Anordnung zur hydraulischen Betätigung eines Verdecks, eines Heckdeckels od. dgl.

Abstract

 Eine Anordnung zur hydraulischen Betätigung eines Verdecks od. dgl. an einem Fahrzeug, ist mit zumindest einem doppeltwir kenden hydraulischen Arbeitszylinder versehen, dessen Arbeitsräume mit jeweils einer Seite einer umschaltbaren Druckquelle in Verbin dung stehen. Um auf einfache und sichere Weise eine Fixierung und anschließende Notbetätigung beispielsweise des Verdecks in zumindest einer Richtung zu ermöglichen, sind die beiden Arbeitsräume (2, 3) des oder jedes Arbeitszylinders (1) über eine Verbindungsleitung (12, 24) miteinander verbunden, in der ein sperrbares Rück schlagventil (13; 25, 26) eingesetzt ist, dessen Ventilelement (26) über einen hydraulisch betätigten Steuerkolben (29) mit größerer Fläche als der Ventilsitz (25) sperrbar ist: daß in der Hydraulikleitung (4, 22) zu einem der Arbeitsräume des oder jedes Arbeitszylinders eine Drossel (15, 27) eingesetzt ist, die Verbindungsleitung (12, 24) zwischen dieser Drossel und dem oder jedem Arbeitszylinder ansetzt und die Steuerleitung (14, 28) für das sperrbare Rückschlagventil (13; 25. 26) zwischen der Druckquelle (7) und der Drossel (15) ansetzt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur hydraulischen Betätigung eines Verdecks, eines Heckdeckels, einer Abdeckklappe od. dgl. an einem Fahrzeug, mit zumindest einem doppeltwirkenden hydraulischen Arbeitszylinder, der einerseits am Fahrzeug und anderer seits an der Abdeckklappe angelenkt ist und dessen Arbeitsräume mit jeweils einer Seite einer umschaltbaren Druckquelle in Verbindung stehen, und ein Rückschlagventil, insbesonders zur Verwendung in einer derartigen Anordnung, mit einer Steuer leitung, über welche ein auf das Ventilelement einwirkender Steuerkolben mit einem Sperrdruck beaufschlagbar ist.

[0002] Derartige Anordnungen sind bekannt und ermöglichen beispielsweise die automatische Betätigung von Fahrzeugtüren, Motor hauben, Wartungsklappen oder auch von Abdeckklappen des Koffer raumes, eines ein Faltverdeck aufnehmenden Raumes oder auch des Verdeckes selbst. Beim Ausschalten oder Ausfallen des Betriebsdruckes, d.h. dem Ausschalten oder einer Störung des Aggregates für die automatische Bewegung, soll die Abdeckklappe, das Verdeck od. dgl. in der jeweiligen Stellung hydraulisch gesperrt stehenbleiben, um unkontrolliertes Zurückfallen und damit einhergehende Gefahren auszuschalten.

[0003] Dies wird in den meisten Systemen durch eine sogenannte Nothandschraube bewirkt, welche die Verbindungsbohrung zwischen den beiden Arbeitsräumen des hydraulischen Arbeitszylinders sperrt, welcher den besagten Bauteil bewegt. Durch diese Nothandschraube ist gewährleistet, daß beispielsweise beim Schließen eines Verdecks auf der Kolbenseite ein Druckaufbau vorhanden ist und gleichzeitig die Stangenseite drucklos bleibt (für Systeme, bei denen das Schließen des Verdecks durch Ausfahren des Arbeitszylinders bewerkstelligt wird). Für das Öffnen des Verdecks gilt mit vertauschter Kolben- und Stangenseite sinngemäß das gleiche. Bei Ausfall des Aggregates kann die Nothandschraube von Hand betätigt und damit die Verbindung zwischen Kolben- und Stangenseite geöffnet werden. Das System ist damit drucklos geschaltet und das Verdeck oder die Klappe od. dgl. kann händisch betätigt werden, wobei über die Verbindungsbohrung das Hydraulikmedium zwischen den Arbeitsräumen des Arbeitszylinders verschoben wird.

[0004] Allerdings ist die Einbaulage des Aggregates im Fahrzeug sehr ungünstig, so daß die Nothandschraube nur sehr umständlich betätigt werden kann. Das Aggregat ist zumeist im hinteren Radlauf untergebracht und um daher die Nothandschraube vom Kofferraum aus bedtätigen zu können, muß ein flexible Welle vorgesehen sein. Damit entsteht aber eine nicht erwünschte, nachteilige Verbindung zwischen einem Feucht- und einem Trockenraum, welche zusätzlicher aufwendiger Dichtstellen bedarf. Eine Variante mit einem elektrisch betätigbaren 2/2-Wege-Sitzventil ist wiederum teuer, da das Ventil wasserdicht ausgeführt sein muß, und störungsanfällig.

[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine bekannte Anordnung der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß die beschriebenen Nachteile, insbesonders bezüglich des knappen Platzangebotes und der schwer zugänglichen Einbaulagen, vermieden werden und daß insbesonders auf einfache und sichere Weise bei Ausfall des Drucks eine Fixierung in der momentanen Lage des betätigten Bauteils und anschließend automatisch eine Notbetätigung des Heckdeckels, der Abdeckklappe, des Verdecks in zumindest einer Richtung, vorzugsweise zum Schließen dieser Bauteile per Hand möglich ist. Eine weiteres Ziel der Erfindung ist ein Rückschlagventil, das bei Einsatz in der erfindungsgemäßen Anordnung deren Aufbau vereinfacht, den Platzbedarf weiter verkleinern läßt, bei prinzipiell beliebiger Einbaulage und bei selbst einfachem Aufbau hohe Funktionssicherheit im Sinn des Sperrens und der automatischen Notbetätigbarkeit aufweist.

[0006] Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Arbeitsräume des oder jedes Arbeitszylinders über eine Verbindungsleitung miteinander verbunden sind, in der ein hydraulisch sperrbares Rückschlagventil eingesetzt ist, dessen Ventilelement über einen hydraulisch betätigten Steuerkolben mit größerer Fläche als der Ventilsitz sperrbar ist; daß in der Hydraulikleitung zu einem der Arbeitsräume des oder jedes Arbeitszylinders eine Drossel eingesetzt ist. die Verbindungsleitung zwischen dieser Drossel und dem oder jedem Arbeitszylinder ansetzt und die Steuerleitung für das sperrbare Rückschlagventil zwischen der Druckquelle und der Drossel ansetzt. Durch den Einsatz des sperrbaren Rückschlagventils kann die Nothandschraube ganz entfallen und dieses sperrt bei funktionierendem Aggregat, d.h. Betriebsdruck auf beiden Seiten des Arbeitszylinders, sicher in beiden Richtungen. Auch bei einem Ausfall des Aggregates bleibt das Ventil vorerst gesperrt und fixiert den betätigten Bauteil in seiner momentanen Lage, d.h. ein Verdeck kann nicht unfreiwillig in den Verdeckkasten zurückfallen oder unkontrolliert in die geschlossene Stellung fallen. Erst wenn zusätzlich durch die manuelle Betätigung eine Druckerhöhung in Öffnungsrichtung des Ventils stattfindet, wird durch die zeitliche Verzögerung der Beaufschlagung des Steuerkolbens aufgrund der Drosselstelle das Ventil geöffnet und damit eine direkte Verbindung der beiden Arbeitsräume des oder jedes Arbeitszylinders in einer Richtung automatisch frei. Das Verdeck, die Abdeck klappe, Heckklappe od. dgl. kann so zumindest in einer Richtung, vorzugs weise im Sinn des Schließens dieser Bauteile, bewegt werden.

[0007] Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Verbindungsleitung der beiden Arbeitsräume des oder jedes Arbeitszylinders die Hydraulikleitungen zu diesen Arbeitsräumen miteinander verbindet. Damit können in den Aufbau der Gesamtanordnung erleichternden und vereinfachenden Weise zusätzliche Anschlußstücke an dem oder jedem Arbeitszylinder vermieden werden und die Verbindungsleitung kann an jeder beliebigen, baulich geeigne ten Stelle verlegt werden.

[0008] Nachdem meist der Schließvorgang der Verdecke bei Cabrios, auch der Heckklappen, Abdeckungen für Verdecke, usw. durch Ausfahren des oder jedes Arbeitszylinders bewirkt wird, ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß das entsperrbare Rückschlagventil in seinem entsperrten Zustand in Richtung von der Stangenseite des oder jedes Arbeitszylinders au f die Kolbenseite hin öffnet. Damit ist die Handnotbetätigung zum Schließen -und damit der sicheren Verwendung des Fahrzeuges bis zur Reparatur des hydraulischen Aggregates - mit geringstem Aufwand und höchster Funktionssicherheit gewährleistet.

[0009] Das weitere Ziel der Erfindung wird bei einem Rückschlagventil wie eingangs beschrieben dadurch erreicht, daß zwei Durchflußbohrungen für das Hydraulikmedium und eine Verbindungspas sage zwischen diesen Durchflußbohrungen vorhanden sind, in welcher Verbindungspassage der Ventilsitz ausgebildet und das Ventilelement angeordnet ist. Durch die Verbindungspassage im Rückschlagventil selbst werden zumindest zwei abzudichtende Anschlüsse und das Verlegen einer zusätzlichen Hydraulikleitung vermieden. Durch die Zusammenfassung mehrerer Funktionen und deren automatische Abwicklung ist aber auch die Position des Einbaus im System und im Fahrzeug selbst gleichgültig und kann je nach Bedarf gewählt werden.

[0010] Eine weitere Vereinfachung und Verkleinerung der Gesamtanordnung ist möglich, wenn in einer der Durchflußbohrungen eine Drosselstelle ausgebildet oder eine Drossel eingesetzt ist.

[0011] Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Steuerleitung im Rückschlagventil selbst als Passage von der Durchfluß bohrung mit ausgebildeter oder eingesetzter Drossel auf die dem Ventil sitz gegenüberliegende Seite des Ventilelementes ausgeführt ist. Wieder wird dadurch eine zusätzliche externe Leitung und werden zwei abzudichtende Anschlüsse eingespart.

[0012] Vorteilhafterweise wird, um die saubere Trennung zwischen dem Hydraulikmedium in der Steuerleitung des entsperrbaren Rückschlagventils und dem Hydraulikmedium im Arbeitskreis zu gewährleisten, das Rückschlagventil derart ausgebildet, daß die Steuerleitung in einen A rbeitsraum eines Steuerkolbens mündet, welcher gegen die Kraft eines vorzugsweise elastischen Elementes das Ventilelement mit dem Steuerdruck beaufschlagt.

[0013] Die Erfindung wird im folgenden noch anhand der Zeichnungen näher erläutert. Fig. 1 zeigt dabei einen schematischen hydraulischen Schaltplan einer Anordnung nach der vorliegenden Er findung und Fig. 2a und 2b zeigen ein spezielles sperrbares Rückschlagventil in zwei, rechtwinkelig zueinander orientierten Längsschnitten.

[0014] Die in Fig. 1 dargestellt Anordnung zur hydraulischen Betätigung eines Verdecks, einer Abdeckklappe, eines Heckdeckels oder eines sonstigen beweglichen Fahrzeugteils weist zumindest einen doppeltwirken den hydraulischen Arbeitszylinder 1 auf, der einerseits am Fahrzeug und andererseits an einem Teil beispielsweise des Verdecks angelenkt ist. Typischerweise erfolgt das Schließen des Verdecks durch Ausfahren der Kolbenstange des Arbeitszylinders und das Öffnen durch Einfahren. Die Arbeitsräume 2, 3 des Arbeitszylinders 1 sind über Leitungen 4, 5 mit einem Hydraulikaggregat 6 verbunden, welches mit dem elektrischen Bordnetz des Fahrzeuges in Verbindung steht. Anstelle der beidseitigen direkten Anlenkung des Arbeitszylinders 3 könnte dessen Anlen kung auf der Fahrzeug- und/oder Verdeckseite auch indirekt über Hebel, Scharnieranordnungen oder dergleichen erfolgen.

[0015] Die beiden Arbeitsräume 2, 3 jedes Arbeitszylinders 1 sind über die Leitungen 4, 5 mit jeweils einer Seite einer umschaltbaren Druckquelle 7 im Hydraulikaggregat 6 (hier gebildet aus Pumpe samt Antriebsmotor) in Verbindung. Die nicht dargestellte Anschlußleitung des Hydraulikaggregates 6 steuert den Motor der Pumpe der Druckquelle 7 und ein Wechselventil 8 zwischen den über einstellbare Druckbegrenzungsventile 9, 10 zum Tank 10 führenden Leitungen. Weiters könnten über diese Anschlußleitung auch beispielsweise Endschalter oder sonstige Stellungskontrollen Signale zu nicht weiter dargestellten Steuereinheiten oder dergleichen liefern.

[0016] In der Leitung 4 zum stangenseitigen Arbeitsraum 2 der Arbeitszylinder 1 mündet eine Verbindungsleitung 12, die über ein zum kolbenseitigen Arbeitsraum 3 öffnendes aber hydraulisch sperrbares Rück schlagventil 13 in die Leitung 5 zu diesem kolbenseitigen Arbeitsraum 3 führt. In beid e Leitungen 4, 5 sind Drosseln, Düsen od. dgl. 15 bzw. 16 eingebaut und die Steuerleitung 14 für das entsperrbare Rückschlagventil 13 mündet zwischen der Drossel 15 in der Leitung 4 und der umschaltbaren Druckquelle 7 in der besagten Leitung 4 zu den Arbeitszylindern 1.

[0017] Im folgenden wird die Funktion der Anordnung der Fig. 1 erläutert. Bei automatischem Schließen des Verdecks baut die Pumpe der Druckquelle 7 kolbenseitig Druck auf. Dadurch wird das Rückschlagventil 13 auch in der gesperrten Stellung gehalten und über das Wechselventil 8 wird aus dem Tank 11 Hydraulikmedium zum Volumsausgleich zusätzlich zu dem aus den stangenseitigen Arbeitsräumen 2 verdrängten Hydraulikmedium nachgesaugt. Beim Öffnen hingegen wird der Druck im stangenseitigen Arbeits raum 2 aufgebaut. Aufgrund der Drosselstelle 15 in der Leitung 4 entsteht vor dieser Drosselstelle, die vorzugsweise als Düse ausgeführt ist, ein Staudruck, sodaß mit dem aufgebauten Druck in der Leitung 4 zuerst über die Steuerleitung 14 das Rückschlagventil 13 beaufschlagt und in Schließstellung gehalten wird. Erst mit geringer zeitlicher Verzögerung herrscht der gleiche Druck auch in der Verbindungsleitung 12, was die sichere Schließstellung des Ventils 13 nicht mehr nachteilig beeinflussen kann. Das Hydrau likmedium aus dem kolbenseitigen Arbeitsraum 3 der Arbeitszylinder 1 kann dann über die Leitung 5 verdrängt werden, wobei zum Volumsausgleich überschüssiges Hydraulikmedium über das Wechselventil 8 in den Tank 11 abgesteuert wird.

[0018] Ist das Aggregat 6 nicht in Betrieb, beispielsweise durch einen Ausfall der Stromversorgung oder einen anderen Störfall, verhindert das aufgrund unveränderter Druckverhältnisse noch immer gesperrte Rückschlag ventil 13 durch seine Orientierung das Überschieben von Hy draulikmedium aus dem kolbenseitigen Arbeitsraum 3 in den stangenseitigen Ar beitsraum 2 und damit auch das ungewollte (weitere) Öffnen des Verdecks oder ein Zurückfallen in den Verdeckkasten.

[0019] Für das manuelle Schließen des Verdecks wird eine Kraft auf gewendet, die zu einem Druckanstieg in der Leitung 4 führt. Aufgrund der zeitlichen Verzögerung des Druckaufbaus vor und hinter der Drossel 15 steigt zuerst der Druck in der Verbindungsleitung 12 schneller an, welcher ein langsamer steigender Druck in der Steuerleitung 14 gegenübersteht. Dadurch kann das Rückschlagventil 13 geöffnet werden, d.h. das Überschieben von Hydraulikmedium vom stangenseitigen Arbeitsraum 2 in den kolbenseitigen Arbeitsraum 3 über das in dieser Richtung nun nicht mehr gesperrte Rückschlagventil 13 ist möglich.

[0020] In Fig. 2a und 2b sind Längsschnitte durch ein erfindungsgemäßes Rückschlagventil 13 zur vorzugsweisen Verwendung in der beschriebenen Anordnung dargestellt. Im Gehäuse 21 des Rückschlagventils 13, das auch in den Pumpenträger integriert sein kann, wobei dann nochmals eine Verkleinerung des Systems möglich ist und lediglich zwei abzudichtende Anschlüsse für die Hydraulikleitungen 4, 5 zu dem oder jedem Arbeitszylinder 1 vorzusehen sind, sind zwei Durchflußbohrungen 22 u nd 23 vorgesehen, welche ein Teil oder, bei Integration in den Pumpenträger, der Beginn der Leitungen 4, 5 sind. Die Verbindungsleitung 12 ist durch eine die Durchflußbohrungen 22, 23 verbindende Passage 24 realisiert, in welcher auch der Ventilsitz 25 au sgebildet ist und in der auch das mit dem Ventilsitz 25 zusammenwirkende Ventilelement 26, vorzugsweise eine Ventilkugel, vorgesehen ist. Die als Drosselstelle 15 wirkende Düse 27 ist ebenfalls im Gehäuse 21, im Verlauf der Leitung 22, ausgebildet.

[0021] Wie in dem senkrecht Längsschnitt der Fig. 2b zu erkennen ist, der auf den Längsschnitt der Fig. 2a senkrecht orientiert ist, wird schließlich auch die Steuerleitung 14 durch eine Passage 28 im Gehäuse 21 des Rückschlagven tils 13 realisiert, welche Passage 28 vor der Düse 27 von der Durchflußbohrung 22 abzweigt und vorbei an der Durchflußbohrung 23 in einen Arbeitsraum hinter einem Steuerkolben 29 mit größerer Fläche als der Ventilsitz 25 führt. Dadurch wird der Staudruck vor der Drosselstelle 15, d.h. der Düse 27, über die Passage 28 und mittelbar über den Steuerkolben 29 auf das Ventilelemente 26 übertragen und dieses sicher auf den Ventilsitz 25 gedrückt, bevor sich zeitlich verzögert auch hinter der Düse 27 und damit in der Passage 28 der Druck aufbauen kann. Der Steuerkolben 29 wird durch eine Feder 30, die dem Steuerdruck in der Passage 28 entgegenwirkt, beaufschlagt. Nach außen hin ist der Arbeitsraum des Steuerkolbens 29 durch eine Verschluß schraube 31 mit O-Ring-Dichtung abgeschlossen, wobei über di e Schraubenöffnung auch die Feder 30. der Steuerkolben 29 und das Ventilelement 26 zugäng lich sind.

Ansprüche

1. Anordnung zur hydraulischen Betätigung eines Verdecks, eines Heckdeckels, einer Abdeckklappe od. dgl. an einem Fahrzeug, mit zumindest einem doppeltwirkenden hydraulischen Arbeitszylinder (1), der einerseits am Fahrzeug und andererseits am Verdeck od. dgl. angelenkt ist und dessen Arbeitsräume (2, 3) mit jeweils einer Seite einer umschaltbaren Druckquelle (7) in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Arbeitsräume (2, 3) des oder jedes Arbeitszylinders (1) über eine Verbindungsleitung (12, 24) miteinander verbunden sind, in der ein hydraulisch sperrbares Rückschlagventil (13; 25, 26) eingesetzt ist, dessen Ventilelement (26) über einen hydraulisch betätigten Steuerkolben (29) mit größerer Fläche als der Ventilsitz (25) sperrbar ist; daß in der Hydraulik leitung (4, 22) zu einem der Arbeitsräume des oder jedes Arbeitszylinders eine Drossel (15, 27) eingesetzt ist, die Verbindungsleitung (12, 24) zwischen dieser Drossel und dem oder jedem Arbeitszylinder ansetzt und die Steuerleitung (14, 28) für das sperrbare Rückschlagventil (13; 25, 26) zwischen der Druckquelle (7) und der Drossel (15) ansetzt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (12, 24) der beiden Arbeitsräume des oder jedes Arbeitszy linders die Hydraulikleitungen (4, 5; 22, 23) zu diesen Arbeitsräumen miteinander verbindet.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das entsperrbare Rückschlagventil (13; 25, 26) in seinem entsperrten Zustand in Richtung von der Stangenseite (2) des oder jedes Arbeitszylinders auf die Kolbenseite (3) hin öffnet.

4. Sperrbares Rückschlagventil, insbesonders zur Verwendung in einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einer Steuerleitung, über welche ein auf das Ventilelement einwirkender Steuerkolben mit einem Sperrdruck beaufschlagbar ist, gekennzeichnet durch zwei Durchflußbohrungen (22, 23) für das Hydraulikmedium und eine Verbindungspassage (24) zwischen diesen Durchflußbohrungen, in welcher Verbindungspassage der Ventilsitz (25) ausgebildet und das Ventilelement (26) angeordnet ist.

5. Rückschlagventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einer der Durchflußbohrungen (22) eine Drosselstelle (27) ausgebildet oder eine Drossel eingesetzt ist.

6. Rückschlagventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerleitung im Rückschlagve ntil selbst als Passage (28) von der Durchflußbohrung (22) mit ausgebildeter oder eingesetzter Drossel (27) auf die dem Ventilsitz (25) gegenüberliegende Seite des Ventilelementes (26) ausgeführt ist.

7. Rückschlagventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerleitung (28) in einen Arbeitsraum eines Steuerkolbens (29) mit größerer Fläche als der Ventilsitz (25) mündet, welcher gegen die Kraft eines vorzugsweise elastischen Elementes (30) das Ventilelement (26) mit dem Steuerdruck beaufschlagt.

Zeichnung