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Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung für eine Frontklappe eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Scharnieroberteil, ein Scharnierunterteil und zwei Hebel, die mittels jeweils eines Anlenkpunkts mit dem Scharnieroberteil und dem Scharnierunterteil bewegbar gekoppelt sind.
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Derartige Verstellvorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Diese sind bei modernen Kraftfahrzeugen dafür vorgesehen, dass die Frontklappe beispielsweise in eine Wartungsstellung geöffnet werden kann. Die Bewegung der Frontklappe beim Öffnen und Schließen wird dabei von der Verstellvorrichtung vorgegeben. Dazu ist es insbesondere bekannt, dass durch zwei Hebel eine so genannte Viergelenk-Mechanik gebildet wird, die die Bewegung der Frontklappe vorgibt. Dazu ist jeder der beiden Hebel zum einen am Scharnierunterteil und zum anderen am Scharnieroberteil angelenkt. Das Scharnieroberteil ist ferner mit der Frontklappe und das Scharnierunterteil mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden. Das Scharnierunterteil kann auch als Scharniergrundplatte bezeichnet werden.
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Es ist ferner bekannt, dass in verschiedenen Betriebszuständen verschiedene Kräfte auf die Frontklappe des Kraftfahrzeugs einwirken, so dass diese je nach Betriebssituation unterschiedlich kraftbeaufschlagt ist. Insbesondere während der Fahrt kann es aufgrund des Fahrtwinds dazu kommen, dass die Frontklappe angehoben und somit aus ihrer Ruhestellung ausgelenkt wird. Dabei kann die Frontklappe aufgrund der Kopplung an die Mechanik der Hebel elastisch deformiert werden. Hierbei ist die Frontklappe an der Vorderseite des Kraftfahrzeugs noch immer mittels Schloss und Schlossbügel an der Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt. Durch das Anheben der Frontklappe aus der Ruhestellung wird diese lediglich im hinteren Bereich angehoben und ist im vorderen Bereich noch immer fest mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden, wodurch eine Deformation entstehen kann.
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Aus der
DE 20 2006 010 233 U1 ist eine Verstellvorrichtung bekannt, die einen Schwenkhebel aufweist, der schwergängig schwenkbar ist und der mit einem Arretierelement in Form eines Bolzens zusammenwirkt. Beim Zusammenlegen des Scharniers läuft der Bolzen gegen den Schwenkhebel und wird vom Schwenkhebel in der Schließstellung übergriffen und damit arretiert.
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Auch die
DE 10 2012 112 078 A1 offenbart eine Verstellvorrichtung. Diese Verstellvorrichtung weist am deckelseiteigen Bauteil eine vorspringende Lasche auf, an der eine Einbuchtung vorgesehen ist. Diese Lasche wirkt mit einem am karosserieseitigen Bauteil vorspringenden Zapfen zusammen, worüber die Verrastung erfolgt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine alternative Verstellvorrichtung anzugeben, die ein unbeabsichtigtes Anheben bzw. Deformieren der Frontklappe verhindert.
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Diese Aufgabe wird durch eine Verstellvorrichtung gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Die Erfindung beruht sonach auf der Erkenntnis, dass an einem der beiden Hebel, bevorzugterweise dem Heck des Kraftfahrzeugs zugewandten Hebel ein erstes Arretierelement unmittelbar angeordnet oder mit diesem gekoppelt ist, das mit einem mit dem Scharnierunterteil gekoppelten bzw. mit diesem unmittelbar verbundenen zweiten Arretierelement bei geschlossener Frontklappe in Wirkverbindung steht. Durch die Verbindung der beiden Arretierelemente ist die Arretiereinrichtung in der Lage, eine zusätzliche Arretierkraft aufzubringen, die beim Öffnen der Frontklappe überwunden werden muss. Mit anderen Worten wird durch die zusätzliche Arretierkraft erreicht, dass auch bei einer Umströmung der Frontklappe durch den Fahrtwind kein Anheben der Frontklappe stattfindet. Stattdessen bewirkt die Arretiereinrichtung eine der Windlastkraft entgegenwirkende Arretierkraft, so dass die Frontklappe auch in diesem Betriebszustand in der Ruheposition verbleibt.
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Hierbei ist vorgesehen, dass ein Arretierelement als Zapfen, beispielsweise von einem der Hebel abragend, ausgebildet ist und eine Arretierkontur derart aufweist, die zu einem Arretierabschnitt des weiteren Arretierelements korrespondierend ausgebildet ist. Somit können der Zapfen und das dazu korrespondierend ausgebildete Arretierelement eine Wirkverbindung herstellen, die eine zusätzliche Arretierkraft auf die Frontklappe bewirkt.
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Bei der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung ist weiter vorgesehen, dass die Schließkraft geringer ist als die Öffnungskraft. Dies ermöglicht, dass der Benutzer beim Schließen der Verstellvorrichtung bzw. beim Schließen der Frontklappe nur einen geringen Widerstand überwinden muss, da die Schließkraft deutlich geringer gewählt ist, als die Öffnungskraft.
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Ferner ist der Arretierabschnitt umlaufend ausgebildet, der den Zapfen in geschlossenem Zustand umlaufend umgibt. Alternativ können auch wenigstens zwei einander gegenüberliegende Arretierabschnitte vorgesehen sein, zwischen denen der Zapfen eintaucht.
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Dieser Aufbau hat den Vorteil, dass es dem Benutzer ermöglicht wird, beim Schließen der Verstellvorrichtung bzw. beim Schließen der Frontklappe nur einen geringen Widerstand zu überwinden, da die Schließkraft deutlich geringer gewählt ist, als die Öffnungskraft. Die Form der Schließfläche, insbesondere die Steigung der Schließfläche kann sonach derart gewählt werden, dass die Schließkraft beim Schließen der Frontklappe nicht störend ist.
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Selbstverständlich ist die Frontklappe bzw. die Verstellvorrichtung beispielsweise in eine Wartungsposition verbringbar. Dazu ist die Wirkverbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Arretierelement durch das Aufbringen einer Öffnungskraft lösbar. Folglich kann der Benutzer des Kraftfahrzeugs somit die Frontklappe öffnen, indem er die zusätzliche Arretierkraft überwindet, so dass die Wirkverbindung zwischen den beiden Arretierelementen gelöst wird.
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Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung kann vorsehen, dass die wenigstens eine Arretiereinrichtung eine Rastverbindung oder eine Schnappverbindung ausbildet. Dazu weisen die beiden Arretierelemente insbesondere korrespondierende Abschnitte auf, die, sofern sie in Wirkverbindung stehen, miteinander verrastet bzw. verschnappt sind. Dabei kann beim Schließen der Frontklappe bzw. der Verstellvorrichtung das eine Arretierelement mit dem anderen verrastet bzw. verschnappt werden, so dass eine sichere Verbindung zwischen den beiden Elementen besteht, die ein unbeabsichtigtes Anheben der Frontklappe verhindern. Selbstverständlich ist die Rastverbindung oder die Schnappverbindung durch das Aufbringen der Öffnungskraft lösbar, so dass die beiden Arretierelemente voneinander trennbar sind und die Verstellvorrichtung geöffnet werden kann.
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Besonders bevorzugt ist bei der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung vorgesehen, dass die beiden Arretierelemente im geschlossenen Zustand formschlüssig und/oder kraftschlüssig lösbar verbunden sind. Die beiden Arretierelemente können sonach zum einen eine korrespondierende Form derart aufweisen, dass diese im geschlossenen Zustand der Verstellvorrichtung formschlüssig miteinander verbunden sind. Alternativ oder zusätzlich ist es ebenso möglich, dass eine kraftschlüssige Verbindung vorgesehen ist, die die beiden Arretierelemente miteinander verbindet.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass ein Arretierelement als Federklammer ausgebildet ist. Die Federklammer ist bevorzugt derart geformt, dass diese formschlüssig und kraftschlüssig mit der Arretierkontur zusammenwirken kann. Im geschlossenen Zustand umgreift dabei die Federklammer die Kontur des Zapfens bzw. taucht dieser beim Schließen der Frontklappe in die Federklammer ein und verrastet bzw. verschnappt mit dieser.
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Offenbart wird ferner eine Arretiereinrichtung, bei der das erste Arretierelement hakenförmig ausgebildet und schwenkbar mit dem Scharnierunterteil gekoppelt ist und das zweite Arretierelement zapfenförmig ausgebildet und mit einem der beiden Hebel verbunden ist oder das zweite Arretierelement hakenförmig ausgebildet und schwenkbar mit einem der beiden Hebel gekoppelt ist und das erste Arretierelement zapfenförmig ausgebildet und mit dem Scharnierunterteil verbunden ist. Hierbei kann eines der beiden Arretierelemente als Haken oder hakenförmig ausgebildet und derart mit dem Scharnierunterteil gekoppelt sein, dass dieses bewegt, insbesondere relativ zu dem Scharnierunterteil verschwenkt werden kann. Das zweite Arretierelement ist bolzenförmig oder zapfenförmig ausgebildet und kann sonach mit dem hakenförmigen ersten Arretierelement in Wirkverbindung gebracht werden. Selbstverständlich ist eine umgekehrte Ausgestaltung, also eine hakenförmige Ausgestaltung des zweiten Arretierelements und eine zapfenförmige Ausgestaltung des ersten Arretierelements möglich. Auch kann das hakenförmig ausgebildete Arretierelement eine dem Anlenkpunkt des Arretierelements zugewandte Haltefläche aufweisen, die in geschlossenen Zustand in Anlage mit dem zapfenförmig ausgebildeten Arretierelement steht, wobei die Haltefläche derart angeordnet ist, dass die Verbindung zwischen den beiden Arretierelementen durch das Aufbringen der Öffnungskraft lösbar ist. In geschlossenen Zustand liegt sonach die Haltefläche an dem zapfenförmig ausgebildeten Arretierelement an. Als Haltefläche wird dabei diejenige Fläche bzw. derjenige Abschnitt des hakenförmigen Arretierelements bzw. der Hakenform bezeichnet, die dem Anlenkpunkt des Arretierelements an dem Hebel bzw. dem Scharnierunterteil zugewandt ist. Dabei bewirkt die Verbindung zwischen dem zapfenförmig ausgebildeten Arretierelement und dem hakenförmig ausgebildeten Arretierelement die zusätzliche Arretierkraft, die ein unbeabsichtigtes Anheben bzw. elastisches Deformieren der Frontklappe verhindert. Durch das Aufbringen einer Öffnungskraft ist die Verbindung zwischen dem hakenförmigen und dem zapfenförmig ausgebildeten Arretierelement lösbar, so dass die Frontklappe aufgestellt werden kann. Ferner kann das hakenförmig ausgebildete Arretierelement eine dem Anlenkpunkt des Arretierelements abgewandte Schließfläche aufweisen, die derart angeordnet ist, dass die zum Schließen der Verstellvorrichtung benötigte Schließkraft von der zum Öffnen der Verstellvorrichtung aufzubringenden Öffnungskraft abweicht. Diese Ausgestaltung ermöglicht, dass je nach Ausrichtung bzw. Anordnung der Schließfläche und der Haltefläche eine definierte Öffnungskraft und eine definierte Schließkraft erzeugt werden muss, um die Frontklappe zu öffnen bzw. zu schließen. Dabei bestimmt die Hakenform des hakenförmigen Arretierelement, also die Hakenform der Haltefläche und die Steigung der Schließfläche wie hoch die jeweilige Kraft ist. Dadurch kann explizit angepasst werden, wie hoch die Haltekraft liegen soll, so dass ein bequemes Öffnen durch einen Benutzer möglich ist, die Frontklappe jedoch nicht unbeabsichtigt angehoben und elastisch deformiert werden kann.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Verstellelement, vorzugsweise eine Gasfeder, vorgesehen ist, mittels dem bzw. der das Scharnieroberteil mit einer Verstellkraft beaufschlagbar ist. Die Gasfeder ist dabei bevorzugt derart an dem Scharnieroberteil und einem Anlenkpunkt der Karosserie des Kraftfahrzeugs angeordnet, dass diese ebenfalls eine Kraft auf die Verstellvorrichtung bewirkt, die die Verstellvorrichtung in der geschlossenen Position hält. Dadurch wird ebenfalls weiter gewährleistet, dass bei Umströmen der Frontklappe durch den Fahrtwind keine unbeabsichtigte Aufstellbewegung bzw. elastische Deformation der Frontklappe erfolgt.
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Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Frontklappe und eine oder zwei erfindungsgemäße Verstellvorrichtungen, wobei die Frontklappe mit dem Scharnieroberteil der einen oder der beiden Verstellvorrichtungen gekoppelt oder verbunden und die eine oder die beiden Verstellvorrichtungen mit dem Scharnierunterteil mit einer Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden sind. Selbstverständlich sind sämtliche hinsichtlich der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung beschriebenen Vorteile, Einzelheiten und Merkmale beliebig auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug übertragbar und umgekehrt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
- 1 eine Frontklappe eines Kraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung;
- 2 ein Detail der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung von 1;
- 3 die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung von 2 in geöffnetem Zustand;
- 4 eine weitere Verstellvorrichtung;
- 5 die Verstellvorrichtung von 4 während eines Öffnungsvorgangs; und
- 6 die Verstellvorrichtung von 4 während eines Schließvorgangs.
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1 zeigt eine Verstellvorrichtung 1, die mit einer Frontklappe 2 eines nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugs gekoppelt ist. Die Verstellvorrichtung 1 weist ein Scharnieroberteil 3, ein Scharnierunterteil 4 und zwei Hebel 5, 6 auf, wobei die Hebel 5, 6 mittels jeweils eines Anlenkpunkts 7, 8, 9, 10 mit dem Scharnieroberteil 3 und dem Scharnierunterteil 4 bewegbar, insbesondere verschwenkbar, gekoppelt sind.
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Ersichtlich ist die Frontklappe 2 mittels des Scharnieroberteils 3 mit der Verstellvorrichtung 1 gekoppelt. An dem der Fahrzeugfront zugewandten Ende des Scharnieroberteils 3 weist die Verstelleinrichtung 1 ein Verstellelement 11 auf, das als Gasfeder ausgebildet ist. Am vorderen Ende der Frontklappe 2 weist diese einen Schließbügel 12 auf, der mit einem Frontklappenschloss 13 gekoppelt ist. Aufgrund dieser Kopplung ist die Frontklappe 2 in geschlossenem Zustand fest mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden und somit erst dann aufstellbar bzw. in die Wartungsstellung verbringbar, sobald die Verbindung zwischen Schließbügel 12 und Frontklappenschloss 13 geöffnet wird.
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Im Betrieb wirken auf die Frontklappe 2 neben der Gewichtskraft 14 und der Federkraft 15, die von der Gasfeder 11 bewirkt wird, noch eine Windlastkraft 16. Ersichtlich kann die Windlastkraft 16 dazu führen, dass auf die Frontklappe 2 aufgrund der Kopplung durch die beiden Hebel 5, 6 ein Drehmoment derart wirkt, dass die Frontklappe 2, die im geschlossenen Zustand über den Schließbügel 12 und das Frontklappenschloss 13 mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs gekoppelt ist, angehoben wird und elastisch deformiert werden kann. Um dies zu vermeiden weist die Verstellvorrichtung 1 eine Arretiereinrichtung 17 auf, die eine der Windlastkraft 16 entgegenwirkende Arretierkraft bewirkt. Dadurch wird das Anheben und das elastische Deformieren der Frontklappe 2 verhindert. Nachfolgend soll detailliert auf den Aufbau der Arretiereinrichtung 17 eingegangen werden.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Arretiereinrichtung 17 ein erstes Arretierelement 18 auf, das mit dem Hebel 6 verbunden ist. Das Arretierelement 18 ist als Zapfen ausgebildet und ragt vom Hebel 6 ab. In 2 ist der geschlossene Zustand der Verstellvorrichtung 1 dargestellt, in der das Arretierelement 18 in Wirkverbindung mit einem zweiten Arretierelement 19 der Arretiereinrichtung 17 steht. Das Arretierelement 19 ist hierbei in Form einer Federklammer ausgestaltet und greift im geschlossenen Zustand in die Arretierkontur des Arretierelements 18 ein. Mit anderen Worten weist das Arretierelement 19 einen Arretierabschnitt 20 auf, der korrespondierend zur Arretierkontur 21 des Arretierelements 18 ausgebildet ist. Ersichtlich bilden die beiden Arretierelemente 18, 19 eine formschlüssige und kraftschlüssige Verbindung aus. Durch die Wirkverbindung der Arretiereinrichtung 17 ist eine zusätzliche Arretierkraft auf den Hebel 6 ausgeübt, so dass ein unbeabsichtigtes Aufstellen bzw. elastisches Deformieren der Frontklappe 2 verhindert wird. Somit wird gewährleistet, dass der Hebel 6 an einem Anschlag 22 anliegt, der ebenfalls mit dem Scharnierunterteil 4 verbunden ist.
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3 zeigt einen geöffneten Zustand der Verstellvorrichtung 1. Ersichtlich ist das zapfenförmige Arretierelement 18 aus dem Arretierelement 19 gezogen. Dazu ist eine Öffnungskraft erforderlich, die überwunden werden muss, um die Frontklappe 2 zu öffnen. Ersichtlich kann bei erneutem Schließen der Frontklappe 2 das Arretierelement 18 wieder in das Arretierelement 19 eintauchen, so dass die Wirkverbindung hergestellt werden kann.
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4 zeigt eine weitere Verstellvorrichtung 23. Die Verstellvorrichtung 23 ist dem grundlegenden Aufbau nach wie die Verstellvorrichtung 1 aus den 1 bis 3 aufgebaut. Gleiche Bezugszeichen werden daher für gleiche Bauteile verwendet. Die Verstelleinrichtung 23 unterscheidet sich jedoch im Wesentlichen von der Verstellvorrichtung 1 durch die Ausgestaltung der Arretiereinrichtung. Im Unterschied zur Arretiereinrichtung 17 weist die Verstellvorrichtung 23 eine Arretiereinrichtung 24 auf. Die Arretiereinrichtung 24 weist ein hakenförmiges Arretierelement 25 und ein zapfenförmiges Arretierelement 26 auf. Das zapfenförmige Arretierelement 26 ist mit dem Hebel 6 gekoppelt und das hakenförmige Arretierelement 25 ist schwenkbar mit dem Scharnierunterteil 4 gekoppelt. Selbstverständlich ist die Zuordnung der Arretierelemente 25, 26 auch umkehrbar. Das hakenförmige Arretierelement 25 weist eine dem Anlenkpunkt 27 des hakenförmigen Arretierelements 25 zugewandte Haltefläche 28 und eine von dem Anlenkpunkt 27 abweisende Schließfläche 29 auf.
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Ersichtlich zeigt 4 den geschlossenen Zustand der Verstellvorrichtung 23, in der das zapfenförmige Arretierelement 26 in Anlage mit der Haltefläche 28 des hakenförmigen Arretierelements 25 steht. Somit bewirkt die Arretiereinrichtung 24 eine zusätzliche Arretierkraft auf den Hebel 6, so dass die Frontklappe 2 nicht unbeabsichtigt ausgelenkt bzw. elastisch deformiert werden kann. Ferner zeigt 4, dass das hakenförmige Arretierelement 25 eine Rückstelleinrichtung 30 aufweist, die als Rückstellfeder ausgebildet ist. Die Rückstelleinrichtung 30 koppelt das hakenförmige Arretierelement 25 mit dem Scharnierunterteil 4, so dass beim Auslenken des hakenförmigen Arretierelements 25 aus seiner in 4 gezeigten Haltestellung eine Rückstellkraft aufgebaut wird. Die Rückstellkraft spannt das hakenförmige Arretierelement 25 gegen das zapfenförmige Arretierelement 26 vor. Die Rückstellkraft erzeugt somit zusammen mit der Hakenform, also der Ausrictung der Haltefläche 28 und der Schließfläche 29 die Öffnungskraft und die Schließkraft bzw. legt diese fest.
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Durch Aufbringen einer Öffnungskraft wird der Hebel 6 vom Anschlag 22 angehoben und somit das zapfenförmige Arretierelement 26 vom Anlenkpunkt 27 des hakenförmigen Arretierelements 25 wegbewegt. Dabei gleitet das zapfenförmige Arretierelement 26 zunächst an der Haltefläche 28 des hakenförmigen Arretierelements 25 entlang, wobei das hakenförmige Arretierelement 25 unter Aufbau einer Rückstellkraft, die von der Rückstelleinrichtung 30 bewirkt wird, ausgelenkt wird. Mit anderen Worten verschwenkt das hakenförmige Arretierelement 25 um den Anlenkpunkt 27 und dehnt dabei die Rückstelleinrichtung 30.
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5 zeigt einen Zustand der Verstellvorrichtung 23 beim Öffnen, bei dem das zapfenförmige Arretierelement 26 am Ende der Haltefläche 28 angekommen ist. Ersichtlich wird bei weiterem Aufbringen der Öffnungskraft das zapfenförmige Arretierelement 26 nicht mehr an der Haltefläche 28 des hakenförmigen Arretierelements 25 gehalten, so dass der Hebel 6 weiter verschwenkbar ist. Dadurch kann die Frontklappe 2 beliebig aufgestellt werden. Es ist ferner ersichtlich, dass sobald das zapfenförmige Arretierelement 26 vom hakenförmigen Arretierelement 25 wegbewegt wird, das hakenförmige Arretierelement 25 durch die Rückstelleinrichtung 30 zurück in seine Ausgangslage bewegt wird. Dafür ist ferner ein Anschlag 31 vorgesehen, der den Weg das hakenförmigen Arretierelements 25 begrenzt.
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In 6 ist der Schließvorgang der Verstellvorrichtung 23 dargestellt. Ersichtlich steht das zapfenförmige Arretierelement 26 in Anlage mit der Schließfläche 29 des hakenförmigen Arretierelements 25. Durch Aufbringen einer Schließkraft auf die Frontklappe 2 wird diese über die Mechanik, die aus den Hebeln 5, 6 gebildet ist, auf den Hebel 6 übertragen. Dadurch wird beim Schließen das zapfenförmige Arretierelement 26 an die Schließfläche 29 des hakenförmigen Arretierelement 25 gedrückt, so dass das zapfenförmige Arretierelement 26 an der Schließfläche 29 entlang geleitet und durch die Steigung der Schließfläche 29 zum Verschwenken des hakenförmigen Arretierelements 25 um den Anlenkpunkt 27 führt. Dadurch wird das hakenförmige Arretierelement 25 ausgelenkt und vom Anschlag 31 abgehoben, was in 5 dargestellt ist. Anschließend kann, da der Hebel 6 weiter in Richtung des Anschlags 22 bewegt wird das hakenförmige Arretierelement 25 federbeaufschlagt durch die Rückstelleinrichtung 30 mit dem zapfenförmigen Arretierelement 26 verschnappen, so dass die in 4 dargestellte Situation vorliegt und die Verstellvorrichtung 23 wieder geschlossen ist.
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Selbstverständlich sind sämtliche in den Ausführungsbeispielen gezeigten Einzelheiten beliebig miteinander kombinierbar, sofern dies technisch sinnvoll ist.
