DE10128014A1 - Betätigungsvorrichtung für eine Klappe, insbesondere eine Heckklappe eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Abstract

Eine Betätigungsvorrichtung für die Heckklappe (1) eines Kraftfahrzeugs enthält einen Handgriff (9), der nur bei Erreichen einer Teilöffnungsstellung der Klappe (1) aus einer Ruhestellung in der Klappe (1) den Spalt (12) zwischen dieser und einem Öffnungsrand (2) durchsetzend nach außen ragt. Zur mechanischen Verschwenkung des Handgriffs (9) dient eine Stange (7), die in Schwenkverbindung (18) mit dem Handgriff (9) steht und sich bei in Schließstellung befindlicher Klappe (1) auf dem Öffnungsrand (2) abstützt, dagegen bei in Teilöffnungsstellung befindlicher Klappe (1) weiter aus dieser ausgefahren ist. Zwecks Vermeidung von Federn zur Erzeugung der Schwenkmomente für den Handgriff (9) sind Stange (7), Handgriff (9) und Schwenkverbindung (18) zwischen beiden so ausgelegt, daß ihre Massen ein Öffnungsschwenkmoment für den Handgriff (9) erzeugen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Betätigungsvorrichtung ist aus der gattungbildenden DE 198 35 994 A1 für den Fall bekannt, daß der als Auswerfer für die Klappe (nach Entriegelung eines Schlosses) dienenden Stange ein motorischer Antrieb zugeordnet ist, der zugleich zum Schwenken der Klappe zwischen ihrer Schließstellung und ihrer Öffnungsstellungen dient. Über eine als Kulisse ausgebildete Schwenkverbindung steht eine Schwenkachse des Handgriffs mit diesem motorischen Antrieb in Antriebsverbindung, so daß bei in ihrer Schließstellung befindlicher Klappe der Handgriff innerhalb der Klappe liegt, also bei einem Kraftfahrzeug nicht in ein verschmutzungsgefährdetes Gebiet außerhalb der Karosserie ragt, dagegen bei in einer Teilöffnungsstellung befindlicher Klappe die untere Kante der Klappe gleichsam untergreifend den Spalt zwischen dieser und dem Rand der Öffnung durchsetzt, so daß der Handgriff über den Deckel vorsteht und manuell ergriffen werden kann. Im bevorzugten Einsatzfall der Erfindung, also als Betätigungsvorrichtung für eine Heckklappe eines Kraftfahrzeugs, bedeutet dies, daß der Bedienungsperson stets eine "unverschmutzte" Möglichkeit zum Anheben der Klappe zur Verfügung steht, während der Handgriff im Fahrbetrieb des Fahrzeugs verschmutzungsgeschützt innerhalb der Klappe liegt. Ein weiterer Vorteil dieser Konstruktion ist darin zu sehen, daß der Handgriff - wenn man wiederum den bevorzugten Einsatzfall der Erfindung betrachtet - nie zu Verletzungen Anlaß geben kann, da er nur bei zumindest teilgeöffneter Klappe aus dieser herausragt bzw. über diese übersteht.

In der genannten Offenlegungsschrift wird nun, wie dargelegt, davon ausgegangen, daß ein motorischer Antrieb vorhanden ist. Dies ist jedoch nicht immer der Fall. Daher sind auch bereits Griffanordnungen bzw. Handgriffe für Kraftfahrzeug-Heckklappen bekanntgeworden, die ebenfalls eine Stange in der Heckklappe verwenden, die sich bei geschlossener Klappe auf dem Öffnungsrand abstützt und dadurch in einer in den Deckel zurückgeschobenen Ruhestellung gehalten wird, dagegen bei geöffneter Heckklappe unter Federkraft in eine weiter ausgefahrene Lage verschoben ist, in der sie den Handgriff zum Schwenken in eine Lage freigegeben hat, in der der Handgriff manuell ergriffen werden kann. So beschreiben die DE 28 54 423 A1 und die DE 198 05 509 A1 entsprechende Konstruktionen, die aber nicht ohne weiteres die Möglichkeit einer solchen Anordnung des Handgriffs bieten, daß dieser in seiner Betriebsstellung den Spalt zwischen Klappe und Öffnungsrand durchsetzt. Die eigentlichen Bewegungsantriebe für den Handgriff bilden in diesen Konstruktionen Federn, und so wie bei einem motorischen Antrieb der Ausfall der Spannung die Funktionsweise des schwenkbaren Handgriffs zumindest beeinträchtigt, macht der Ausfall von Federn bei den zuletzt genannten Konstruktionen diese praktisch unbrauchbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Betätigungsvorrichtung unter Wahrung ihrer Vorteile zu schaffen, die mit einem rein mechanischen Antrieb in Synchronismus mit Schwenkbewegungen der Klappe auskommt, ohne daß zur Erzeugung der erforderlichen Schwenkmomente des Handgriffs Federn Einsatz finden müssen.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.

Die Erfindung nutzt also die beim gattungbildenden Stand der Technik als Auswerfer für die Klappe vorhandene Stange gleichsam als Sensor dafür aus, ob die Klappe geöffnet oder geschlossen ist. Befindet sich die Klappe in einer zumindest teilgeöffneten Lage, ist also die Stange zur Bewegung aus ihrer in die Klappe zurückgezogenen Schließlage in ihre demgegenüber weiter ausgefahrene Öffnungslage freigegeben, bewegt sie sich unter dem Einfluß ihrer Masse sowie der Massen von Handgriff und Schwenkverbindung zwischen beiden in ihre Öffnungslage und nimmt dabei den Handgriff mit, so daß dieser in seine Arbeitsstellung geschwenkt wird, in der er unter Durchsetzen des Spalts zwischen Deckel und Öffnungsrand aus dem Deckel herausragt und von Hand ergriffen werden kann. Sobald die Klappe wieder geschlossen wird, verlagert sich die Stange weiter in die Klappe hinein, da sie sich auf dem Öffnungsrand abstützt, und nimmt dabei den Handgriff mit, der dadurch wieder in seine Ruhestellung geschwenkt wird. Da demgemäß die Kräfte zur Erzeugung der Schwenkmomente des Handgriffs teils aus den Massenverhältnissen der verschiedenen Teile der Betätigungsvorrichtung, teils aus den Schließkräften für die Klappe (durch Abstützung der Stange am Öffnungsrand) erzeugt werden, erübrigen sich motorische Antriebe bzw. Federantriebe, so daß die eingangs beschriebenen Fehlerquellen (Spannungsausfall, Federbruch) ausgeschaltet sind.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1, 2 und 3 Längsschnitte durch den hier interessierenden Heckklappenbereich eines Kraftfahrzeugs bei geschlossener Heckklappe (Fig. 1) bei Beginn der Öffnungsbewegung der Heckklappe (Fig. 2) und bei teilgeöffneter Heckklappe (Fig. 3),

Fig. 4 eine Explosionsdarstellung eines ersten kompletten Ausführungsbeispiels und

Fig. 5 eine Explosionsdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie

Fig. 6 die Schwenkverbindung gemäß Fig. 5 bei geschlossener Heckklappe und

Fig. 7 die Schwenkverbindung bei geschlossener Heckklappe.

Betrachtet man zunächst die Fig. 1, 2 und 3, so ist von der Heckklappe 1 nur der hier interessierende hintere Bereich angedeutet, unter dem der hintere Stoßfänger bzw. die hintere Stoßfängerabdeckung 2 des Fahrzeugs liegt; der eigentliche Rand der sich in Richtung nach links anschließenden, durch die Klappe 1 verschließbaren Ladeöffnung wird durch den mit der umlaufenden Dichtung 3 bestückten Schweißflansch 4 gebildet. Im Rahmen der Erfindung wird aber die obere Seite der Stoßfängerabdeckung 2 als zum Rand der Öffnung gehörig angesehen.

Bei 5 ist ein übliches und daher im einzelnen weder dargestelltes noch beschriebenes Drehfallenschloß gezeichnet, dem karosserieseitig der Schließbolzen 6 zugeordnet ist;

wie bekannt, umgreift bei geschlossener Klappe 1 die Drehfalle des Schlosses 5 den Schließbolzen 6.

Wesentlich für die Erfindung ist die Stange 7, die sich bei in Schließlage befindlicher Klappe 1 (Fig. 1) und bei im Anfang ihrer Öffnungsbewegung befindlicher Klappe 1 (Fig. 2) bis zum Erreichen einer vorgegebenen Teilöffnungsstellung der Klappe 1 (Fig. 3) am Öffnungsrand, hier an der Oberseite der Stoßfängerabdeckung 2, abstützt und dadurch in den Klappenstellungen gemäß den Fig. 1 und 2 etwas nach oben in das klappenseitige Gehäuse 8 verschoben ist. In der teilgeöffneten Stellung der Klappe 1 (Fig. 3) ist die Stange 7 dagegen in ihre Öffnungsstellung weiter aus dem Deckel 1 bzw. dem Gehäuse 8 herausgefahren.

Einen zweiten wesentlichen Bestandteil der Erfindung bildet der Handgriff 9, der in dem Gehäuse 8 drehfest auf der querverlaufenden Schwenkachse 10 angeordnet ist, die ihrerseits drehbar im Gehäuse gelagert ist. Über eine noch zu beschreibende Schwenkverbindung zwischen den Teilen 7 und 10 wird der Handgriff 9 bei gemäß Fig. 1 geschlossener Klappe 1 in einer Ruheschwenklage gehalten, in der er praktisch vollständig innerhalb des Gehäuses 8 liegt, das bei 11 mit einer Öffnung zum Durchtritt des Handgriffs 9 versehen ist. Das hierfür erforderliche Schwenkmoment wird aus der Abstützkraft für die Stange 7 an der Stoßfängerabdeckung 2 hergeleitet.

Sobald nun die Klappe 1 in Richtung Öffnen verschwenkt wird, kann - siehe Fig. 2 - die Stange 7 etwas weiter aus ihrer Ruhelage innerhalb des Deckels 1 bzw. des Gehäuses 8 nach unten herausfahren, und demgemäß kann auch der Handgriff 9 in der Darstellung der Fig. 1 bis 3 entgegen dem Uhrzeigersinn schwenken, jedoch im Falle der Fig. 2 bis in eine Stellung, in der er noch nicht in der Darstellung der Figuren nach rechts aus dem Deckel 1 herausragt.

Dies ist gemäß Fig. 3 erst dann möglich, wenn der Deckel 1 unter der Wirkung der elastischen Kräfte der Dichtung 3 in eine Teilöffnungsstellung geschwenkt wurde, so daß sich ein zum Durchtritt des Handgriffs 9 ausreichender Spalt 12 zwischen der nach unten weisenden Kante der Klappe 1 einerseits und dem Öffnungsrand, gegeben durch die Stoßfängerabdeckung 2, gebildet hat. Da sich während des Fahrbetriebs der Handgriff 9 innerhalb der Klappe 1 befunden hat, ist er vor Verschmutzung gesichert; da er nicht aus dem Bereich des Deckels 1 herausragt während des Fahrbetriebs, kann er auch nicht Anlaß zu Verletzungen geben.

Wird nun der Deckel wieder geschlossen, so beginnt, sobald er seine in Fig. 3 dargestellte Teilöffnungsstellung erreicht hat, durch Abstützen der Stange 7 an der Stoßfängerabdeckung 2 wieder die Bewegung der Stange in Richtung nach oben, die durch die noch zu erläuternde Schwenkverbindung zwischen Stange 7 und Schwenkachse 10 zu einem Zurückschwenken des Handgriffs 9 aus seiner Betriebsstellung gemäß Fig. 3 über Zwischenstellungen gemäß Fig. 2 in die Ruhestellung gemäß Fig. 1 innerhalb des Deckels 1 führt.

Fig. 4 zeigt in Explosionsdarstellung ein erstes Ausführungsbeispiel der kompletten Betätigungsvorrichtung. Bereits in den Fig. 1, 2 und 3 verwendete Bezugszeichen finden auch hier Einsatz.

Die Schwenkachse 10 für den Handgriff 9 besteht aus mehreren Teilen, von denen das Innenteil 13 an seinen Enden zur Lagerung in Ausnehmungen 14 und 15 des Gehäuses 8 eingerichtet ist, während die beiden hülsenartigen Teile 16 und 17 schwenkbar, aber axial durch Ring 13a gesichert auf dem beschriebenen Teil 13 gelagert sind. Während das hülsenförmige Teil 17 der Schwenkachse 10 einstückig mit dem Handgriff 9 ist, trägt das ebenfalls hülsenartige Teil 16 das Zahnsegment 18, das sich nur über einen der Stange 7 zugekehrten Bereich des Teils 16 erstreckt und mit der Verzahnung 19 auf der Stange 7 kämmt. Wie anhand der Fig. 1, 2 und 3 erläutert wurde, befindet sich die Stange 7 bei vollständig geschlossenem Deckel in ihrer obersten Stellung, der Schließstellung, dagegen bei zumindest in seine Teilöffnungslage gemäß Fig. 3 verschwenktem Deckel in ihrer bezüglich der Darstellung der Fig. 4 tiefsten Stellung, so daß beim Öffnen der Klappe 1 letztlich durch die Stange 7 das Zahnsegment 18 und damit der Handgriff 9 in der Darstellung der Fig. 4 entgegen dem Uhrzeigersinn aus der in Fig. 1 dargestellten Lage in die Betriebslage gemäß Fig. 3 verschwenkt werden. Da die Feder 20 auf dem Schwenkachsenteil 13, die sich mit ihrem linken Schenkel an der rechten Begrenzungsfläche des Zahnsegments 18 und mit ihrem in Fig. 4 rechten Schenkel am Gehäuse abstützt, nur sehr schwach ausgebildet ist, kann sie nur als Klappersicherung für die verschiedenen Bestandteile der Schwenkverbindung dienen, nicht aber zur Gewinnung von Schwenkmomenten für den Handgriff 9. Dieser wird in seine in Fig. 3 dargestellte Betriebsstellung vielmehr durch die Massen der verschiedenen Teile mit ihren Hebelarmen verschwenkt, während Momente zum Zurückschwenken des Handgriffs 9 in seine in Fig. 1 dargestellte Ruhelage aus den Schließkräften, die auf die Klappe 1 ausgeübt werden, mittels der Bewegungen der Stange 7 in Richtung nach oben abgeleitet werden.

Die Erzeugung der in der Darstellung der Fig. 4 "linksdrehenden" Schwenkmomente für den Handgriff 9 wird dadurch unterstützt, daß das Zahnsegment 18 sich nicht gleichmäßig über den gesamten Umfang des Schwenkachsenteils 16 erstreckt, sondern nur über den linken Bereich desselben, so daß sein Massenmittelpunkt ebenfalls ein linksdrehendes Moment erzeugt. Unterstützt bzw. wesentlich beeinflußt wird das linksdrehende Moment durch die im wesentlichen horizontale Lage des Handgriffs 9 in seiner Ruhestellung. Weiterhin kann die Wahl der Größe der Ausnehmung 21 im Hebel 9 zur Bestimmung des linksdrehenden Drehmoments ausgenutzt werden.

Verständlicherweise ist man daran interessiert, möglichst sofort bei Erreichen der in Fig. 3 dargestellten Teilöffnungsstellung der Klappe 1 den Handgriff 9 zum Ergreifen zur Verfügung zu haben. Auf der anderen Seite muß sich die Bewegung des Handgriffs 9 nach den Platzverhältnissen richten. Daher kann es zweckmäßig sein, die Schwenkbewegung des Handgriffs 9 durch entsprechende Auslegung der Schwenkverbindung zwischen Stange 7 und Handgriff 9 ungleichförmig zu gestalten. Eine entsprechende Ausbildung der Erfindung wird nun anhand der Fig. 5, 6 und 7 beschrieben:
Aus den bisher beschriebenen Figuren sind das Bezugszeichen 7 für die Stange mit der Verzahnung 19, das Bezugszeichen 9 für den Handgriff mit der Ausnehmung 21, das Bezugszeichen 10 für die Schwenkachse desselben mit dem zentralen Teil 13 sowie das Gehäuse 8 mit der Öffnung 11 zum Durchtritt des Handgriffs 9 übernommen.

In diesem Ausführungsbeispiel enthält die Schwenkverbindung zwischen den Teilen 7 und 10 die Zwischenwelle 22, die drehfest ein mit der Verzahnung 19 der Stange 7 kämmendes Zahnrad 23 trägt sowie drehfest das Zahnsegment 24, das - wie schon das Zahnsegment 18 in Fig. 4 - nicht rotationssymmetrisch bezüglich der Achse 22 ausgelegt ist und einen einsinnig von einem Mindestwert zu einem Maximalwert steigenden winkelabhängigen Radius besitzt. Dieses Zahnsegment kämmt mit dem Zahnsegment 25 auf der Schwenkachse 10, dessen Radius winkelabhängig gegenläufig zu dem Zahnsegment 24 seine Größe ändert, so daß, wie in Fig. 5 gezeigt, bei in seiner Ruhelage befindlichem Handgriff 9 der minimale Eingriffsradius des Segments 24 und der maximale Eingriffsradius des Segments 25 vorliegen, also bei Beginn der Öffnungsbewegung der Heckklappe 1 die Schwenkbewegung des Handgriffs 9 langsam verläuft, und daß bei Vorliegen des Spalts 12 (Fig. 3) bei teilgeöffneter Klappe 1 die Schwenkgeschwindigkeit des Handgriffs 9 ihren Maximalwert hat. Dies hat verständlicherweise besondere Bedeutung beim erneuten Schließen der Klappe 1, da dann der Handgriff 9 schnell aus dem sich verkleinernden Spalt 12 geschwenkt werden muß.

Die wiederum der Klappersicherung dienende Feder 26 ist hier der Zwischenwelle 22 zugeordnet.

Betrachtet man das Gehäuse 8, so dienen die beiden in der Darstellung vorderen Lager 27 und 28 der Lagerung der Schwenkachse 10, die beiden hinteren Lager 29 und 30 der Lagerung der Zwischenwelle 22.

Während in der bisherigen Beschreibung der Fig. 5 von einer üblichen Zahnform der Segmente 24 und 25 ausgegangen wurde, d. h. von Evolventenzähnen, ist rechts vor dem Segment 25 ein Segment 25a mit einer Triebstockverzahnung dargestellt, um zu zeigen, daß hinsichtlich der Ausbildung der verschiedenen Segmente die Erfindung große Freiheit läßt.

Die Fig. 6 und 7 zeigen nochmals in Längsschnitten durch das Fahrzeugheck die Verhältnisse bei der Konstruktion nach Fig. 5 im Falle der geschlossenen Heckklappe (Fig. 6) und der teilgeöffneten Heckklappe (Fig. 7). Man erkennt deutlich, daß die beiden Segmente 24 und 25 stets so bezüglich der Achsen 22 und 10 liegen, daß sie auf die Schwenkachse 10 ein den Handgriff 9 in Richtung Betriebsstellung zu schwenken suchendes Moment ausüben. Daß der Handgriff 9 möglicherweise bei vollgeöffneter Klappe 1 wieder in Richtung auf seine Ruhestellung zu schwenken sucht oder schwenkt, spielt keine Rolle, da man die zum Schließen der Klappe 1 erforderlichen Kräfte auf die Klappe selbst ausübt.

Mit der Erfindung ist also eine gattungsgemäße Betätigungsvorrichtung geschaffen, die mit minimalem Aufwand voll wirksam ist, aber dennoch ohne motorischen Antrieb oder krafterzeugende Federn auskommt.

Claims (5)

1. Betätigungsvorrichtung für eine Klappe, insbesondere eine Heckklappe eines Kraftfahrzeugs, die zwischen einer Schließstellung, in der sie auf einem eine Öffnung, insbesondere eine Ladeöffnung, begrenzenden Rand aufliegt, und Öffnungsstellungen schwenkbar ist, in denen sie unter Spaltbildung vom Rand abgehoben die Öffnung freigibt, mit einem mittels einer in der Klappe gelagerten Schwenkachse schwenkbaren Handgriff, der in Schwenkverbindung mit einer klappenseitig linear verfahrbar gelagerten Stange steht, die sich bei in Schließstellung befindlicher Klappe randseitig in einer in die Klappe eingezogenen Schließlage abstützt, dagegen bei in eine Teilöffnungsstellung geschwenkter Klappe eine gegenüber der Schließlage weiter aus der Klappe ausgefahrene Öffnungslage einnimmt, in der sie den Handgriff aus einer bei in Schließlage befindlicher Stange eingenommenen Ruhestellung in der Klappe in eine Betriebsstellung schwenkt, in der er den Spalt durchsetzend über die Außenseite der Klappe manuell ergreifbar übersteht, dadurch gekennzeichnet, daß Stange (7), Handgriff (9) und Schwenkverbindung (18) zwischen beiden derart ausgelegt sind, daß ihre Massen im Schwenkbereich der Klappe (1) zwischen ihrer Ruhestellung und ihrer Teilöffnungsstellung auf den Handgriff (9) ein Moment zum Schwenken des Handgriffs (9) in seine Betriebsstellung hervorrufen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkverbindung (18) eine für den klapperfreien Eingriff ihrer Bestandteile ausgelegte Feder (20) zugeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (7) als Zahnstange ausgebildet (19) ist, die mit einem vorzugsweise nicht umlaufenden Zahnsegment (18) auf der Schwenkachse (10) oder einer in Schwenkeingriff mit dieser stehenden Zwischenwelle (22) der Schwenkverbindung kämmt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkverbindung eine in Schwenkantriebsverbindung mit der Stange (7) stehende, parallel zur Schwenkachse (10) verlaufende Zwischenwelle (22) enthält und Schwenkachse (10) und Zwischenwelle (22) in Schwenkeingriff über nicht umlaufende Zahnsegmente (24, 25) mit über ihre Umfänge gegenläufig derart variierenden Radien stehen, daß der Handgriff (9) beim Öffnen der Klappe (1) erst bei Erreichen der Teilöffnungsstellung seine Betriebsstellung erreicht, dagegen beim Schließen der Klappe (1) beim Verlassen der Teilöffnungsstellung seine Betriebsstellung verläßt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingriffsradius des Zahnsegments (24) der Zwischenwelle (22) bei in Schließlage befindlicher Stange (7) seinen Minimalwert, dagegen bei in Öffnungslage befindlicher Stange (7) seinen Maximalwert hat.