraft für das bewegliche Teil beeinflussbar ist. Dementsprechend kann der Betätigungskomfort/das Betä tigungsgefühl für den nutzer eingestellt werden. Der Aktuator kann vorteilhaf terweise als magnetorheologischer Aktuator (MRF-Kupplung/MRF-Bremse) ausgebildet sein.

Das Stellelement kann einen elektrischen Antrieb auf-weisen, insbesondere einen Elektromotor, der mit einem nachgeschalteten Getriebe und/oder einer Kupplung zu-sammenwirkt. Bevorzugt weist das Getriebe eine oder mehrere Getriebestufen auf, die beispielsweise als Stirnradverzahnung und/oder als Zahnradsegment ausgeführt sein können. Mittels des Antriebs kann das be wegliche Teil bewegt und/oder gebremst werden. Dabei kann das bewegli che Teil zumindest abschnittsweise aus der geschlossenen Position in die Offenposition und/oder umgekehrt bewegt/verschwenkt werden. In einer Ausführungsvariante der Erfindung wirkt die Abtriebswelle mit einem Führungshebel zusammen, wobei mittels des Führungshebels eine Relativ bewegung zwischen dem beweglichen Bauteil und der Karosserie erzeugbar ist. Der unmittelbare Antrieb des Führungshebels bietet die Möglichkeit einer unmittelbaren Erfassung einer Bewegung, zum Beispiel einer Klappe. Der Führungshebel kann dabei schwenkbeweglich an der Karosserie befestigt sein, so dass der Führungshebel der Bewegung der Klappe während des Antriebs folgen kann. In Bezug auf Kraftfahrzeugtüren, die schwenkbeweg lich am Kraftfahrzeug befestigt sind, wird der Führungshebel auch als Fang band bezeichnet. Wird während des Antreibens der zum Beispiel Tür die Tür in der Bewegung behindert, so wird über den Führungshebel eine Kraft in die Abtriebswelle einseitig eingeleitet, nämlich dort, wo die Abtriebswelle mit dem Führungshebel in Eingriff steht. Antriebsseitig steht die Abtriebswelle mit zum Beispiel dem Getriebe unmittelbar in Eingriff, wodurch ein Antriebsmoment in die Abtriebswelle beabstandet zum Führungshebel in die Abtriebswelle ein geleitet wird. Der Sensor zur Erfassung der Torsion kann beispielsweise als Dehnungsmessstreifen ausgebildet sein und zwischen dem Führungshebel und dem Eingriffspunkt des Getriebes an der Abtriebswelle befestigt bzw. angeordnet sein. Somit ist es möglich, unmittelbar die Torsion in der Ab triebswelle zu erfassen. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau ist somit ein sicheres Erfassen einer Behinderung der Bewegung des beweglichen Bau teils ermöglichbar.

Ist die Abtriebswelle mittels eines Zahnradsegments antreibbar, so ergibt sich eine weitere Ausgestaltungsvariante der Erfindung. Durch den Einsatz eines Zahnradsegments kann einerseits eine Getriebestufe realisiert werden und andererseits ist es möglich, große Momente über die Dimensionierung des Zahnradsegments in die Abtriebswelle einzuleiten. In vorteilhafter Weise kann hierdurch ein ausreichendes Moment erzielbar sein, um zum Beispiel eine Tür auch in Extremsituationen, wie sie beispielsweise bei einem an ei nem Flang parkenden Fahrzeug auftreten können, erzielt werden und ande- rerseits kann ein Zahnradsegment platzsparend in dem Stellelement einge baut werden.

Vorteilhaft kann es auch sein, wenn die Abtriebswelle den Führungshebel mittels eines Antriebshebels bewegt. Insbesondere eine Kombination aus Führungshebel und Zahnradsegment ermöglicht es, dass große Momente bereitgestellt werden können, um ein sicheres Verfahren bzw. Bewegen des beweglichen Bauteils am Kraftfahrzeug zu ermöglichen. Darüber hinaus las sen sich mit einem Antriebshebel Verfahrwege bzw. Stellwege des Füh rungshebels einstellen, so dass hierdurch Einfluss auf eine Winkelbewegung des beweglichen Bauteils genommen werden kann.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ergibt sich dann, wenn zwei Sensoren, insbesondere zwei Drehwinkelsensoren, unmittelbar und an un terschiedlichen axialen Enden der Abtriebswelle angeordnet sind. Die Ver wendung von Drehwinkelsensoren ermöglicht einerseits natürlich die Erken nung einer Drehbewegung, so dass auch beabstandet vom Motor und einem gegebenenfalls am Motor angeordneten Drehgeber, mit dem eine Drehbe wegung des Motors erfassbar ist, ein sicheres Signal zur Bewegung des Führungshebels zur Verfügung steht. Mittels des Drehwinkelsensors kann einerseits eine Bewegung des Führungshebels bestimmbar sein, es ist aber auch möglich, eine Drehrichtung zu erkennen, so dass nicht nur Position, sondern auch eine Drehrichtung erfassbar ist. Dies kann beispielsweise dann vorteilhaft sein, wenn beispielsweise ein Bediener das beweglich am Kraft fahrzeug befestigte Bauteil manuell und beispielsweise entgegen der An triebsrichtung mit einer Kraft beaufschlagt. In diesem Fall kann der Drehwin kelsensor unmittelbar eine Bewegung erfassen, wodurch die Steuereinheit in der Lage ist, geeignete Gegenmaßnahmen einzuleiten. Vorstellbar ist bei spielsweise ein Abschalten des Motors, ein Bremsen mittels des Motors, ein Auskuppeln der Kupplung oder ein Antrieb in eine entgegengesetzte Rich tung. Neben den vorgenannten Vorteilen des Einsatzes der Drehwinkelsensoren besteht darüber hinaus die Möglichkeit, mittels der Drehwinkelsensoren und deren vorteilhafte Anordnung an den axialen Enden der Abtriebswelle eine Torsion in der Abtriebswelle zu erfassen. Durch ein Abbremsen des bewegli chen Bauteils am Kraftfahrzeug wird eine Bewegung der Abtriebswelle un terbunden, wohingegen durch den Antrieb ein Moment in die Abtriebswelle eingeleitet wird. Die Torsion der Abtriebswelle kann mittels der Drehwin kelsensoren erfasst werden, so dass wiederum geeignete Gegenmaßnah men wie beispielsweise ein Entkuppeln oder Abbremsen des Antriebs einge leitet werden können.

Sind in vorteilhafter Weise der Antriebshebel und das Zahnradsegment an der Abtriebswelle und zwischen den zwei Sensoren angeordnet, so ergibt sich eine weitere Ausgestaltungsvariante der Erfindung. Eine maximale Tor sion der Abtriebswelle wird an den axialen Enden der Abtriebswelle erfasst. Durch das Anordnen der bevorzugten Drehwinkelsensoren an den axialen Enden der Abtriebswelle und einem Anordnen der Antriebs- bzw. Abtrieb selementen an der Abtriebswelle und zwischen den Sensoren kann somit ein Höchstmaß an Sicherheit bei der Erfassung der Torsion in der Abtriebswelle erzielbar sein.

Reicht die Abtriebswelle über zumindest einen Anbindebereich des Antriebs hebels und/oder des Zahnradsegments hinaus, so kann eine weitere vorteil hafte Ausgestaltung der Erfindung erzielt werden. Durch eine Verlängerung der Abtriebswelle auch über den oder die Anbindebereiche des Antriebshe bels und/oder eines Eingriffsbereichs des Getriebes hinaus, kann eine ver besserte Erfassung einer Torsion der Abtriebswelle erzielbar sein. Somit er geben sich konstruktive Vorteile bei der Anordnung der Sensoren und gleich zeitig dient die Verlängerung der Abtriebswelle über die Anbindebereiche der Antriebs- bzw. Abtriebsmittel hinaus den Vorteil einer sicheren Erfassung der Torsion in der Abtriebswelle. Insbesondere durch eine in der Steuereinheit hinterlegte Torsionssteifigkeit der Abtriebswelle kann in Kombination mit den Sensordaten eine Torsion der Abtriebswelle bestimmbar sein. Hierbei kann einerseits eine permanente Momentenermittlung mittels einer Messung der Rotation der Abtriebswelle erfolgen oder es findet eine Ermittlung eines externen Moments mittels der Messung eines Winkels der Abtriebswelle zu unterschiedlichen Zeitpunkten statt. Im Falle der permanenten Momentenermittlung kann mittels einer per manenten Messung der beiden Drehwinkelsensoren ein Moment bestimmt werden, das ein unmittelbares Erfassen bzw. Bestimmen der Torsionsteifig keit ermöglicht. Zur Ermittlung eines externen Moments findet eine Messung eines Winkels der Abtriebswelle zu unterschiedlichen Zeitpunkten statt. Da bei erfolgt eine permanente Messung eines ersten Drehwinkelsensors, wobei eine Speicherung der Messergebnisse erfolgt, sobald das bewegliche Bauteil festgehalten wird. Der gespeicherte Wert ist nun konstant, solange das be wegliche Bauteil sich nicht bewegt. Durch anliegende Moment an der Ab triebswelle kann wiederum die Torsion berechnet werden, wobei sich das Moment aus dem Produkt der Torsionssteifigkeit und der Differenz der Messsignale der Sensoren ergibt. Ebenso kann bei der Permanentenmo- mentenermittlung sich das Moment aus dem Produkt der Torsionssteifigkeit und der Differenz der permanent gemessenen Signale der Drehwinkelsenso ren ergeben.

In vorteilhafter Weise kann ebenfalls ein optisches Messverfahren zur Be stimmung der Torsion an der Abtriebswelle zum Einsatz kommen. Als opti sche Messverfahren sind beispielsweise Inkremental-Encoder benennbar, die wiederum an den entgegengesetzten axialen Enden der Abtriebswelle anordbar sind. Die Erfindung ist folglich nicht an den Einsatz eines bestimm ten Sensors gebunden, wobei hier beispielhaft Dehnungsmessstreifen, Win kel bzw. Drehwinkelsensoren oder Inkremental-Encoder genannt sind. We sentlich für die Erfindung ist, dass eine unmittelbare Erfassung der Torsion an der Abtriebswelle erfassbar ist, so dass ein sicheres Erfassen einer Be triebsposition des beweglichen Bauteils ermöglichbar ist. Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es gilt jedoch der Grundsatz, dass die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele die Erfindung nicht be schränken, sondern lediglich vorteilhafte Ausgestaltungsformen darstellen. Die dargestellten Merkmale können einzeln oder in Kombination mit weiteren Merkmalen der Beschreibung wie auch den Patentansprüchen einzeln oder in Kombination ausgeführt werden.

Es zeigt:

Fig. 1 eine dreidimensionale Ansicht auf eine Stellelement für ein Kraftfahr zeug, insbesondere einen Türaufsteller, wobei das Gehäuse le diglich bereichsweise wiedergegeben ist und

Fig. 2 eine Ansicht auf das Stellelement in einer dreidimensionalen

Ansicht mit einer Ansicht auf eine freigelegte Abtriebswelle zwi schen einem Zahnradsegment und einem Antriebshebel.

In der Figur 1 ist ein Stellelement 1 in einer dreidimensionalen Ansicht und lediglich ohne ein das Stellelement 1 umschließendes Gehäuse wiedergege ben. Das Stellelement 1 weist einen elektrischen Antrieb 2, eine Trägerplatte 3, ein Fangband 4, ein Getriebe 5, ein erstes Federelement 6 sowie ein zwei tes Federelement 7 auf. Das zweite Federelement 7 ist einseitig mit einer Befestigungsplatte 8 und der Befestigungsplatte 8 gegenüberliegend mit ei nem Führungshebel 9 verbunden. Der Führungshebel 9 wiederum ist schwenkbeweglich mit dem Fangband 4 gekoppelt.

Die elektrische Antriebseinheit 2 wirkt über ein Getriebe 5 und insbesondere mittels eines Zahnrads 10 mit einem Zahnradsegment 1 1 zusammen. Das Zahnradsegment 1 1 wiederum ist über eine Achse 12 verdrehsicher mit ei nem Antriebshebel 13 verbunden. Auf den Antriebshebel 13 wirkt das erste Federmittel 6. Dabei ist das erste Federelement 6 als Schenkelfeder ausge- bildet, wobei ein erster Schenkel 14 an einem Anschlag 15 der Trägerplatte anliegt und ein zweiter Schenkel 16 mit dem Antriebshebel 13 in Eingriff steht. Die Schenkelfeder 6 ist somit in der Lage, eine Kraft auf den Antriebs hebel 13 auszuüben. Die Kraft der Schenkelfeder 6 ist dabei derart ausge richtet, dass die Schenkelfeder eine Bewegung des Fangbands 4 aus der Befestigungsplatte 8 heraus in Richtung des Pfeils P unterstützt. Der An triebshebel 13 ist dabei über eine Achse 17 schwenkbeweglich mit dem Fangband 4 und dem Führungshebel 9 verbunden. Der Achse 17 kommt somit eine Doppelfunktion zu. Einerseits wird mittels der Achse 17 der Füh rungshebel 9 positioniert und gehalten und gleichzeitig bildet die Achse 17 eine schwenkbewegliche Lagerung für das Fangband 4 und den Antriebshe bel 13. Darüber hinaus zeigt die Fig. 1 einen nachgeschalteten Aktuator 29. Der Aktuator kann bspw. als Bremse oder Kupplung ausgebildet sein.

In der Figur 2 ist ein Stellelement 1 in einem weiteren Ausführungsbeispiel in einer dreidimensionalen Ansicht und ohne verdeckende Gehäuseteile, die Trägerplatte 3, das Federelement 6 und die Befestigungsplatte 8 wiederge geben. Zu erkennen ist, dass die Antriebswelle 18 bereichsweise verzahnt ausgeführt ist, so dass ein sicheres Verbinden mit dem Antriebshebel 13 und dem Zahnradsegment 1 1 ermöglicht wird. An den axialen Enden 19, 20 der Abtriebswelle 18 sind jeweils Sensoren 21 , 22 angeordnet. Die Sensoren 21 , 22 sind über Stecker mit einer Steuereinheit 23 des Kraftfahrzeugs verbun den. Kontakte 24 am elektrischen Antrieb 2 stehen ebenfalls mit der Steuer einheit 23 in Verbindung und können beispielsweise ein Signal eines Dreh gebers an die Steuereinheit 23 weiterleiten.

Wird nun mittels des elektrischen Antriebs 2 ein Moment M in das Zahn radsegment 1 1 eingeleitet, so wird die Abtriebswelle 18 bewegt, wodurch ebenfalls der Antriebshebel 13 verschwenkt wird. Der Antriebshebel 13 steht mit dem Stellmittel 4 in Wirkverbindung, so dass eine Relativbewegung in Bezug auf eine Karosserie 25 erzielbar ist. Somit wird das Stellelement 1 relativ zu feststehenden Karosserie 25 bewegt. Das Stellelement 1 ist fest mit zum Beispiel einer Tür verbunden, so dass über den elektrischen Antrieb 2, das Getriebe 5 und insbesondere über die Abtriebswelle 18 eine Kraft bzw. ein Moment M in den Antriebshebel 13 einleitbar ist, wodurch die Tür relativ zur Karosserie 25 bewegbar ist.

Kommt es nun aufgrund einer Blockierung der Türbewegung dazu, dass das Stellelement 1 bzw. die Tür nicht weiter bewegt wird, so leitet der elektrische Antrieb 2 weiterhin ein Moment M in das Zahnradsegment 1 1 ein. Das Zahn radsegment 1 1 leitet ein Moment in Richtung des Pfeils M in der Figur 2 im Uhrzeigersinn, in das Zahnradsegment 1 1 ein. Eine Bewegung der Tür wird durch zum Beispiel einen Bediener der Tür blockiert, so dass über das Stell mittel 4 eine Gegenkraft zum Moment M auf den Antriebshebel 13 wirkt. Die Abtriebswelle 18 wird folglich in einem Bereich zwischen einem Anbindebe reich 26, 27 des Zahnradsegments 1 1 und des Antriebshebels 13 tordiert. Diese Torsion kann mittels der Drehwinkelgeber 21 , 22 erfasst werden. Das unmittelbare Erfassen der Torsion in der Abtriebswelle 18 ermöglicht dabei, dass Fehler aus dem Antriebsstrang ausgehend von Motor, Kupplung und/oder Getriebe und/oder Zahnradsegment nicht als Messgrößenfehler in die Sensorsignale einfließen. Es kann somit ein sicheres Erfassen des Blo ckierens der Bewegung der Tür vorgenommen werden. Eine Blockierung der Bewegung der Tür oder Klappe ist somit sehr sicher und unabhängig von der der Abtriebswelle 18 vorgeschalteten Antriebskette möglich.

In vorteilhafter Weise weist die Abtriebswelle 18 eine Verlängerung 28 auf, die über den Anbindebereich 26 des Zahnradsegments 1 1 hinausragt. Durch diese Verlängerung 28 ist ein sicheres Erfassen der Torsion in Richtung ei ner Längserstreckung entlang der Achse A der Abtriebswelle 18 ermöglich bar. Bezugszeichenliste

1 Stellelement

2 elektrischer Antrieb

3 Trägerplatte

4 Fangband, Stellmittel

5 Getriebe

6 erstes Federelement

7 zweites Federelement

8 Befestigungsplatte

9 Führungshebel

10 Zahnrad

1 1 Zahnradsegment

12, 17 Achse

13 Antriebshebel

14 erster Schenkel

15 Anschlag

16 zweiter Hebel

18 Abtriebswelle

19, 20 axiales Ende

21 , 22 Drehwinkelsensor

23 Steuereinheit

24 Kontakte

25 Karosserie

26, 27 Anbindebereich

28 Verlängerung

29 Aktuator

M Moment

F Kraft

A Achse

Claims

Patentansprüche

1. Stellelement (1 ) für ein beweglich an einer Kraftfahrzeugkarosserie (25) befestigtes Bauteil, insbesondere eine Tür oder Klappe, wobei das Stel lelement (1 ) derart zwischen der Karosserie (25) und dem beweglichen Bau teil anordbar ist, dass mittels des Stellelements (1 ) eine Relativbewegung zwischen der Karosserie (25) und dem beweglichen Bauteil beeinflussbar ist mit zumindest einem Aktuator (29), wobei mittels des Aktuators (29) das be wegliche Teil mit einer Kraft beaufschlagbar ist und einer Steuereinheit (23), wobei die Steuereinheit (23) mit wenigstens einem Sensor (21 , 22) zur Er fassung einer Betriebsposition des Stellelements (1 ) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abtriebswelle (18) für das bewegliche Bauteil vorgesehen ist und das unmittelbar mittels des Sensors (21 , 22) eine Torsion der Abtriebswelle (18) erfassbar ist.

2. Stellelement (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (29) als Bremse oder Kupplung ausgebildet ist.

3. Stellelement (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrischer Antrieb (2), insbesondere mit einem nachgeschalteten Getriebe, vorgesehen ist und mit der Abtriebswelle (18) zusammenwirkt, wodurch eine Relativbewegung des beweglichen Bauteils erzeugbar ist.

4. Stellelement (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, dass die Abtriebswelle (18) mit einem Stellmittel (4) zusammen wirkt, wobei mittels des Stellmittels (4) eine Relativbewegung zwischen dem beweglichen Bauteil und der Karosserie (25) erzeugbar ist

5. Stellelement (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, dass die Abtriebswelle (18) mittels eines Zahnradsegments (1 1 ) antreibbar ist.

6. Stellelement (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, dass die Abtriebswelle (18) das Stellmittel (4) mittels eines An triebshebels (13) bewegt.

7. Stellelement (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, dass zwei Sensoren (21 , 22), insbesondere zwei Drehwinkelsenso ren (21 , 22), unmittelbar und an unterschiedlichen axialen Enden (19, 20) der Abtriebswelle (18) angeordnet sind.

8. Stellelement (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, dass der Antriebshebel (13) und das Zahnradsegment (11 ) an der Abtriebswelle (18) und zwischen den Sensoren (21 , 22) angeordnet sind.

9. Stellelement (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, dass die Abtriebswelle (18) über zumindest einen Anbindebereich (26, 27) des Antriebshebels (13) und/oder des Zahnradsegments (1 1 ) hin ausreicht.

10. Stellelement (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, dass mittels der Steuereinheit (23) und einer in der Steuereinheit (23) hinterlegten Torsionssteifigkeit der Abtriebswelle (18) eine Torsion der Abtriebswelle (18) bestimmbar ist.

1 1. Stellelement (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn zeichnet, dass wenigstens ein Sensor als optischer Sensor, insbesondere Inkremental-Encoder, zur Erfassung der Torsion ausgebildet ist.