DE102020101806A1

DE102020101806A1 - Aufstellvorrichtung für eine Kraftfahrzeugtür

Info

Publication number: DE102020101806A1
Application number: DE102020101806.1A
Authority: DE
Inventors: Uwe Reddmann
Original assignee: Kiekert AG
Current assignee: Kiekert AG
Priority date: 2020-01-27
Filing date: 2020-01-27
Publication date: 2021-07-29
Also published as: WO2021151422A1; EP4097321A1

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Aufstellvorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeugtürelement (4) aufweisend einen elektrischen Antrieb (8) und ein Stellmittel (7), wobei das Stellmittel mittels des elektrischen Antriebs (8) betätigbar ist, und wobei zwischen dem elektrischen Antrieb (8) und dem Stellmittel (7) ein Federspeicher (18) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufstellvorrichtung für ein beweglich am Kraftfahrzeug angeordnetes Bauteil, insbesondere ein Kraftfahrzeugtürelement, insbesondere eine Seitentür, aufweisend einen elektrischen Antrieb und ein Stellmittel, wobei das Stellmittel mittels des elektrischen Antriebs betätigbar ist.
Kraftfahrzeugtüren sind durchweg mit Feststellgliedern zum Festlegen des Türflügels in vorbestimmten Winkelstellungen im Vergleich zu der Kraftfahrzeug-Karosserie ausgerüstet. Dazu ist das Feststellglied an die Kraftfahrzeug-Karosserie angelenkt, und zwar meistens derart, dass sein Drehpunkt außerhalb der durch Scharnierachsen vorgegebenen Schwenkachse des Türflügels liegt. Das Feststellglied ragt im Allgemeinen über eine Öffnung an einer Seitenkante ins Innere des Türflügels hinein. Aufgrund seiner bezüglich der Scharnierachsen exzentrischen Anlenkung an der Kraftfahrzeug-Karosserie vollführt das Feststellglied beim Bewegen des Türflügels Ausfahr- und Einfahrbewegungen relativ zum Türflügel. Das Feststellglied wird allgemein auch als Fangband bezeichnet.
Üblicherweise verfügen solche Fangbänder über einen Feststellarm bzw. Rastarm mit mehreren Rastausnehmungen. In die Rastausnehmungen können am Türflügel angebrachte Feststellorgane eintauchen. Dadurch lassen sich die vorbestimmten Winkelstellungen des Türflügels im Vergleich zu der Kraftfahrzeug-Karosserie beim Öffnen der Tür realisieren. Eine solche Vorgehensweise ist hinlänglich bekannt, wozu nur beispielhaft auf die DE 41 30 782 A1 verwiesen wird.
Fahrzeuge nach dem heutigen Stand der Technik weisen zum Teil keine Außentürgriffe an den Seitentüren zum Öffnen auf. Um diese Kraftfahrzeugtüren ergreifen und vollständig öffnen zu können, sind Aufstellvorrichtungen bekannt geworden. Unter einem Aufstellen einer Tür ist das Bewegen der Tür hin zu einem Öffnungsspalt im Bereich von 20 mm bis 200 mm, vorzugsweise von 50 mm bis 160 mm, gegenüber der Kraftfahrzeug-Karosserie zu verstehen. Hierdurch wird der Bediener des Kraftfahrzeugs in die Lage versetzt, das Türelement zu ergreifen und vollständig zu öffnen. Für die wenigstens spaltweise Öffnung des Türflügels gegenüber der Kraftfahrzeug-Karosserie sorgt der zumindest eine auf den Türflügel arbeitende elektrische Antrieb.
Im Stand der Technik nach der DE 10 2013 202 801 A1 wird eine Einrichtung zur Betätigung einer Kraftfahrzeugtür mit Feststellfunktion beschrieben. Die Einrichtung verfügt über einen an der Kraftfahrzeugtür befestigbaren Aktuator sowie einen durch den Aktuator um eine Aktuatorachse schwenkbaren Schwenkhebel. Außerdem ist ein Stellarm zum Festlegen der Kraftfahrzeugtür in vorbestimmten Winkelstellungen im Vergleich zur Kraftfahrzeug-Karosserie vorgesehen.
Die DE 10 2015 103 830 A1 offenbart eine mit dem Feststellglied zusammenwirkendes Linearstellglied. Eine Stellmutter, die mittels eines Elektromotors angetrieben wird, ist dabei in der Lage, die einmal entsperrte Tür über einen Öffnungsspalt hin zu betätigen. Dazu ist eine Stellstange vorgesehen, die einen Rastarm bewegt, wodurch das Türelement von einer Ausgangsstellung in eine Öffnungsstellung bewegt wird. Neben dem Aufstellen der Tür offenbart die Druckschrift auch ein System zum vollständigen Öffnen des Türelements.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen zum Aufstellen eines Türelements basieren auf elektrischen Antrieben, mittels derer das Türelement von einer Schließstellung in eine Offenstellung überführbar ist. Ein Problem, das sich beim Aufstellen eines Türelements stellt, ist das, dass die Stellkräfte variieren können, wobei mittels des elektrischen Antriebs stets eine vorgegebene Kraft zum Öffnen zur Verfügung stellbar ist.
Um in jedem Fall, auch in dem Fall, in dem zum Beispiel eine zugefrorene Tür oder Klappe geöffnet werden muss, eine ausreichende Kraft zur Verfügung zu stellen, müssen die Motoren entsprechend groß oder mit vorgeschalteten Getrieben ausgestattet sein. Große Motoren sind kostenintensiv und Getriebe bedingen einen entsprechenden Platzbedarf. Hier setzt die Erfindung an.
Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik stellt sich die Aufgabe, eine verbesserte Aufstellvorrichtung für ein beweglich am Kraftfahrzeug angeordnetes Bauteil, insbesondere ein Kraftfahrzeugtürelement, bereitzustellen. Es stellt sich die Aufgabe, eine Aufstellvorrichtung bereitzustellen, bei der der elektrische Antrieb unabhängig von der zur Verfügung zu stellenden Aufstellkraft arbeiten kann. Darüber hinaus soll mittels des elektrischen Antriebs gleichzeitig eine Steuerung der Stellbewegung ermöglicht werden. Letztlich stellt sich die Aufgabe, eine kostengünstige und konstruktiv einfache Lösung zur Betätigung des Türelements bereitzustellen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass die im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht beschränkend sind, es sind vielmehr beliebige Variationsmöglichkeiten der in der Beschreibung und den Unteransprüchen sowie den Figuren beschriebenen Merkmale möglich.
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass eine Aufstellvorrichtung für ein beweglich am Kraftfahrzeug angeordnetes Bauteil, insbesondere ein Kraftfahrzeugtürelement bereitgestellt wird, aufweisend einen elektrischen Antrieb und ein Stellmittel, wobei das Stellmittel mittels des elektrischen Antriebs betätigbar ist und wobei zwischen dem Antrieb und dem Stellmittel ein Federspeicher angeordnet ist. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Aufstellvorrichtung ist nun die Möglichkeit geschaffen, das Kraftfahrzeugtürelement unabhängig von der zur Verfügung zu stellenden Aufstellkraft zu bewegen. Insbesondere wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass mittels des Antriebs die Bewegung des Stellmittels während des Aufstellens gesteuert wird. Der Federspeicher dient dabei dazu, die Bewegung des Stellmittels zu unterstützen. Der elektrische Antrieb steuert die Bewegung des Stellmittels und gleichzeitig wird der Federspeicher entlastet, wodurch mit geringstmöglichen Antriebskräften eine ausreichende Kraft zur Bewegung des Türelements bereitstellbar ist.
Der elektrische Antrieb ist bevorzugt ein elektrischer Gleichstrommotor, der über beispielsweise ein Schneckengetriebe mit dem Stellmittel zusammenwirkt. Natürlich ist es auch vorstellbar, dass der Elektromotor unmittelbar und zum Beispiel in eine Verzahnung am Stellmittel angreift und somit ein Betätigen des Stellmittels ermöglicht.
Der Federspeicher zeichnet sich durch ein Federelement aus, welches zumindest ein Federelement aufweist, wobei das Federelement mittels des Stellmittels und unter Zuhilfenahme des elektrischen Antriebs spannbar ist. Vorzugsweise ist das Federelement als Spiralfeder ausgebildet und bevorzugt als Druckfeder. Natürlich kann das Federelement auch eine Zugfeder sein, wobei die Zugfeder derart im Federspeicher angeordnet ist, dass mittels des Stellmittels der Federspeicher spannbar ist. Der Federspeicher nimmt dazu das erste Federelement und das Stellmittel auf. Durch eine Bewegung des Federspeichers und insbesondere des Gehäuses des Federspeichers ist dabei das Federelement gegen einen festen Anschlag spannbar.
Das beweglich am Kraftfahrzeug angeordnete Bauteil ist bevorzugt eine Seitentür eines Kraftfahrzeugs, die mittels der Aufstellvorrichtung von einer Schließstellung in eine Offenstellung überführbar ist. Vorstellbar ist es aber auch, dass das Bauteil eine Klappe oder Abdeckung oder eine Hecktür an einem Kraftfahrzeug oder einem Nutzfahrzeug ist.
Mittels der Aufstellvorrichtung ist ein z. B. eine Klappe oder ein Türelement geringfügig aufstellbar, so dass der Bediener das Türelement ergreifen und vollständig öffnen kann. Dabei wirkt die Aufstellvorrichtung bevorzugt mit einem elektrischen Kraftfahrzeugschloss zusammen, so dass der Bediener mittels zum Beispiel einer Funkfernbedienung das Kraftfahrzeugschloss elektrisch entsperren kann, wodurch das Türelement frei verschwenkbar ist. Die Aufstellvorrichtung kombiniert dabei das elektrische Öffnen des Schlosses mit dem bereichsweisen Öffnen des Türelements.
Der Federspeicher liegt in einer Ausgangsstellung, insbesondere einer Grundstellung, gespannt vor, wodurch sich eine vorteilhafte Ausgestaltungsvariante der Erfindung ergibt. Der Federspeicher wird nach einem Aufstellen des Kraftfahrzeugtürelements gespannt. Mit anderen Worten wird nach dem vollständigen Öffnen des Türelements der Federspeicher mittels des elektrischen Antriebs derart bewegt, dass das im Federspeicher angeordnete Federelement gespannt wird.
Im unbetätigten Zustand der Aufstellvorrichtung liegt der Federspeicher somit in einer vorgespannten Stellung vor. Wird nun die Tür geschlossen, so liegt der Federspeicher in der Grundstellung bzw. Ausgangsstellung vor, in der das Federelement im Federspeicher gespannt ist. Wird hiervon ausgehend vom Bediener das Öffnungssignal für das Türelement gegeben, so wird das Schließsystem entsperrt, wodurch das Türelement freikommt. Mittels der Aufstellvorrichtung wird dann parallel dazu der Federspeicher mittels des elektrischen Antriebs entspannt.
Der elektrische Antrieb verstellt dabei den Federspeicher kontinuierlich, wodurch ein gleichmäßiges und federunterstütztes Aufstellen des Kraftfahrzeugtürelements erfolgen kann. Der Federspeicher unterstützt durch die Entspannung des Federelements die Aufstellbewegung, wodurch lediglich geringe Kräfte im elektrischen Motor zur Verfügung gestellt werden müssen. Der elektrische Motor bzw. der elektrische Antrieb steuert somit lediglich die Freigabe der Kraft des Federelements, wobei die eigentliche Aufstellkraft durch das Federelement bereitgestellt wird. Das Türelement wird folglich unter Federspannung aufgestellt. Gleichzeitig kann durch die Bewegung des Federspeichers aber auch eine zumindest unterstützende Öffnungsbewegung in das Kraftfahrzeugtürelement eingeleitet werden. Im Wesentlichen dient der elektrische Antrieb aber zur Steuerung der Freigabe der Federkraft, wobei die Federkraft auf das Stellmittel wirkt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltungsvariante ist mittels des Antriebs der Federspeicher spannbar und entspannbar. Der elektrische Antrieb kann den Federspeicher bewegen, und zwar derart bewegen, dass ein im Federspeicher angeordnetes Federelement gespannt wird. Dazu kann der Federspeicher bzw. ein Gehäuse des Federspeichers bewegt werden. In dem Fall, in dem das Federelement als Druckfeder ausgeführt ist, würde ein Spannen des Federelements dadurch erfolgen, dass der Federspeicher in eine Richtung bewegt wird, so dass das Federelement komprimiert wird. Im komprimierten Zustand der Druckfeder wirkt der Federspeicher dann als Energiespeicher. Der komprimierte Zustand der Druckfeder im Federspeicher definiert dabei die Ausgangsstellung der Aufstellvorrichtung.
Wird nun vom Bediener ein Öffnungsbefehl an die Aufstellvorrichtung gegeben bzw. ein Öffnungssignal initiiert, kann die im Federspeicher gespeicherte Energie mittels des Antriebs freigegeben werden. Die freigegebene Energie kann dann zum Aufstellen des Kraftfahrzeugtürelements genutzt werden. Vorzugsweise wird mittels des Stellmittels eine Zugkraft erzeugt. Die Zugkraft kann dann dazu genutzt werden, um mechanisch eine Stellbewegung des Kraftfahrzeugtürelements einzuleiten. Je nach konstruktiver Auslegung der Aufstellvorrichtung ist es natürlich ebenfalls vorstellbar, beim Entspannen des Federspeichers eine Druck- und/oder Schiebekraft in der Aufstellvorrichtung bereitzustellen.
Weiterhin vorteilhaft kann es sein, wenn mittels eines Entspannens des Federspeichers das Türelement betätigbar, insbesondere verschwenkbar ist. Der Federspeicher kann in das Kraftfahrzeugtürelement integriert sein, so dass die Entspannbewegung des Federspeichers, die durch den elektrischen Antrieb gesteuert und eingeleitet wird, in eine Bewegung des Türelements umwandelbar ist. Der Federspeicher und insbesondere die Aufstellvorrichtung selbst kann dabei Teil des Kraftfahrzeugschlosses sein. Mit anderen Worten kann die Aufstellvorrichtung in das Kraftfahrzeugschloss integriert sein, so dass sich eine bauliche Einheit bildet, die in einfacher Weise im Kraftfahrzeugtürelement montierbar ist. Vorstellbar ist es aber auch, dass die Aufstellvorrichtung als separates Bauteil im Kraftfahrzeugtürelement angeordnet ist und mittels einer Zug- oder Druckbewegung das Kraftfahrzeugtürelement aufstellt. Bevorzugt wird mittels des Federspeichers aber eine Zugbewegung initialisiert, wobei mittels des Entspannens des Federelements im Federspeicher das Stellmittel derart bewegt wird, dass die Aufstellvorrichtung eine Zugkraft erzeugt, die zum Aufstellen des Türelements nutzbar ist.
In einer weiteren Ausgestaltungsvariante ist das Türelement mittels der Aufstellvorrichtung von einer Schließstellung in eine Offenstellung überführbar. In der Ausgangsstellung ist der Federspeicher gespannt. Diese Ausgangsstellung bildet die Schließstellung des Türelements ab, in der das Kraftfahrzeugtürelement mittels des Kraftfahrzeugschlosses in der Schließstellung gehalten wird. Die Schließstellung bei einem Kraftfahrzeugseitentürschloss wird durch eine Hauptrastposition des Kraftfahrzeugschlosses bestimmt. Ausgehend von dieser Schließstellung kann bevorzugt durch ein elektrisches Öffnen des Kraftfahrzeugschlosses die Hauptrastposition verlassen werden, wobei das Kraftfahrzeugschloss entsperrt wird und eine im Kraftfahrzeugschloss enthaltene Drehfalle freigegeben wird. Ein im Kraftfahrzeugschloss angeordnetes Gesperre aus Drehfalle und Sperrklinke arbeitet dabei üblicherweise mit einem Schlosshalter zusammen, hierbei bilden Drehfalle und Sperrklinke ein Gesperre, das in einer Vorrast- und einer Hauptrastposition verrastbar ist. Beim Entsperren des Gesperres wird die Sperrklinke von der Drehfalle gelöst und gibt den Schlosshalter frei. Die Tür ist danach bewegbar bzw. verschwenkbar. Die Aufstellvorrichtung ist nach dem Entsperren des Gesperres in der Lage, das Kraftfahrzeugtürelement von der Schließstellung bzw. Ausgangsstellung in eine Offenstellung zu überführen, in der ein Bediener des Kraftfahrzeugs in der Lage ist, das Türelement zu ergreifen und weiter vollständig zu öffnen. Durch diese Art des Aufstellens des Kraftfahrzeugtürelements besteht zum Beispiel die Möglichkeit, ein Kraftfahrzeugtürelement ohne einen Außentürgriff auszubilden.
Weist der Federspeicher ein erstes Federelement und mindestens ein zweites Federelement auf, so ergibt sich eine weitere Ausgestaltungsvariante der Erfindung. Durch eine Kombination zweier Federelemente im Federspeicher besteht die Möglichkeit, die Kraft zum Aufstellen des Kraftfahrzeugtürelements zu variieren. Ein erstes Federelement kann dann mittels des elektrischen Antriebs in einer ersten Stellung des Federspeichers gespannt werden. Wird hingegen der Federspeicher in eine zweite Position verfahren, so wird auch das zweite Federelement gespannt, wodurch sich unterschiedliche Energiespeicher im Federspeicher erzeugen lassen. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn zum Beispiel höhere Aufstellkräfte in der Aufstellvorrichtung benötigt werden, wie sie beispielsweise bei vereisten Türen auftreten.
Die Federelemente sind sequenziell und mittels des elektrischen Antriebs betätigbar, das heißt spannbar und/oder entspannbar. Hierbei können die Federkonstanten der Federelemente variieren, so dass unterschiedliche Kräfte erzielbar sind, es ist aber auch vorstellbar, dass die Federelemente gleiche Federkonstanten aufweisen, die aber alleine durch das Verfahren des Federspeichers nacheinander spannbar sind. In vorteilhafter Weise addieren sich die Federkräfte der Federelemente derart, dass ein Betätigen des Türelements mittels des elektrischen Antriebs steuerbar ist. Dazu kann der Federspeicher und insbesondere das Gehäuse des Federspeichers mittels des elektrischen Antriebs verfahren werden.
Hieraus ergibt sich ein wesentlicher Vorteil der Erfindung, da die Kraft zum Aufstellen aus der Feder kommt, kann die Geschwindigkeit des Aufstellens über den Motor gesteuert werden. Mit anderen Worten, können hohe Stellgeschwindigkeiten realisiert werden, wobei lediglich ein kleiner Motor eingesetzt werden muss. Im Notfall können dann geringe Geschwindigkeiten, dafür aber hohe Kräfte realisiert werden. Ein Notfall liegt beispielsweise dann vor, wenn das bewegliche Bauteil sich aufgrund eines Verklemmens oder eines Vereisens nicht aufstellen lässt. In diesem Fall liegt alleine die Kraft des ersten Federelements zum Aufstellen zur Verfügung. Der Motor steuert die Freigabe der in der Feder gespeicherten Energie.
Erfindungsgemäß kann nun aber im gespannten Zustand der ersten Feder das zweite Federelement zusätzlich eine Kraft aufbauen, wenn mittels des Antriebs das zweite Federelement zusätzlich gespannt wird. In dieser Notfallsituation muss der Motor die zweite Feder gegen die Kraft der ersten Feder spannen, um eine zusätzlich Stellkraft zu generieren. Es können geringe Geschwindigkeiten aber hohe Kräfte, durch die Kopplung der beiden Federn, realisiert werden.
Der erfindungsgemäße Aufbau weist einen weiteren Vorteil auf, nämlich den, dass die Aufstellvorrichtung und insbesondere der elektrische Antrieb vor Fehlbetätigungen geschützt ist. Wird beispielsweise ein Türelement von einem Bediener während des laufenden Öffnungsvorgangs ergriffen und mit übermäßiger Geschwindigkeit wieder geschlossen, so wird die daraus resultierende Bewegung des Stellmittels von den Federelementen aufgenommen, ohne den Motor und oder ein Getriebe zu beschädigen. Dem oder den Federelementen kommt somit eine Doppelfunktion zu, einerseits stellen die Federelemente die notwendige Kraft zum Aufstellen des Türelements zur Verfügung und andererseits dienen die Federelemente als Sicherungsmittel gegen eine Fehlbetätigung.
Die bevorzugt in einem Inneren des Federspeichers angeordneten Federelemente werden während des Verfahrens entspannt bzw. gespannt. Dabei kann das erste Federelement in einer Ausgangsstellung des Federspeichers gespannt vorliegen und das Stellmittel unter Spannung setzen. Mittels einer Freigabe des ersten Federelements mittels eines Verfahrens des Gehäuses des Federspeichers kann dann das Stellmittel eine Bewegung initialisieren und die Tür aufstellen. Reicht die Druckkraft des ersten Federelements nicht aus, um das Türelement aufzustellen, weil beispielsweise die Türdichtung eingefroren ist, so kann das Gehäuse des Federspeichers weiter verfahren werden, um nun das zweite Federelement zu spannen. Durch diese zweite Federkraft kann dann die Zugkraft auf das Stellmittel erhöht werden und eine hohe Kraft in der Aufstellvorrichtung generiert werden. Hier zeigt sich ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Aufbaus der Aufstellvorrichtung, nämlich der, dass der Antrieb lediglich ein Federelement spannen muss, um unterschiedliche Kräfte in der Aufstellvorrichtung zu generieren.
Kann das Türelement nicht aufgestellt werden, so wirkt eine Zugspannung im Stellmittel, die durch die zugefrorene Tür gehalten wird. Wird nun der Federspeicher bzw. das Gehäuse des Federspeichers verfahren und das zweite Federelement gespannt, so muss lediglich eine Kraft bereitgestellt werden, die das zweite Federelement spannt. Die Kräfte der Federelemente addieren sich in diesem Fall aber, so dass hohe Kräfte zum Eisbrechen und Aufstellen des Türelements zur Verfügung gestellt werden können. Bevorzugt werden mittels des ersten Federelements Federkräfte von 0 bis ca. 200 N, bevorzugt von 80 bis 160 N bereitgestellt, wobei mittels des zweiten Federelements Kräfte von 0 bis ca. 400 N, bevorzugt bis 350 N bereitstellbar sind. In Summe können sich die Kräfte der Federelemente somit auf ca. 500 N addieren.
In einer weiteren Ausgestaltungsvariante der Erfindung weist der Federspeicher ein Zugmittel, insbesondere ein Zugelement, auf, wobei mittels des Zugmittels eine Zugkraft auf eine Antriebseinheit für das Türelement übertragbar ist. Der Federspeicher kann im Kraftfahrzeugschloss oder separat im Kraftfahrzeugtürelement angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Aufstellvorrichtung dabei derart ausgebildet, dass ein Stellmittel im Federspeicher als Zugmittel dient. Diese bevorzugte Ausführungsform ermöglicht es, Zugkräfte zu erzeugen, die durch das Entspannen des Federelements bzw. der Federelemente zum Aufstellen des Kraftfahrzeugtürelements nutzbar sind. Dem Zugmittel nachgeordnet ist eine Antriebseinheit, die mittels des Stellmittels bzw. Zugmittels bzw. Zugelements die Tür mechanisch aufstellt. Im einfachsten Fall kann die Antriebseinheit als Hebelelement ausgebildet sein, wobei das Hebelelement zum Beispiel auf ein Türfangband wirkt. Ein Türfangband ist im Kraftfahrzeugschloss vorhanden und sichert üblicherweise die Aufstellbewegung des Türelements, wobei ebenfalls üblicherweise unterschiedliche Raststellungen mittels des Türfangbands erzielbar sind. Die Tür kann mittels des Türfangbands in unterschiedlichen Rastpositionen gehalten werden. Wirkt nun die Antriebseinheit auf das Türfangband, so kann mit einer geringstmöglichen Anzahl von Bauteilen ein Aufstellen des Türelements erzielt werden.
Vorstellbar ist es natürlich auch, dass die Antriebseinheit selbst ein Stellstange aufweist, die es ermöglicht, eine Kraft auf das Türelement auszuüben, um das Türelement aufzustellen. Die Antriebseinheit bzw. die Stellstange zum Aufstellen des Türelements kann dabei im Bereich der Türscharniere angeordnet sein, es ist aber auch vorstellbar, dass die dem Federspeicher nachgeordnete Antriebseinheit im Bereich des Kraftfahrzeugschlosses angeordnet ist und im Bereich des Türschlosses auf die Karosserie und/oder den Schlosshalter wirkt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsvariante ist zwischen dem Federspeicher und der Antriebseinheit ein Bowdenzug angeordnet. Die Anordnung eines Bowdenzugs zwischen dem Federspeicher und der Antriebseinheit ermöglicht es hierbei, den Federspeicher beabstandet von der Antriebseinheit im Kraftfahrzeugtürelement anzuordnen. Mittels des Bowdenzugs können dabei leicht Zugkräfte übertragen werden. Vorstellbar ist es je nach Anordnung des Bowdenzugs natürlich auch, dass mittels des Bowdenzugs Druckkräfte an die Antriebseinheit übertragen werden. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Aufstellvorrichtung ist nun die Möglichkeit geschaffen, einen Energiespeicher bereitzustellen, mit dem ein Türaufstellen ermöglicht wird, dabei ist der Federspeicher unabhängig von der zur Verfügung zu stellenden Aufstellkraft spannbar. Dies bietet den Vorteil, dass mit kleinstmöglichen Motoren gearbeitet werden kann, die auch stets nur geringe Kräfte zum Spannen der Federelemente bereitstellen müssen. So können die Federelemente, und insbesondere die Kräfte der Federelemente addiert werden, ohne dass große Motoren zum Spannen der Federelemente bereitgestellt werden müssen. Darüber hinaus bietet der erfindungsgemäße Aufbau der Aufstellvorrichtung die Möglichkeit, das Aufstellen durch ein gesteuertes Entspannen der Federelemente zu steuern. Dazu sind im elektrischen Antrieb wiederum lediglich geringe Kräfte zur Verfügung zu stellen, da das Entspannen des Federspeichers mit einer Entspannung des Federelements einhergeht, wodurch die Stellbewegung des Federspeichers bzw. des Gehäuses des Federspeichers durch die Federkraft unterstützt wird.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es gilt jedoch der Grundsatz, dass das Ausführungsbeispiel die Erfindung nicht beschränkt, sondern lediglich eine vorteilhafte Ausgestaltungsform darstellt. 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:

1 eine prinzipielle Darstellung einer Aufstellvorrichtung für ein Kraftfahrzeugtürelement in einer Seitenansicht und in einer Schnittdarstellung des Federspeichers, wobei der Federspeicher in einer Grundstellung wiedergegeben ist,
2 die Aufstellvorrichtung in einer Normalbetätigung, das heißt einer Offenstellung des Türelements, und
3 die Aufstellvorrichtung bzw. den Federspeicher in einer Betätigungsstellung mit erhöhter Kraft.

In der 1 ist eine Aufstellvorrichtung 1 in schematischer Darstellung wiedergegeben. Die Aufstellvorrichtung 1 wird dabei mit einem Bowdenzug 2 zusammen, wobei der Bowdenzug mit einer Antriebseinheit 3 zusammenwirkt. Die Aufstellvorrichtung 1, Bowdenzug 2 und Antriebseinheit 3 bilden in dieser Ausführungsform gemeinsam die Aufstellvorrichtung für das Kraftfahrzeugtürelement 4. Die Antriebseinheit 3 weist dabei eine Stellstange 5 auf, wobei die Stellstange 5 wiederum mit der Kraftfahrzeug-Karosserie 6 verbunden ist. Die Aufstellvorrichtung 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit einem Bowdenzug 2 und einer Antriebseinheit 3 ausgestattet, dies ist aber lediglich beispielhaft zu verstehen, da die Aufstellvorrichtung 1 und das in der Aufstellvorrichtung 1 enthaltene Stellmittel 7 auch unmittelbar mit der Kraftfahrzeug-Karosserie 6 im Eingriff stehen kann.
Die Aufstellvorrichtung 1 wird mittels eines elektrischen Antriebs 8 angetrieben. Der elektrische Antrieb 8 weist eine Schnecke 9 auf, wobei die Schnecke 9 mit einem Schneckenrad 10 kämmt und das Schneckenrad 10 ein Übertragungsmittel 11 antreibt. Das Übertragungsmittel 11 kann beispielsweise eine Spindel sein. Das Übertragungsmittel 11 wiederum ist fest mit einem Gehäuse 12 verbunden, so dass mittels des elektrischen Antriebs 8 und über das Getriebe 9, 10, 11 das Gehäuse 12 in Richtung des Pfeils P1 verfahrbar ist.
In einem Inneren 13 des Gehäuses 12 ist ein erstes Federelement 14 und ein zweites Federelement 15 angeordnet. Zur Betätigung bzw. Abstützung der Federelemente 14, 15 weist das Stellmittel 7 eine vorzugsweise kreisförmige Anlagefläche 16 auf. Dabei wird das erste Federelement 14 zwischen der Anlagefläche 16 und einer festen Montagefläche 17 gehalten bzw. gespannt. Die Montagefläche 17 kann Teil eines Kraftfahrzeuges sein, kann aber auch einen Teil des Kraftfahrzeugtürelements 4 bilden. Die Montagefläche 17 bildet eine feste Anlage und kann dabei ebenfalls als Montagefläche für die Aufstellvorrichtung 1 dienen.
In der 1 ist die Ausgangsstellung A wiedergegeben, in der das Kraftfahrzeugtürelement 4 in der Schließstellung vorliegt. Das Gehäuse 12, das Stellmittel 7, das erste Federelement 14, das zweite Federelement 15 und die Montagefläche 17 bilden in diesem Ausführungsbeispiel den Federspeicher 18. Der Federspeicher 18 ist dabei derart ausgebildet, dass mittels des Stellmittels 7 eine Zugkraft F in den Bowdenzug 2 bzw. die Antriebseinheit 3 einleitbar ist.
Die 1 zeigt die Ausgangsstellung A, bei der das Übertragungsmittel 11 bzw. das Gehäuse 12 in Richtung des Pfeils P1 und in der 1 nach rechts gefahren wurde. Durch das Verfahren des Gehäuses 12 in Richtung der Montagefläche 17 wurde das als Druckfeder ausgebildete erste Federelement 14 gespannt. Das erste Federelement 14 bildet dabei einen Energiespeicher zwischen der Montagefläche 17 und der Anlagefläche 16 des Stellmittels 7. Soll nun ausgehend von der Ausgangsstellung A das Kraftfahrzeugtürelement 4 in eine Offenstellung E überführt werden, so wird das Gehäuse 12 mittels des elektrischen Antriebs 9 in Richtung des Pfeils P1 und in der 1 nach links verfahren.
Die Offenstellung O ist in der 2 wiedergegeben. Das Gehäuse 12 des Federspeichers 18 wurde in Richtung des Pfeils P1 nach links verfahren, wodurch sich das erste Federelement 14 entspannt und die Energie an das Stellmittel 7 überträgt. Der elektrische Antrieb 8 steuert insofern lediglich die Freigabe der Energie aus dem Federspeicher 18. Zum Aufstellen des Türelements 4 wird somit lediglich eine geringe Motorleistung benötigt, da der Motor das Federelement 14 entspannt, wodurch sich wiederum in vorteilhafter Weise kurze Stellzeiten für das Aufstellen des Türelements 4 ergeben. Wird das Stellelement 7, wie in der 2 gezeigt, in Richtung des Pfeils P1 nach links verfahren, so wird die Stellbewegung des Stellelements 7 mittels des Bowdenzugs 2 an die Antriebseinheit 3 übertragen. Ein in der Antriebseinheit 3 enthaltener schwenkbar gelagerter Hebel 19 kann um seine Schwenkachse 20 herum verschwenkt werden, in Richtung des Pfeils P2. Die Schwenkbewegung des Hebels 19 führt dann im Zusammenspiel mit der Stellstange 5 dazu, dass das Kraftfahrzeugtürelement 4 aufgestellt wird.
In der 3 ist nun der Zustand wiedergegeben, in dem das Kraftfahrzeugtürelement 4 mit erhöhter Kraft zu öffnen ist. Zum üblichen Öffnen des Kraftfahrzeugtürelements 4 wurde das Gehäuse 12 des Federspeichers 18 in Richtung des Pfeils P1 in die Offenstellung O verfahren. Aufgrund zum Beispiel einer vereisten Türdichtung konnte das Stellmittel 7 der Bewegung des Gehäuses 12 unter der Kraft des ersten Federelements 14 nicht folgen. In diesem Fall wird nun das zweite Federelement 15 aktiviert.
Ein Verfahren des Gehäuses 12 über die Offenstellung O hinaus in Richtung des Pfeils P1 nach links in eine Eisbrechstellung E führt dazu, dass zusätzlich das zweite Federelement 15 gespannt wird. Die Federkräfte des ersten und zweiten Federelements 14, 15 addieren sich in diesem Fall zu einer erhöhten Kraft, so dass auch im Falle eines Einklemmens oder Festfrierens des Kraftfahrzeugtürelements 4 eine ausreichende und erhöhte Kraft FH zur Verfügung steht.
In vorteilhafter Weise muss mittels des elektrischen Antriebs 8 lediglich immer eine Feder gespannt werden bzw. ein Entspannen der Federelemente 14, 15 erfolgen, so dass mit geringen elektrischen Leistungen gearbeitet werden kann. Geringe elektrische Leistungen bedingen lediglich geringe Motoren und geringe Abmessungen der Antriebselemente. Nach dem Aufstellen des Kraftfahrzeugtürelements 4 wird der Federspeicher 18 wieder in seine in der 1 dargestellte Ausgangsstellung A zurücküberführt.
Bezugszeichenliste

1: Aufstellvorrichtung
2: Bowdenzug
3: Antriebseinheit
4: Kraftfahrzeugtürelement
5: Stellstange
6: Kraftfahrzeugkarosserie
7: Stellmittel
8: elektrischer Antrieb
9: Schnecke
10: Schneckenrad
11: Übertragungsmittel
12: Gehäuse
13: Innere des Gehäuses
14: erstes Federelement
15: zweites Federelement
16: Anlagefläche
17: Montagefläche
18: Federspeicher
19: Hebel
20: Schwenkachse
P, P2: Pfeil
A: Ausgangsstellung
O: Öffnungsstellung
E: Eisbrechstellung
F,FH: Zugkraft

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4130782 A1 [0003]
DE 102013202801 A1 [0005]
DE 102015103830 A1 [0006]

Claims

Aufstellvorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeugtürelement (4) aufweisend einen elektrischen Antrieb (8) und ein Stellmittel (7), wobei das Stellmittel (7) mittels des elektrischen Antriebs betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Antrieb (8) und dem Stellmittel (7) ein Federspeicher (18) angeordnet ist.
Aufstellvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Federspeicher (18) in einer Ausgangsstellung (A) gespannt vorliegt.
Aufstellvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Antriebs (8) der Federspeicher (18) spannbar und entspannbar ist.
Aufstellvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Entspannen des Federspeichers (18) das Türelement (4) betätigbar, insbesondere verschwenkbar ist.
Aufstellvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Türelement (4) mittels der Aufstellvorrichtung (1) von einer Schließstellung in eine Offenstellung (O) überführbar ist.
Aufstellvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Federspeicher (18) ein erstes Federelement (14) und mindestens ein zweites Federelement (15) aufweist.
Aufstellvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (14, 15) sequenziell voneinander und mittels des elektrischen Antriebs (8) betätigbar sind.
Aufstellvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (14, 15) derart mit dem Antrieb (8) betätigbar sind, dass sich die Federkräfte (F, FH) addieren.
Aufstellvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Federspeicher (18) ein Zugmittel (7) aufweist, wobei mittels des Zugmittels (7) eine Zugkraft (F, FH) auf eine Antriebseinheit (3) des Türelements (4) übertragbar ist.
Aufstellvorrichtung (1) einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Federspeicher (18) und der Antriebseinheit (3) ein Bowdenzug (2) angeordnet ist.