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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Schott für ein Personenkraftfahrzeug
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Derartige
Schotts sind insbesondere als Windschotts im Stand der Technik in
verschiedenen Ausführungen
bekannt. Insbesondere bei einer speziellen Art weist das Windschott
eine Abdeckung auf, die derart an dem Personenkraftfahrzeug montiert wird,
dass durch sie der Rücksitzinnenraum
des Personenkraftfahrzeuges nach außen hin abgedeckt ist. Der
Windschottrahmen ist schwenkbar an der Abdeckung angeordnet und
spannt in Gebrauchsstellung eine Flachmaterialbahn direkt hinter
den Lehnen der Vordersitze, um die Insassen auf den Vordersitzen vor
unangenehmen Luftströmungen
zu schützen.
Die Abdeckung dient zugleich der Befestigung des Windschotts in
dem Fahrzeug.
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Ein
derartiges Windschott ist aus der
DE 196 16 448 A1 bekannt, wobei zum Zusammenfalten
zunächst
die Abdeckung um eine Klappachse zum Windschottrahmen verschwenkt
wird, um dann den Rahmen samt Abdeckung entlang von senkrecht zur besagten
Klappachse rechtwinkligen Achsen noch einmal zu klappen. Nachteilig
bei dieser Anordnung ist, dass die entsprechenden Scharniere zum
Klappen des Windschottrahmens nicht für hohe Belastungen ausgelegt
zu sein scheinen.
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Die
DE 100 38 714 A1 beschreibt
ein ähnliches
Windschott wie die
196
16 448 A1 . Bei diesem Windschott weist jedes der Scharniere
drehbar aneinander geführte
Lagerelemente mit von den Lagerelementen ausgehenden Ansatzstücken auf.
Die Lagerelemente und die Ansatzstücke bilden jeweils zusammen
ein L-förmiges
Bauteil, wobei beide Bauteile korrespondierend zu einander ausgebildet
sind. Die beiden Lagerelemente weisen im verbauten Zustand miteinander
fluchtende Bohrungen auf, durch die ein Lagerzapfen gesteckt ist,
wobei die Mittelachse des Lagerzapfens die Drehachse des jeweiligen
Scharniers bildet. Nachteilig bei diesen Scharnieren ist, dass sie
bei größeren Windkräften keine
ausreichende Steifigkeit des Windschottrahmens garantieren.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schott für ein Personenkraftfahrzeug
zur Verfügung
zu stellen, welches auch bei hohen Belastungen eine hohe Formstabilität des Schotts
garantiert.
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Diese
Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Schott durch die Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst.
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Die
Vorteile der Erfindung sind insbesondere darin zu sehen, dass die
Stabilität
des Schottrahmens gegenüber
den bekannten Schotts deutlich höher
ist. Wenn das Schott ein Windschott ist, verhindert das mindestens
eine Federelement, dass der Windschottrahmen an den Scharnieren
während
der Fahrt aufklappt und praktisch nur von dem Klappgelenk zwischen
Abdeckung und Windschottrahmen einigermaßen in Position gehalten würde. Demgegenüber gewährleistet
das erfindungsgemäße Scharnier selbst
eine sichere Gebrauchsstellung, da es nur beim manuellen Zusammenfalten
zum Zwecke des Verstauens durch Kraftaufbringung gegen die Federkraft
zusammenklappbar ist. Die Windkräfte
reichen nicht aus, um den Druckpunkt gegen die Federkraft zu überwinden.
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Besonders
bevorzugt ist kein eigener Lagerzapfen vonnöten. Auch ein die Funktion
des Lagerzapfens erfüllender
Niet ist nicht notwendig. Bei einer dementsprechenden vorteilhaften
Ausführungsform
weist eines der Lagerelemente einen einstückig angeformten Lagerzapfen
auf, der in einer Öffnung
des anderen Lagerelements lagert.
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Vorzugsweise
sind an den beiden Lagerelemente einstückig Ansatzstücke angeformt,
die zudem vorteilhafterweise im aufgeklappten Zustand, d.h. in Gebrauchsposition
des Windschotts, miteinander fluchten und bündig aneinander anschließende Seitenflächen aufweisen.
Auf diese Weise ergibt sich ein harmonischer Gesamteindruck, ohne
dass zudem störende
Kanten vorhanden wären.
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Des
weiteren ist es bevorzugt, wenn die beiden Lagerelemente mitsamt
jeweiligen Ansatzstücken
in der Montageposition im wesentlichen nebeneinander ausgerichtet
sind. Diese Ausrichtung ist weder in der Aufbewahr- bzw. Verstauposition
noch in der Gebrauchsposition möglich,
so dass die beiden Lagerelemente des Scharniers sich bei fertig
montiertem Schott nicht mehr voneinander lösen können.
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Bei
einer wegen ihrer Einfachheit besonders bevorzugten Ausführungsform
ist das mindestens eine Federelement selbst als Feder ausgebildet,
vorzugsweise aus Metall und vorteilhafterweise als metallische Blattfeder.
Gemäß einer
Alternative – von mehreren
möglichen – umfasst
das Federelement eine Halbkugel und eine rückseitig auf diese wirkende
Spiralfeder, welche die Halbkugel in Richtung der Gegenfläche drückt.
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Besonders
bevorzugt ist das mindestens eine Federelement verschwindend bzw.
eintauchend in einer Vertiefung eines Lagerelements angeordnet, d.h.
sie überragt
die Vertiefung nicht. Es ist somit sicher und stabil gelagert, und
eine Beanspruchung erfolgt lediglich in Richtung der Federkraft
beim Drehen bzw. Klappen.
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Das
mindestens eine Federelement ist vorteilhafterweise derart als Feder
und ganz besonders bevorzugt als gebogene Blattfeder ausgebildet,
dass diese Feder zwischen einer ansteigenden und einer abfallenden
Flanke einen Abschnitt mit größter Erhebung
aufweist. Beim anfänglichen
Drehen von der Aufbewahrposition in die Gebrauchsposition läuft diese
Federerhebung bzw. Federspitze an einer vorteilhafterweise konkav
geformten Gegenfläche
(diese kann aber auch z.B. gerade verlaufen) bis zu deren Scheitelpunkt
entlang. Hier liegt der Druckpunkt, den es zu überwinden gilt. Beim Überwinden
des Druckpunkts läuft
die Federspitze entlang der abschüssigen Flanke und rutscht dann
vorteilhafterweise in eine Mulde, in der die Feder und somit das
gesamte Lagerelement stabil lagert. In dieser Gebrauchsposition,
d.h. bei ganz ausgeschwenkter Gelenkstellung, sind die beiden Lagerelemente
relativ zueinander fixiert. Die Kraft zum neuerlichen, auch nur
teilweisen Zusammenfalten bzw. Aufbiegen des Windschottrahmens entgegen
der Federkraft ist so groß,
dass auch größere Windbelastungen – beispielsweise
bei sehr schneller Fahrt – den
Rahmen in seiner Gesamtform stabil lassen.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform ist
zum Vorbeugen von Verschleißerscheinungen
die Gegenfläche
gegenüber
dem Federelement aus Metall, wobei hier beispielsweise ein Metallstift
Anwendung finden kann, der parallel zur Gelenkachse verläuft. Bei
ansonsten aus Kunststoff gespritzten Lagerelementen bestünde bei
dieser Ausführungsform das
Drehgelenk vorteilhafterweise aus vier Teilen (den beiden Kunststoffspritzteilen
und den beiden Metallteilen).
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Einer
erhöhten
Stabilität
der Scharniere und somit des gesamten Schotts kommt es zugute, wenn die
beiden Lagerelemente im Bereich der Lagerachse an zwei Lagerflächen aneinander
anliegen, die vorteilhafterweise in zur Lagerachse senkrechten Ebenen
verlaufen. Bei einer dementsprechenden, bevorzugten Ausführungsform
weist das eine Lagerelement einen oberen und einen unteren Abschnitt im
Bereich des Drehgelenks auf. Das andere Lagerelement weist diesen
Abschnitten jeweils gegenüberliegende
Abschnitten auf, wobei die beiden Lagerelementen an den derart gebildeten
Lagerflächen
aneinander anliegen. Mit anderen Worten: das eine Lagerelement ist
hierbei derart ausgebildet, dass es das andere Lagerelement umgreift.
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Eine
besonders vorteilhafte Ausführungsform
zeichnet sich dadurch aus, dass es zwei Drehgelenke umfasst. Dies
ist besonders dann von Vorteil, wenn das Schott ein zweifach klappbares
Windschott ist, wie es prinzipiell in den beiden oben genannten
Druckschriften, der
DE
196 16 448 A1 und der
DE 100 38 714 A1 , beschrieben ist. Hierbei
sind die beiden ersten Lagerelemente der beiden Drehgelenke als
ein gemeinsames, mittleres Teil ausgebildet, während die beiden, jeweils an
den freien Enden dieses Teils angeordneten zweiten Lagerelemente jeweils
einen einstückig
angeformten Fortsatz aufweisen, die jeweils zum Einstecken in ein
linkes bzw. rechtes Hohlprofilelement des Schottrahmens ausgebildet
sind.
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Das
erfindungsgemäße Schott
besitzt vorzugsweise zwei der oben beschriebenen Scharniere mit
jeweils zwei Drehgelenken, wobei sich ein Scharnier am oberen Schottrahmenabschnitt
und eines am unteren Schottrahmenabschnitt in der Nähe der Schwenkachse
von Abdeckung und Schottrahmen befindet.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.
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Im
folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand der Figuren näher
beschrieben. Es zeigen:
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1 ein
Windschott in Einbauposition in einem Fahrzeug in einer Ansicht
von vorne;
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2 eine
geschnittene Aufsicht eines Scharniers in offener Position (Aufbewahrposition des
Schotts);
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3 eine
geschnittene Aufsicht des Scharniers gemäß der 2 in geschlossener
Position (Gebrauchsposition des Schotts);
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4 eine
schematisch dargestellte Alternative für eine Feder und eine Gegenfläche in geschnittener
Aufsicht, und
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5–9 verschiedene
Positionen eines erfindungsgemäßen Scharniers,
und
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Ein
Windschott 1 umfasst eine Abdeckung 2, welche
einerseits der Befestigung des Windschotts 1 in dem Fahrzeug
dient, andererseits einen Teilbereich einer Fahrgastraumöffnung des
Personenkraftfahrzeuges abdeckt. An der Abdeckung 2 ist
um eine Schwenkachse 5 der ebenfalls zum Windschott 1 gehörende Windschottrahmen 6 schwenkbar
angeordnet. Der Windschottrahmen 6 besteht im wesentlichen
aus linearen Hohlraumprofilen 9 und gebogenen Eckverbindern 19.
Gemäß der vorliegenden
Darstellung befindet sich der Windschottrahmen 6 aufgeklappt
in Gebrauchsposition und erstreckt sich hierbei im wesentlichen über die
Breite des Insassenraumes, wobei er nahezu senkrecht hinter den
hier nicht dargestellten Kopfstützen
der Vordersitze positioniert ist. Die horizontale Abdeckung 2 erstreckt
sich im wesentlichen parallel zu einer Gürtellinie 7 des Kraftfahrzeuges
bis hin zu den Lehnen der Rücksitze 8. Der
Raum unterhalb der Abdeckung 2 kann somit als Stauraum
genutzt werden. Der Windschottrahmen 6 sowie auch der Rahmen 13 der
Abdeckung 2 sind weitgehend steif ausgebildet. An beiden
Rahmen 6 bzw. 13 sind jeweils windabweisende Flachmaterialbahnen 10 aufgespannt,
welche aus Gründen
der Übersichtlichkeit
zum Teil nur angedeutet sind. Die Flachmaterialbahnen 10 sind
windabweisend ausgeführt,
können
jedoch auch aus einem luftdurchlässigen
Material wie einem Netz oder Gewebe hergestellt sein.
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Um
das Windschott
1 bei Nichtgebrauch platzsparend verstauen
zu können,
weist zumindest der Rahmen
6 zwei Scharniere
20 auf,
so dass das Windschott
1 – nach Anschwenken der Abdeckung
2 an
den Rahmen
6 – um
die Klappachse
12 zusammenklappbar ist. Der Rahmen
13 der
Abdeckung
2 besteht hierzu aus zwei Teilen, welche ebenfalls
gelenkig miteinander verbun den sind, so dass nach dem Anschwenken
des Windschottrahmens
6 an die Abdeckung
2 beide
Rahmen
6,
13 um die Klappachse
12 zusammengeklappt
werden können.
Die Scharniere
20 sind hierzu als Doppelgelenke ausgeführt, so
dass die Abdeckung
2 in eingeklapptem Zustand zwischen
den Teilen des Windschottrahmens
6 zu liegen kommt, s.
hierzu auch die
DE
196 16 448 A1 und die
DE 100 38 714 A1 . Ebenso ist es auch möglich, dass
nur ein Teil der Abdeckung
2 mit dem Rahmen
6 fest
verbunden ist, während
der andere Teil der Abdeckung
2 lösbar mit dem Rahmen
6 verbunden
ist. Auch hierdurch ist es möglich,
das Windschott
1 auf ein sehr kleines Maß zusammenzufalten.
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Zur
Befestigung des Windschotts 1 in dem Fahrzeug weist es
vordere und hintere Fixiereinrichtungen 14, 15 auf,
mittels welcher die Abdeckung 2 in dem Fahrzeug fixiert
wird. Diese können
beispielsweise als ausfahrbare oder starre Stifte ausgebildet sein.
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In
den 2 und 3 ist eine bevorzugte Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Scharniers 20 in
geschnittener Aufsicht dargestellt. Das Scharnier weist ein Drehgelenk 21 mit
einem ersten Lagerelement 22 und einem zweiten Lagerelement 23 auf.
An dem ersten Lagerelement 22 ist ein erstes Ansatzstück 32 einstückig angeformt,
das in den 2 und 3 gebrochen
dargestellt ist. Am zweiten Lagerelement 23 ist ein zweites
Ansatzstück 33 einstückig angeformt,
an dessen freiem Ende ein Fortsatz 43 – ebenfalls einstückig angeformt – angeordnet
ist. Der Fortsatz 43 dient zum Einstecken in ein lang gestrecktes
Hohlprofilelement 9 zum Aufspannen des Rahmens 6 (s. 1)
und weist zu diesem Zweck Querrippen 44 auf, die der festen
Lagerung in dem jeweiligen Hohlprofilelement 9 dienen.
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Das
zweite Lagerelement 23 weist mittig einen nach oben ragenden,
einstückig
angeformten Lagerzapfen 26 auf, der in eine Öffnung 27 in
einem oberen Abschnitt des zweiten Lagerabschnitts 22 passt.
Weiterhin ist gleichfalls an der Oberseite des zweiten Lagerelements 23 eine
Vertiefung 28 vorgese hen, in der eine klammerartig gebogene
Blattfeder 24 (als Beispiel für ein Federelement) eingepasst
ist. Die Feder 24 lagert mit ihren beiden Enden 24a in zwei
schmalen, zueinander geneigten Armen 28a der Vertiefung 28.
Zur Federmitte hin laufen eine ansteigende und eine abfallende Flanke 24b zu
einer Erhebung bzw. Federspitze 24c zusammen, die radial vom
Lagerzapfen 26 weg gerichtet ist und in radialer Richtung
das zweite Lagerelement 23 überragt. Mit anderen Worten
schneidet die Feder 24 im Bereich ihrer Federspitze 24c das
zweite Lagerelement 23 in der projizierten Aufsicht.
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Der
Montagevorgang des Scharniers 20 gemäß den 2 und 3 ist
in den 5–9 dargestellt.
Zunächst
wird das zweite Lagerelement 23 (mitsamt zweitem Ansatzstück 33 und
Fortsatz 43) neben dem ersten Lagerelement 22 platziert (5),
um dann in leicht schräger
Position den Lagerzapfen 26 unter die Öffnung 27 zu schieben (6).
Hierzu weist das erste Lagerelement 22 entsprechende Aussparungen
auf. Nun wird das zweite Lagerelement 23 nach oben bewegt
und dabei der Lagerzapfen 26 in die Öffnung 27 eingeführt (7). Durch
Verschwenken des zweiten Lagerelements 23 in eine gegenüber dem
ersten Lagerelement 22 senkrechte Position (8)
umgreift das erste Lagerelement 22 das zweite derart, dass
es sich nicht mehr nach unten hin lösen kann. Diese Position ist auch
die in der 2 gezeigte.
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Die
in der 8 dargestellte Position entspricht der Klappstellung
des Scharniers 20 in der Aufbewahrposition des Schotts 1.
In 9, die der 3 entspricht,
ist das Gelenk 21 in der Gebrauchsposition des Schotts 1 dargestellt.
Hierbei fluchten die beiden Lagerelemente 22, 23 mitsamt
ihren Ansatzstücken 32, 33 und
dem Fortsatz 43. Die Seitenabschnitte 34 der Ansatzstücke 32, 33 schließen bündig miteinander
ab, so dass keine Kanten hervorstehen, s. auch 3.
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Wie
genauer den 2 und 3 zu entnehmen
ist, gleitet beim Verschwenken des zweiten Lagerelements 23 die
Federspitze 24c entlang einer Gegen fläche 25 des ersten
Lagerelements 22, wobei die Feder 24 mehr und
mehr komprimiert bzw. gestaucht wird und die von ihr in Richtung
der Gegenfläche 25 ausgeübte Federkraft
zunimmt. Bei der Stauchung der Feder 24 wird ausgenutzt,
dass die Vertiefung 28 die Feder 24 mit Spiel
aufnimmt, insbesondere auch in dem zur Federspitze 24c benachbarten
Vertiefungsabschnitt. Die Gegenfläche 25 ist vorliegend
derart konkav und anschließend – in Drehrichtung
zum Auffalten des Schotts gesehen – konvex geformt, dass der
Druckpunkt bzw. der Punkt maximaler Federkraft im letzten Drittel
oder Viertel des Verschwenkweges erreicht wird. Unmittelbar nach Überwinden
des Druckpunktes rutscht die Federspitze 24c unter Ausdehnung
der Feder 24 in eine Mulde 25b in der Gegenfläche 25,
in welcher die Feder 24 in der Gebrauchsposition des Schotts 1 stabil
lagert, s. 2 und 3. Diese
Gebrauchsposition wird zudem durch Anschläge 29 am ersten und
zweiten Lagerelement 22, 23 definiert, s. 3.
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Die
Gegenfläche 25 ist
zur Verringerung des Abriebs bzw. des Verschleißes gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung
aus Metall. Hierzu kann beispielsweise ein der Kontur der Gegenfläche 25 entsprechende
Metallstreifen an die Gegenfläche 25 angelegt
und an dieser fixiert werden.
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Eine
weitere spezielle Ausführungsform
ist in der Aufsicht gemäß der 4 dargestellt,
bei der die konvexe Gegenfläche 25 von
einem Metallstift 35 gebildet ist, der parallel zur – senkrecht
zum Blatt verlaufenden – Drehachse
A des Drehgelenks 21 verläuft (s. 2). Die
Stauchungs- und Entspannungsrichtung der Feder 24 ist mit
einem Doppelpfeil angedeutet. Die Drehrichtung des Lagerelements
und damit der Feder zum Aufspannen des Schotts 1 ist mit einem
gebogenen Pfeil dargestellt.
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Nicht
dargestellt ist in den 5–9, dass
das Scharnier 20 für
den Einsatz in einem Schott 1 gemäß der 1 vorteilhafterweise
ein Doppelgelenk aufweist. Das Scharnier 20 weist hierzu
spiegelbildlich zu dem in den 5–9 dargestellten
Gelenk 21 ein identisch ausgebildetes Gelenk 21 auf,
das gleichfalls über
einen Fortsatz an einem Ansatzstück
des zweiten Gelenks 21 mit einem Hohlprofilelement verbunden
ist.
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Die
Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel eines Windschotts
beschränkt. So
ist die Erfindung beispielsweise auch bei Sonnenschotts einsetzbar.
Das Scharnier 20 kann mit einem einzigen oder mit zwei
Gelenken (oder noch weiteren) ausgestattet sein. Weitere Abwandlungen
im Rahmen der Patentansprüche
fallen ebenfalls unter die Erfindung.