DE19758130C2 - Hubaggregat, insbesondere für einen gegenüber einem festen Teil schwenkbaren Deckel - Google Patents
Hubaggregat, insbesondere für einen gegenüber einem festen Teil schwenkbaren DeckelInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Hubaggregat nach den Oberbegriffen der An
sprüche 1 bzw. 2.
Ein derartiges Hubaggregat ist aus der DE 39 02 361 A1 bekannt, mit dem
Heckklappen, Kofferraumdeckel oder auch Motorraumdeckel von Kraft
fahrzeugen mittels mindestens einer Gasfeder geöffnet werden. Diese min
destens eine Gasfeder ist zwischen der Karosserie als ortsfestem Teil und
dem schwenkbaren Deckel angelenkt. Die Dimensionierung ist derart, daß
der Deckel nach einem ersten leichten Öffnen durch die Kraft der Gasfeder
angehoben wird. Zum Absenken des Deckels muß mit der Hand eine ent
sprechende Kraft auf den Deckel ausgeübt werden, um ihn unter Überwin
dung eines Teils der von der mindestens einen Gasfeder ausgeübten Kraft
zu schließen. Dies wird als wenig komfortabel empfunden.
Aus der US 5 588 258 A ist es zur Lösung dieses Problems bekannt gewor
den, parallel zu einer der Gasfedern zwischen dem Deckel und der Karosse
rie eine Teleskop-Stütze anzulenken, die mittels eines von einem Motor
angetriebenen Seilzuges auseinandergefahren oder zusammengefahren
werden kann. Hierdurch ist ein Schließen des Deckels gegen die Kraft der
Gasfedern möglich. Diese Lösung ist außerordentlich aufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hubaggregat zu schaffen,
das bei einfachem Aufbau ein Öffnen und Schließen von Deckeln ermög
licht.
Diese Aufgabe wird gemäß den in den Ansprüchen 1 bzw. 2 angegebenen
Merkmalen gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteran
sprüchen.
Gemäß Anspruch 2 ist vorteilhaft, daß das Öffnen des Deckels mittels min
destens eines Kraftspeichers erfolgt, wobei der senkrechte Abstand zwi
schen dem dem ortsfesten Teil zugeordneten Anlenkpunkt und der
Schwenkachse so eingestellt werden kann, daß das zum Öffnen des Dec
kels erforderliche Drehmoment so groß ist, daß es das vom Gewicht des
Deckels ausgeübte Drehmoment überwindet. Andererseits ist der senk
rechte Abstand zwischen dem Anlenkpunkt und der Schwenkachse in eine
andere Endlage veränderbar, in der das vom Gewicht des Deckels ausge
übte Drehmoment größer ist, als das vom Kraftspeicher ausgeübte
Drehmoment. Die zur Veränderung des Abstandes aufzuwendenden Kräfte
sind im Vergleich zu den zum Öffnen der Heckklappe erforderlichen Kräf
ten gering und müssen im wesentlichen nur die Reibungskräfte des Ge
samtsystems überwinden.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Heckpartie eines Kraftfahrzeuges mit einem Hubaggregat für
die Heckklappe und
Fig. 2 die Heckpartie eines Kraftfahrzeuges mit einer zweiten Ausführungs
form eines Hubaggregates für die Heckklappe,
Fig. 3 die Heckpartie eines Kraftfahrzeuges mit einer dritten Ausführungs
form eines Hubaggregates für die Heckklappe,
Fig. 4 eine Ausschnittsvergrößerung der Heckpartie gemäß Fig. 3 bei ge
schlossener Heckklappe,
Fig. 5 die Heckpartie gemäß Fig. 4 mit geringfügig geöffneter Heckklappe,
Fig. 6 die Heckpartie gemäß Fig. 5 mit weiter geöffneter Heckklappe,
Fig. 7 die Heckpartie gemäß Fig. 6 mit noch weiter geöffneter
Heckklappe,
Fig. 8 die Heckpartie gemäß Fig. 7 mit offener Heckklappe und
Fig. 9 die Heckpartie gemäß Fig. 8 mit geringfügig geschlossener
Heckklappe.
In den Fig. 1 und 2 ist die Heckpartie eines Kraftfahrzeuges dargestellt, das
mit einer Heckklappe 1 versehen ist, die um eine obere Schwenkachse 2 an
der Karosserie 3 schwenkbar angelenkt ist. An beiden Seiten der Heckklap
pe 1 sind Gasfedern 4 angelenkt. Jede Gasfeder 4 weist ein im wesentli
chen zylindrisches Gehäuse 5 auf, das an seinem einen Ende 6 geschlossen
ausgebildet. Hier ist ein Schwenkgelenk 7 zur schwenkbaren nicht ortsfe
sten Verbindung mit einer Seitenwand 8 der Karosserie 3 ausgebildet.
Am anderen Ende 9 des Gehäuses 5 ist eine Kolbenstange 10 aus dem Ge
häuse 5 herausgeführt, die mittels eines Schwenkgelenks 11 an der Heck
klappe 1 angelenkt ist.
Das Schwenkgelenk 7 ist in einem ortsveränderlichen Lager 12 gelagert.
Bei der Ausgestaltung nach Fig. 1 ist dieses Lager 12 in einer an der jewei
ligen Seitenwand 8 der Karosserie 3 angebrachten Führung 13 verschiebbar
gelagert. Das Lager 12 ist in dieser Führung 13 mittels einer von einem
Elektromotor 14 antreibbaren Spindel 15 verschiebbar. Das Lager 12 ist
zwischen einer in Fig. 1 ausgezogen dargestellten Endlage 16 und einer in
Fig. 1 gestrichelt dargestellten Endlage 17 verschiebbar. In der in Fig. 1
oben dargestellten, der Schwenkachse 2 benachbarten Endlage 16 ist die
Länge a des wirksamen Hebelarms zwischen der Gasfeder 4 und der
Schwenkachse 2 verhältnismäßig klein, so daß die Heckklappe 1 aus der in
Fig. 1 gestrichelt dargestellten geöffneten Stellung in die in Fig. 1 ausgezo
gen dargestellte geschlossene Stellung absinkt. Auch wenn sich bei dieser
Absenkbewegung der Heckklappe 1 die Länge a dieses wirksamen Hebel
arms ändert, so ist doch das von der Gasfeder 4 auf die Heckklappe 1 auf
gebrachte in Öffnungsrichtung 18 der Heckklappe 1 wirkende Drehmoment
kleiner, als das entgegengesetzt, also in Schließrichtung wirkende Dreh
moment, das sich aus der Lage des Schwerpunktes 19 der Heckklappe 1
und dessen wirksamen Abstand zur Schwenkachse 2 ergebende Drehmo
ment.
Wenn sich dagegen das Lager 12 in der in Fig. 1 unten, d. h. entfernt von
der Schwenkachse 2, dargestellten Endlage 17 befindet, dann ist die Länge
b des wirksamen Hebelarms zwischen der Gasfeder 4 und der Schwenkachse
2 größer als die Länge a. Das von der Gasfeder 4 in der Endlage 17 des
Lagers 12 auf die Heckklappe 1 in Öffnungsrichtung 18 ausgeübte Dreh
moment ist größer als das entgegen der Öffnungsrichtung 18 durch das Ge
wicht der Heckklappe 1 ausgeübte Drehmoment, d. h. die Heckklappe 1
wird nach oben geschwenkt. Die Lage und Richtung der Führung 13 relativ
zur Schwenkachse 2 und der Abstand der Endlagen 16, 17 voneinander und
die Lage des Schwenkgelenks 11 an der Heckklappe 1 sind derart gewählt,
daß dieser Effekt eintritt.
Die geschilderte Ausgestaltung führt zu folgender Wirkungsweise:
Bei geschlossener Heckklappe 1 befindet sich das Lager 12 und damit das
Ende 6 der Gasfeder 4 in der Endlage 16. Der senkrechte Abstand zwi
schen der Schwenkachse 2 und dem Schwenkgelenk 7 ist der Ausgangsab
stand cA.
Wenn die Heckklappe 1 in Öffnungsrichtung 18 geöffnet werden soll, wird
das Lager 12 mittels des Elektromotors 14 und der Spindel 15 in die andere
Endlage 17 verfahren. In der Endlage 17 ist der senkrechte Abstand zwi
schen der Schwenkachse 2 und dem Schwenkgelenk 7 der Endabstand cE.
Somit ist der Endabstand cE verschieden vom Ausgangsabstand cA. Da
durch kommt die Gasfeder 4 in die geschilderte Stellung, in der sie die
Heckklappe 1 öffnet bis in die in Fig. 1 gestrichelt dargestellte Stellung. In
dieser Stellung verbleibt das Lager 12, so lange die Heckklappe 1 geöffnet
ist. Wenn die Heckklappe 1 geschlossen werden soll, wird durch umge
kehrten Antrieb des Elektromotors 14 mittels der Spindel 15 das Lager 12
in die der Schwenkachse 2 benachbarte Endlage 16 verfahren, wodurch die
Heckklappe 1 in der bereits geschilderten Weise entgegen der Öffnungs
richtung 18 schließen kann.
Soweit bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 mit dem Ausfüh
rungsbeispiel nach Fig. 1 identische Teile vorhanden sind, werden gleiche
Bezugsziffern verwendet. Soweit funktionell gleiche, konstruktiv aber an
dere Teile verwendet werden, werden die gleichen Bezugsziffern mit einem
hochgesetzten Strich verwendet. Bereits beschriebene Teile werden nicht
erneut beschrieben.
In der Führung 13' ist ein Schiebelager 20 verschiebbar, an dem eine Zug-
Druck-Stange 21 mittels eines Schwenkgelenks 22 schwenkbar gelagert ist.
An der Seitenwand 8 der Karosserie 3 ist ein Schwenkhebel 23 um ein orts
festes Schwenkgelenk 24 ortsfest gelagert. Der Schwenkhebel 23 und die
Stange 21 sind mit einem Lager 12' schwenkbar miteinander verbunden, an
dem auch das Schwenkgelenk 7 der Gasfeder 4 angelenkt ist.
Durch Verschieben des Schiebelagers 20 mittels des Elektromotors 14 und
der Spindel 15 zwischen zwei Endlagen 25, 26 des Schiebelagers 20 wird
das Lager 12' zwischen zwei Endlagen 16', 17' bewegt, von denen die
Endlage 16' einer in Fig. 2 geschlossen dargestellten geschlossenen Stel
lung der Heckklappe 1 zugeordnet ist, während die andere Endlage 17' der
gestrichelt dargestellten geöffneten Stellung der Heckklappe 1 zugeordnet
ist. Durch die Anordnung des Lagers 12' an dem durch die Stange 21 und
den Schwenkhebel 23 gebildeten Hebelsystem wird das Lager 12' auf
einem Teilkreis des Schwenkgelenks 24 bewegt. Die Drehmomentenver
hältnisse sind so, wie sie bereits für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1
beschrieben wurden. Das Öffnen und Schließen der Heckklappe 1 geht in
der gleichen Weise vor sich. Zu den Endlagen 16', 17' korrespondieren ein
Ausgangsabstand c'A bzw. ein Endabstand c'E.
Das Öffnen bzw. Schließen der Heckklappe 1 kann bereits beim Verschie
ben des Lagers 12 bzw. 12' zwischen den Endlagen 16, 17 bzw. 16', 17'
erfolgen.
Eine dritte Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. 3 bis 9 ge
zeigt. Soweit hierbei mit dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel ge
mäß Fig. 1 und 2 gleiche Teile verwendet werden, werden gleiche Be
zugsziffern verwendet. Soweit funktionell gleiche, konstruktiv aber andere
Teile verwendet werden, werden die gleichen Bezugsziffern mit hochge
setzten Doppelstrichen verwendet. Hinsichtlich Aufbau und Wirkungsweise
wird deshalb auch auf die Beschreibung zum ersten und zweiten Ausfüh
rungsbeispiel verwiesen.
In Fig. 3 bzw. 4 ist die Heckpartie eines Kraftfahrzeuges dargestellt, das
mit einer Heckklappe 1" versehen ist, die um eine obere Schwenkachse 2"
schwenkbar an einem Schwenkelement 27 angelenkt ist. Das Schwenkele
ment 27 ist mit der Karosserie 3" um eine Karosserie-Schwenkachse 28
schwenkbar verbunden. An beiden Seiten der Heckklappe 1" sind Gasfe
dern 4" angelenkt. Jede Gasfeder 4" weist ein im wesentlichen zylindri
sches Gehäuse 5" auf, das an seinem einen Ende 6" geschlossen ausgebil
det ist. Hier ist ein Schwenkgelenk 7" zur schwenkbaren ortsfesten Ver
bindung mit der Seitenwand 8" der Karosserie 3" ausgebildet.
Am anderen Ende 9" des Gehäuses 5" ist eine Kolbenstange 10" aus dem
Gehäuse 5" herausgeführt, die mittels eines Schwenkgelenks 11" an der
Heckklappe 1" angelenkt ist.
Das Schwenkelement 27 ist zum einen mit der Karosserie 3" um eine Ka
rosserie-Schwenkachse 28 schwenkbar verbunden. Zum anderen ist das
Schwenkelement 27 mit der Heckklappe 1" um die Schwenkachse 2"
schwenkbar verbunden. Zum Verschwenken des Schwenkelements 27 ist
eine Antriebseinheit 29 vorgesehen, die mit dem Schwenkelement 27 zu
sammenwirkt. Die Antriebseinheit 29 kann als Elektromotor ausgebildet
sein. Das Zusammenwirken zwischen Schwenkelement 27 und An
triebseinheit 29 erfolgt durch ein mit der Antriebseinheit 29 verbundenes,
von dieser antreibbares Zahnritzel 30, das in eine Verzahnung 31 eingreift,
welche fest mit dem Schwenkelement 27 entlang eines Teils seiner Erstrec
kung verbunden ist.
Anstelle der Verschwenkung mittels Zahnritzel 30 und Verzahnung 31
können auch andere Antriebsmechanismen, wie z. B. ein Gewindeantrieb
mit dem Vorteil der Selbsthemmung bei Motorstillstand, vorgesehen sein.
Auch kann die Bahn, entlang derer die Schwenkachse 2" verschoben wird,
verändert werden.
Die geschilderte Ausgestaltung führt zu folgender Wirkungsweise:
Bei geschlossener Heckklappe 1" befindet sich das Schwenkelement 27 in
einem in Fig. 4 dargestellten Ausgangszustand. Der senkrechte Abstand
zwischen Schwenkachse 2" und Schwenkgelenk 7" entspricht dem Aus
gangsabstand c"A. Zum Öffnen der Klappe 1" versetzt die Antriebseinheit
29 das Zahnritzel 30 in Drehungen, wodurch durch Zusammenwirken mit
der Verzahnung 31 ein Verschwenken des Schwenkelements 27 um die
Karosserie-Schwenkachse 28 eintritt. Als Konsequenz der Schwenkbewegung
wird der senkrechte Abstand zwischen Schwenkgelenk 7" und
Schwenkachse 2" vergrößert.
Der fortgesetzte Betrieb der Antriebseinheit 29 ist in den Fig. 5, 6, 7, 8
stroboskopartig gezeigt, d. h. das Schwenkelement 27 und die Heckklappe
1" sind für sukzessive Winkelpositionen des Zahnritzels 30 dargestellt. In
den Fig. 5, 6 und 7 ist die Ausgangsposition der Heckklappe 1" mit durch
gezogenen Linien gezeichnet. Die unterbrochenen Linien zeigen die Heck
klappe 1" nach einer Teilbewegung. Die mit durchgezogenen Linien ge
zeichnete Darstellung der Heckklappe 1" in den Fig. 8 und 9 entspricht der
Position der Heckklappe 1", die in Fig. 7 bzw. 8 gestrichelt dargestellt ist.
In Fig. 8 ist mit durchgezogenen Linien die Endposition des Schwenkele
ments 27 gezeigt, wobei der senkrechte Abstand zwischen der
Schwenkachse 2" und dem Schwenkgelenk 7" dem Endabstand c"E ent
spricht. Die Folge der Fig. 5 bis 8, die, wie bereits oben erwähnt, dem
sukzessiven Verschwenken des Schwenkelements 27 beim Öffnen der
Heckklappe 1" entspricht, zeigt, daß der Endabstand c"E verschieden von
dem Ausgangsabstand c"A ist. Durch die Verlagerung der Schwenkachse
2" wird ein automatisches Öffnen der Heckklappe 1" ermöglicht. Im ge
schlossenen, Fig. 4 entsprechenden Zustand der Heckklappe 1" ist das
durch das Gewicht der Heckklappe 1" ausgeübte Drehmoment größer als
das der Gasfeder 4". Wird nun, wie in der Figurensequenz 5 bis 8 gezeigt,
der senkrechte Abstand zwischen Schwenkachse 2" und Schwenkgelenk
7" erhöht, indem die Schwenkachse 2" in den Fig. 5 bis 8 nach oben an
gehoben wird, so wird der Punkt überschritten, bei dem das durch die Gas
feder 4" ausgeübte Drehmoment größer ist als durch das Gewicht der
Heckklappe 1" erzeugte Drehmoment. Durch die Federkraft der Gasfeder
4" wird die Heckklappe 1" nach oben gedrückt, bis die Heckklappe, wie in
Fig. 8 gestrichelt dargestellt, ihre maximale Öffnungsstellung erreicht.
Der Beginn des Schließvorgangs nach maximalem Öffnen der Heckklappe
1" ist in Fig. 9 gezeigt. Hierzu wird das Schwenkelement 27 durch die
Antriebseinheit 29 in die entgegengesetzte Richtung verschwenkt. Als Fol
ge wird der senkrechte Abstand zwischen Schwenkachse 2" und Schwenk
gelenk 7" reduziert, bis der zum Öffnen der Heckklappe 1" umgekehrte
Vorgang eintritt, daß sich die Heckklappe 1" durch ihr Eigengewicht
schließt. Die Geometrie des Schwenkelements 27 ist so gewählt, daß wäh
rend des Verschiebens der Schwenkachse 2" die Position der Kolbenstange
10" in der Gasfeder 4" nur gering verändert wird. Dadurch wird aber der
Energieaufwand im wesentlichen auf die Überwindung der Reibungskräfte
im Gesamtsystem reduziert.
Claims (11)
1. Hubaggregat, insbesondere für einen gegenüber einem ortsfesten Teil (8;
8") um eine Schwenkachse (2; 2") schwenkbaren Deckel (1; 1"),
- - mit mindestens einem längenverstellbaren Kraftspeicher (4; 4"), der
- - ein erstes Ende (6; 6") und ein zweites Ende,
- - ein am ersten Ende (6; 6") angebrachtes Anlenkelement (7; 7") zur Ver bindung mit einem dem ortsfesten Teil (8; 8") zugeordneten Lager (12; 12'; 12") und
- - ein an dem zweiten Ende angebrachtes Anlenkelement (11; 11 ") zur Be festigung an dem Deckel (1; 1")
- - der senkrechte Abstand zwischen der Schwenkachse (2; 2") und dem Anlenkelement (7; 7") zwischen einem Ausgangsabstand (cA; c'A; c"A) und einem Endabstand (cE; c'E; c"E) derart veränderbar ist,
- - daß beim Einstellen des Ausgangsabstandes (cA; c'A; c"A) der Deckel (1; 1") gegen das vom Kraftspeicher (4; 4") ausgeübte Drehmoment schließt und
- - daß beim Einstellen des Endabstandes (cE; c'E; c"E) der Deckel (1; 1") durch das vom Kraftspeicher (4; 4") ausgeübte Drehmoment geöffnet wird.
2. Hubaggregat, insbesondere für einen gegenüber einem festen Teil um
eine Schwenkachse (2) schwenkbaren Deckel (1),
- - mit mindestens einem längenverstellbaren Kraftspeicher (4), der
- - ein erstes Ende (6) und ein zweites Ende,
- - ein am ersten Ende (6) angebrachtes Anlenkelement (7) zur Verbindung mit einem dem ortsfesten Teil (8) zugeordneten Lager (12, 12') und
- - ein an dem zweiten Ende angebrachtes Anlenkelement (11) zur Befesti gung an dem Deckel (1)
3. Hubaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Lager (12, 12') mittels eines motorischen Antriebs (14) verschieb
bar ist.
4. Hubaggregat nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Lager (12) in einer Führung (13) verschiebbar gelagert ist.
5. Hubaggregat nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Antrieb (14) an dem Lager (12) angreift.
6. Hubaggregat nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Lager (12') Teil eines verstellbaren Hebelsystems (21, 23) ist.
7. Hubaggregat nach Anspruch 3 und 6, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Punkt des Hebelsystems (21, 23) mittels eines Schiebelagers (20) in
einer Führung (13') verschiebbar ist, an dem der Antrieb (14) angreift.
8. Hubaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Schwenkelement (27) vorgesehen ist, welches
- - mit dem ortsfesten Teil (8") verbunden ist und um eine ortsfeste durch den ortsfesten Teil (8") verlaufende Achse (28) verschwenkbar ist und
- - mit dem Deckel (1") verbunden ist, welcher um die durch das Schwenkelement (27) verlaufende Schwenkachse (2") verschenkbar ist.
9. Hubaggregat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit
dem ortsfesten Teil (8") verbundene Antriebseinheit (29) vorgesehen ist,
die mit dem Schwenkelement (27) zum Verschwenken desselben zusam
menwirkt.
10. Hubaggregat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die An
triebseinheit (29) ein drehbar antreibbares Zahnritzel (30) aufweist, der mit
einer mit dem Schwenkelement (27) verbundenen Verzahnung (31) zu
sammenwirkt.
11. Hubaggregat nach einem der Ansprüche 1 oder 8 bis 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Anlenkelement (7") mit dem ortsfesten Teil (8")
fest verbunden ist und die Schwenkachse (2") gegenüber dem ortsfesten
Teil (8") vermittels des Schwenkelements (27) verschiebbar ist.
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
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D2 | Grant after examination | ||
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