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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für eine Klappe, insbesondere eine Heckklappe eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein mit einer derartigen Betätigungseinrichtung ausgestattetes Kraftfahrzeug.
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Aus der
DE 198 35 994 B4 ist eine gattungsgemäße Betätigungseinrichtung für eine Klappe, insbesondere für eine Heckklappe eines Kraftfahrzeugs bekannt, mit einem ausfahrbaren Stößel zum Schwenken der Klappe in eine mit Bildung eines Spaltes verbundene erste Öffnungsstellung und mit einem Handgriff, der nur nach Entriegelung eines der Klappe zugeordneten Schlosses selbsttätig aus einer zurückgezogenen Ruhestellung in eine Arbeitsstellung schwenkt, in der er über die Außenkontur der Klappe greifbar hinausragt. Der Griff schwenkt in seiner Ruhestellung durch eine Öffnung in einer dem Rand zugekehrten Kantenpartie der Klappe in diese hinein, wogegen er in seiner Arbeitsstellung den in der ersten Öffnungsstellung gebildeten Spalt durchsetzend über die Klappenaußenkontur herausragt. Der Griff ist somit in der Ruhestellung vollkommen eingezogen und dadurch gegen Verschmutzung und Feuchtigkeitsaufnahme gesichert.
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Aus der
DE 197 43 129 C2 ist eine Kraftfahrzeugschließvorrichtung mit einer Positionserkennung eines sich bewegenden Stellelementes bekannt. Die Kraftfahrzeugschließvorrichtung weist ein sich um eine Drehachse drehendes oder sich linear bewegendes Stellelement sowie eine berührungslos arbeitende Positionserkennungseinrichtung mit mehreren passiven, in Reihe angeordneten Positionselementen zum Feststellen von Positionen des Stellelements auf. Diese Positionselemente sind zueinander beabstandet, wobei die Positionserkennung des Stellelementes durch Abziehen der Signale der Positionselemente mittels der Positionserkennungseinrichtung erfolgt. Zur Vermeidung einer Schaltpunktverschiebung wird die Position des Stellelementes periodisch auf einen Referenzpunkt abgeglichen.
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Hierdurch soll eine zumindest weitgehend zuverlässige Positionserfassung auch nach Funktionsstörungen zuverlässig gewährleistet werden können.
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Schließlich ist aus der
DE 101 23 187 A1 ein Schloss mit einer motorischen Schließeinrichtung, beispielsweise für eine Kraftfahrzeugtür, bekannt, die eine mit einem Schließbolzen zusammenwirkende Drehfalle aufweist und in einer Vorschließlage von einer federbelasteten Sperrklinke verriegelt ist. Die Schließeinrichtung verstellt nach dem Erreichen der Vorschließlage das von dem Schloss verschließbare Teil motorisch weiter bis in eine Hauptschließlage, in der eine Sperrklinke von einer Raste einfällt. Die mit der Raste zusammenwirkende Sperrklinke ist eine zweite Sperrklinke, wogegen die Raste an einem von der Schließeinrichtung motorisch verstellbaren Übertragungsteil ausgebildet ist, das über eine Überlastkupplung mit einem entweder die Schwenkachse der Drehfalle direkt oder über ein Zwischenteil stützenden oder mit dem Schließbolzen in Verbindung stehenden verstellbaren Stellelement verbunden ist. Hierdurch soll insbesondere ein verbesserter Einklemmschutz erzielt werden.
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Im modernen Automobildesign gibt es die zunehmende Tendenz, eine Heckklappe oder ähnliches ohne Greifleiste und ohne Griff zu gestalten. Durch diese designerische Vorgabe muss jedoch eine technisch neue Lösung zum Öffnen der Heckklappe realisiert werden.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für eine Betätigungseinrichtung der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine einfache und komfortable Handhabbarkeit auszeichnet.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einer Betätigungseinrichtung für eine Klappe, beispielsweise für eine Heckklappe eines Kraftfahrzeugs, eine Rutschkupplung vorzusehen, so dass ein eine Öffnungsbewegung bewirkender Stößel der Betätigungseinrichtung ab einer vordefinierten Überlast verstellbar ist und zwar unabhängig von einer den Stößel üblicherweise angreifenden Antriebseinrichtung. Der Stößel ist dabei ausfahrbar und zum Schwenken der Klappe in eine mit Bildung eines Spaltes verbundene erste Öffnungsstellung ausgebildet. Hierdurch wird nach dem Öffnungssignal beispielsweise durch einen Fahrer, die betreffende Klappe so weit geöffnet, dass der Benutzer beispielsweise einen Rand der Klappe umgreifen und dadurch diese bequem und komfortabel öffnen kann. Die Betätigungseinrichtung ersetzt dabei zwar nicht einen Griff in direktem Sinne, ermöglicht jedoch das Öffnen der Klappe ohne einen derartigen Griff. Die Betätigungseinrichtung weist eine Antriebseinrichtung auf, die über die Rutschkupplung mit dem Stößel antriebsverbunden ist, wobei die Rutschkupplung ab einer vordefinierten Überlast ein Verstellen des Stößels unabhängig von der Antriebseinrichtung zulässt. Hierdurch ist es insbesondere möglich, die Klappe auch bei ausgefahrenem Stößel wieder zu schließen, da dies die vordefinierte Überlast für den Stößel überschreitet und dieser dann ohne weiteres wieder in seine Ausgangsstellung zurückverschoben werden kann. Auch ist ein Schließen der Klappe direkt nach dem Öffnen durch die Betätigungseinrichtung in die erste Öffnungsstellung, ohne jedoch die Klappe weiter zu öffnen, möglich, da in diesem Fall der Stößel mit einer Gegenfläche noch in Kontakt steht und daher nicht selbstständig eingefahren wird.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist zwischen der Antriebseinrichtung und der Rutschkupplung, beispielsweise einer Überlastkupplung, ein Getriebe angeordnet. Ein derartiges Getriebe kann beispielsweise als Schneckenradgetriebe oder als Planetenradgetriebe ausgebildet sein, wobei insbesondere das zuerst genannte Getriebe ein selbsthemmendes Getriebe ist und generell stellvertretend für sämtliche Schraub-Wälzgetriebe steht. Ein derartiges Getriebe mit einer entsprechenden Übersetzung ermöglicht die Verwendung auch vergleichsweise kleiner Antriebseinrichtungen, beispielsweise kleiner Elektromotoren, wodurch das Gewicht und auch die elektrische Leistungsaufnahme reduziert werden können. Die Aufzählung der einzelnen Getriebearten erhebt dabei keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit, so dass auch andere Getriebe generell denkbar sind.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist zumindest ein Sensor, insbesondere ein Hallsensor, zur Erfassung einer Lage, insbesondere zur Erfassung der Endlagen des Stößels, vorgesehen. Über derartige Sensoren ist eine eindeutige Steuerung der Betätigungseinrichtung und des zugehörigen Stößels möglich, wobei denkbar ist, dass der Stößel selbsttätig wieder eingefahren wird, sofern er seine zweite Endlage, beispielsweise seine Arbeitsstellung, erreicht hat. Hierdurch wird insbesondere vermieden, dass der Stößel bei einem anschließenden wieder Schließen der Klappe unter zu Hilfenahme der Rutschkupplung unabhängig von der Antriebseinrichtung verstellt wird.
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Zweckmäßig kann auch ein weiterer Sensor vorgesehen sein, der einen Kontakt des Stößels mit einer Gegenfläche, auf der sich der Stößel abstützt, erfasst. Ein derartiger Sensor ermöglicht ebenfalls ein selbsttätiges Wiedereinfahren des Stößels, sofern dieser an der Gegenfläche nicht mehr anliegt und dadurch signalisiert wird, dass die Klappe geöffnet wird. Das selbsttätige Wiedereinfahren des Stößels nach Verlust des Kontakts mit der Gegenfläche trägt ebenfalls dazu bei, dass der Stößel bereits während des Öffnens der Klappe durch den Benutzer wieder eingefahren wird, so dass er sich beim anschließenden wieder Schließen der Klappe bereits in seiner eingefahrenen Stellung befindet und dadurch die Schließbewegung in keinster Weise behindert.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Es zeigen, jeweils schematisch,
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1 eine erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung für eine Klappe bei geöffnetem Gehäuse,
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2 eine Darstellung wie in 1, jedoch bei geschlossenem Gehäuse,
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3a ein Kraftfahrzeug mit der erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung und geschlossener Heckklappe,
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3b eine Darstellung wie in 3a, jedoch mit einer sich durch die Betätigungseinrichtung in einer ersten Öffnungsstellung befindlichen Heckklappe,
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4a eine Darstellung wie in 3a, jedoch bei an einem Öffnungsrand angeordneter Betätigungseinrichtung,
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4b eine Darstellung wie in 3b, jedoch ebenfalls mit am Öffnungsrand angeordneter Betätigungseinrichtung.
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Entsprechend der 1 und 2, weist eine erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung 1 für eine Klappe 2 (vgl. 3 und 4), beispielsweise eine Heckklappe, einen ausfahrbaren Stößel 3 zum Schwenken der Klappe 2 in eine mit Bildung eines Spaltes 4 verbundene erste Öffnungsstellung auf, wie diese gemäß den 3b und 4b gezeigt ist. Die Breite des Spaltes 4 ist dabei so groß, dass ein Benutzer, beispielsweise ein Fahrer eines Kraftfahrzeuges 5 einen unteren Rand der Klappe 2 umfassen und diese dadurch nach oben schwenken kann. Einen separaten Griff, der zum Einen teuer ist und zum Anderen leicht verschmutzen kann, kann dadurch eingespart werden. Dies bietet auch besonders große designerische Vorteile, da eine Linienführung an der Klappe 2 nicht mehr durch einen derartigen Griff unterbrochen werden muss. Erfindungsgemäß weist nun die Betätigungseinrichtung 1 eine Antriebseinrichtung 6, beispielsweise einen Elektromotor auf, der über eine Rutschkupplung 7 mit dem Stößel 3 antriebsverbunden ist. Die Rutschkupplung 7 lässt dabei ab einer vordefinierten Überlast ein Verstellen des Stößels 3 unabhängig von der Antriebseinrichtung 6 zu, was besonders wichtig ist, da bei den gemäß den 1 und 2 dargestellten Betätigungseinrichtungen 1 ein selbsthemmendes Getriebe 8 in der Art eines Schneckenradgetriebes zwischen der Antriebseinrichtung 6 und der Rutschkupplung 7 angeordnet ist. Ohne die Rutschkupplung 7 wäre ein Verstellen des Stößels 3 ausschließlich über die Antriebseinrichtung 6 möglich. Gemäß der 1 ist dabei das Getriebe 8 als Schneckenradgetriebe oder prinzipiell als Schraub-Wälzgetriebe ausgebildet, wobei selbstverständliche auch andere Getriebeformen, wie beispielsweise ein Planetenradgetriebe, eingesetzt werden können.
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Die Rutschkupplung 7 ist auf zwei Wellen 9, 9’ zwischen zwei Zahnrädern 10 und 10' angeordnet, wobei eines der beiden Zahnräder 10 mit einer Schnecke 11 des Schneckenradgetriebes und das andere Zahnrad 10' mit einer Zahnstange 12 am Stößel 3 kämmt. Die beiden Zahnräder 10, 10', die Wellen 9, 9’ und die Rutschkupplung 7 sind dabei in einem Gehäuse 13 angeordnet, das in 1 in geöffnetem und in 2 in geschlossenem Zustand gezeigt ist.
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Die erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung 1 funktioniert dabei wie folgt:
Möchte der Fahrer des Kraftfahrzeugs 5 die Klappe 2 öffnen, so drückt er ein entsprechendes Betätigungssignal, beispielsweise am Armaturenbrett oder am Kraftfahrzeugschlüssel, woraufhin die Betätigungseinrichtung 1 aktiviert wird und der Stößel 3 durch die Antriebseinrichtung 6 ausgefahren wird. Das Ausfahren des Stößels 3 bewirkt ein Verstellen der Klappe 2 in ihre erste Öffnungsstellung, die einen Spalt 4 freigibt, in welchen der Fahrer des Kraftfahrzeugs 5 eingreifen und dann die Klappe 2 einfach öffnen kann. Bei einem anschließenden Verschließen der Klappe 2, beispielsweise nach einem vorhergehenden Öffnen, kann nun der Stößel 3 allein aufgrund der Schließkraft und der Rutschkupplung 7 wieder in seine Ruhestellung zurückverstellt werden. Die zur Überwindung der Rutschkupplung 7 erforderliche Kraft ist dabei so groß, dass sie die mechanische, händische Schließbewegung nicht oder nur marginal behindert.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung kann die Betätigungseinrichtung 1 zumindest einen Sensor, beispielsweise einen Hallsensor, zur Erfassung einer Lage, insbesondere zur Erfassung der Endlagen des Stößels 3 aufweisen. Derartige Sensoren können ein automatisches (zum Beispiel zeitgesteuertes) Zurückverstellen des Stößels 3 bewirken, sofern ein Hallsensor erfasst, dass sich der Stößel 3 in seiner Arbeitsstellung, das heißt in seiner vollständig ausgefahrenen Stellung befindet. Durch das Erfassen der Stellung und das automatische Zurückverfahren des Stößels 3 wird die erfindungsgemäße Rutschkupplung 7 nur in Ausnahmefällen benötigt. Selbstverständlich kann auch noch ein weiterer Sensor vorgesehen sein, der einen Kontakt des Stößels 3 mit einer Gegenfläche, auf der sich der Stößel 3 abstützt, erfasst. Die Antriebseinrichtung 6 kann dabei derart ausgebildet sein, dass sie den Stößel 3 einfährt, sofern der zusätzliche Sensor keinen Kontakt mehr mit der Gegenfläche erfasst. In diesem Fall würde also bei einem vollständigen Öffnen der Klappe 2 durch den Benutzer der Stößel 3 automatisch eingefahren werden, sofern die Klappe 2 ihre erste Öffnungsstellung (bewirkt durch die Betätigungseinrichtung 1) verlässt.
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Betrachtet man die 3 und 4, so kann man erkennen, dass die Betätigungseinrichtung 1 entweder an der Klappe 2 angeordnet werden kann, wie dies beispielsweise gemäß den 3a und 3b dargestellt ist, oder aber an einem Öffnungsrand, wie dies gemäß den 4a und 4b dargestellt ist. Die Betätigungseinrichtung 1 muss auch nicht im Bereich eines Klappenschlosses angeordnet sein, sondern lediglich mit diesem derart zusammenwirken, dass das Klappenschloss zunächst entriegelt wird, bevor die Betätigungseinrichtung 1 die Klappe 2 in ihre erste Öffnungsstellung verstellt.
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Mit der erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung 1 lassen sich insbesondere kritische Anwendungsfälle besser handhaben. Derartige kritische Anwendungsfälle sind beispielsweise vereiste Dichtungen oder ähnliches, wobei in diesem Fall die Rutschkupplung 7 entkoppelt, da beispielsweise der Hallsensor ein vollständiges Ausfahren des Stößels 3 nicht erfassen kann und dadurch die Antriebseinrichtung 6 auch nicht abschaltet. Denkbar ist hierbei, dass die Antriebseinrichtung 6 dennoch abgeschaltet wird, sofern die Rutschkupplung 7 über einen definierten Zeitraum hinaus rutscht. Ein weiterer Anwendungsfall kann darin bestehen, dass der Benutzer die Klappe 2 mittels der Betätigungseinrichtung 1 öffnet und anschließend schließt ohne diese vorher ganz anzuheben. Der Stößel 3 ist in diesem Fall noch nicht oder noch nicht vollständig eingefahren, so dass bei einem anschließenden Schließen der Klappe 2 der Stößel 3 über die Rutschkupplung 7 von der Antriebseinrichtung 6 entkoppelt und allein aufgrund der mechanischen Schließkraft zurückverstellt wird.
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Auch denkbar ist, dass der Benutzer vergisst, die Klappe 2 zu öffnen, nachdem er diese mittels der Betätigungseinrichtung 1 in ihre Öffnungsstellung verstellt hat. In diesem Fall kann der Stößel 3 bei einer vorbestimmten Zeit wieder eingefahren werden, wobei in Kombination mit einer Zuziehhilfe das Kraftfahrzeug 5 abgeschlossen und damit diebstahlsicher gemacht werden kann. Generell ist selbstverständlich auch denkbar, dass der Stößel 3 mit der Zahnstange 12 durch einen Stößel 3 mit einer Spindelmutter ersetzt wird, wobei in diesem Fall das Zahnrad 10' entfällt und anstelle diesem die Welle 9’ als Spindel ausgebildet ist.
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Mit der erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung 1 lässt sich ein Öffnen und Schließen einer Klappe 2, beispielsweise einer Heckklappe an einem Kraftfahrzeug 5, besonders einfach handhaben, wobei zusätzlich auf separate Griffe verzichtet werden kann. Dies bietet einen ungeahnten designerischen Freiraum.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19835994 B4 [0002]
- DE 19743129 C2 [0003]
- DE 10123187 A1 [0005]