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Ausgleichsfederanordnung, insbesondere für Kofferraumdeckel Die Erfindung
betrifft eine Ausgleichsfederanordnung zum Gewichtsausgleich von um horizontale
Schamierachsen schwenkbaren Kraftfahrzeugteilen, insbesondere Kofferraumdeckeln,
sowie ein Verfahren zum Vormontieren und Vorspannen der Ausgleichsfederanordnung
vor ihrem Einbau in die Kraftfahrzeugkarosserie.
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Es sind Ausgleichsfederanordnungen bekannt, bei denen mit Hilfe verformter
Torsionsstäbe die öffnungsbewegung eines Kofferraumdeckels unterstützt wird. Dabei
erstrecken sich Drehstabfedern nahe und parallel zur Scharnierachse zwischen im
Abstand voneinander angeordneten Scharnieren. Bei den bekannten Vorrichtungen steht
jeweils eine Ende eines Torsionsstabes mit einem schwenkbaren Karosserie-oder Scharnierteil
in Verbindung, während das andere Ende an einem festen Karosserie- oder Scharnierteil
befestigt ist.
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Während bei den bekannten Konstruktionen sich eine relativ schwierige
Montage dadurch ergibt, daß die Drehstabfedem im bereits eingebauten Zustand mit
geeigneten Scharnierteilen verbunden werden müssen, wobei sie gleichzeitig unter
Vorspannung gesetzt werden, schafft die Erfindung eine Ausgleichsfederanordnung,
bei der die Drehstabfedern bereits vor ihrem Einbau und dem Anschluß an die Scharnierteile
vorgespannt werden können.
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Dies wird durch die Erfindung dadurch erreicht, daß der eine Drehstab
mit seinen beiden abgekröpften Enden an feste Karosserie- oder Scharnierteile und
der andere Drehstab ebenfalls mit zwei abgekröpften Enden an schwenkbare Karosserie-
oder Scharnierteile angeschlossen ist, wobei sich die abgekröpften Enden beider
Drehstäbe kreuzen, daß ferner die in der Hauptfederachse liegenden Ab-
schnitte
beider Drehstäbe durch Halteglieder in Berührung oder geringem Abstand voneinander
gehalten werden und daß sich beide Drehstäbe durch gekröpfte Mittelabschnitte aneinander
gegen Verdrehung abstützen.
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Vorteilhafterweise werden die gekröpften Mittelabschnitte beider Drehstäbe
durch ein feststellbares Justierelement in festem Abstand voneinander gehalten.
Das Justierelement kann durch einen dieses durchsetzenden Gewindebolzen senkrecht
zur Hauptfederachse verstellbar sein. Weiterhin können das Widerlager für den Bolzen
einstückig mit den den gekröpften Mittelabschnitten benachbarten Haltegliedern ausgeführt
und weitere Halteglieder nahe den gekröpften Enden vorgesehen sein.
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Die Vormontage und das Vorspannen der Ausgleichsfederanordnung vor
dem Einbau der Ausgleichsfederanordnung in die Kraftfahrzeugkarrosserie kann erfindungsgemäß
dadurch vorgenommen werden, daß die beiden Drehstäbe zunächst durch Aufbringen der
Halteglieder vereinigt werden. Anschließend werden die gekröpften Enden mit Hilfe
von Montageklammem in einer Stellung festgelegt, welche ihrer Stellung bei völlig
oder fast völlig geöffnetem Karosserieteil entspricht, wobei die im wesentlichen
S-förmig ausgebildete Montageklammer mit ihrem einen abgebogenen Schenkel die Kröpfung
des einen und mit ihrem anderen abgebogenen Schenkel die Kröpfung des anderen Drehstabes
übergreift und sich mit ihren geraden Abschnitten gegen die in der Hauptfederachse
liegenden Abschnitte der beiden Drehstäbe abstützt. Schließlich wird durch Einziehen
eines Justierelementes und Drehung eines Gewindebolzens die erforderliche Vorspannung
eingestellt.
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Bei der erfindungsgemäßen Federanordnung kann eine Nachjustierung
auf einfache Weise und ohne Spezialwerkzeuge erfolgen. Diese Nachjustierung bereitet
insbesondere dann keine Schwierigkeiten, wenn eine Neueinstellung der Vorspannung
nach Ofentrocknung der lackierten Karosserie bei vorher montierten Drehstabfedem
und ohne Ausbau dieser erfolgen soll.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
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F i g. 1 zeigt die Ausgleichsfederanordnung mit den zugehörigen
Scharnierteilen bei geschlossenem Kofferraumdeckel, geschnitten nach Linie
1-1 von F i g. 3;
F i g. 2 zeigt das gleiche
bei geöffnetem Kofferraumdeckel; F i g. 3 ist eine Draufsicht auf die gesamte
Anordnung; F i g. 4 zeigt im Schnitt eine Einzelheit entsprechend der Linie
4-4 von F i g. 2; F i g. 5 ist eine vergrößerte Schrägansicht der
lustierelemente; F i g. 6 zeigt die Drehstabfedern im vormontierten Zustand;
F i g. 7 zeigt das gleiche in einer Seitenansicht und F i g. 8 in
einer Draufsicht gemäß den Pfeilen 8-8
von F i g. 7.
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. Die gesamte mit 11 bezeichnete Ausgleichsfederanordnung
umfaßt an zwei entgegengesetzten Seiten angeordnete Scharniere 12 und
13 und als Ausgleichselement zwei Drehstabfedern 14 und 15. Jedes
der Scharniere 12 und 13 enthält eine feste Scharnierplatte 16 zur
Anbringung an einer Seitenwand des Kofferraumes. Jede Schamierplatte 16 hat
an ihrem oberen Ende einen eingedrückten Teil 17
(F i g. 3). Ein bewegliches
Schamierglied 18, beispielsweise in Schwanenhalsform, ist mit der Scharnierplatte
16 an der eingeprägten Stelle 17 mittels eines Zapfens 19 drehbar
verbunden. Das Scharnierglied 18 ist zur Erzielung einer genügenden Steifigkeit
mit U-förmigem Querschnitt ausgeführt. Durch eine Befestigung an dem eingeprägten
Teil 17 der Scharnierplatte weist das Schamierglied 18 einen bestimmten
Abstand von der Schamierplatte auf und kann in einer zu dieser parallelen Ebene
bewegt werden. Es besteht aus einem Schwanenhalsabschnitt 21 und einem im wesentlichen
geraden Teil 22. Der gerade Abschnitt 22 des Scharniergliedes wird durch Verschrauben,
Verschweißen oder sonstwie mit einem Verstärkungsblech des Kofferraumdeckels (nicht
dargestellt) in üblicher Weise verbunden.
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In ihrem mit Bezug auf F i g. 1 linken unteren Teil
23 weist die Scharnierplatte 1L6 des Scharniers 13 eine Bohrung 24,
auf, welche ein Ende 25 der Drehstabfeder 14 aufnimmt, Ebenso weist das bewegliche
Scharnierglied 18 eine Bohrung 26 zur Aufnahme eines Endes
27 der Drehstabfeder 15 auf. Wie insbesondere aus F i g. 1
ersichtlich ist, liegt die Bohrung 26 um einen geringen Betrag unterhalb
der Scharnierachse für das Schamierglied 18. Ein Verstärkungsblech28 ist
vorzugsweise durch Schweißung mit dem U-Prof11 des oberen Teiles 29 des Scharniergliedes
18 verbunden, wobei dieses Verstärkungsblech eine Bohrung 31 aufweist,
die mit der Bohrung 26 des Scharniergliedes fluchtet und durch die das Ende
27 der Drehstabfeder 15 hindurchragt (F i g. 4). Das andere
Scharnier 12 ist in gleicher Weise ausgebildet und mit den Enden der Drehstabfedern
14 und 15 verbunden. Die Drehstabfedem weisen Kreisquerschnitte auf und sind
jeweils an beiden Enden mit Kröpfungen 32 bzw. 33 versehen. Jede Kröpfung
32 und 33 enthält einen kurzen Abschnitt, dessen Achse senkrecht zur
Hauptfederachse verläuft. Die Kröpfungen 32 der Drehstabfeder 14 enden in
einem kurzen Stück 25 mit zur Hauptfederachse paralleler Achse. Entsprechend laufen
die Kröpfungen 33 in Endteile 27 aus. Der Stab 14 unterscheidet sich
vom Stab 15 durch seine etwas größere Gesamtlänge und eine etwas größere
Länge der Kröpfungen 32 im Vergleich zu den Kröpfungen 33. Etwa in
ihrer Mitte besitzen beide Stäbe 14 und 15 eine U-förmige Kröpfung 34 bzw.
35. Im montierten Zustand liegen diese beiden Kröpfungen 34 und
35 einander unter einem bestimmten Winkel gegenüber (F i g. 7). Die
entsprechenden Kröpfungen 32 und 33 der Stäbe 14 und 15
weisen
über Kreuz in entgegengesetzte Richtungen.
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Vor ihrem Einbau in die Kraftfahrzeugkarosserie werden die Drehstäbe
14 und 15 vormontiert. Dabei, werden die Drehstäbe durch drei Klammern in
ihrer gegenseitigen Lage gehalten. Die Stäbe werden nebeneinandergelegt mit nach
oben weisenden Mittelkröpfungen und sich überkreuzenden Endkröpfungen und alsdann
durch je eine kurze Klammer 36 in der Nähe der Endkröpfungen umfaßt
und zusammen-
gehalten. In der Mitte wird ein anders ausgeführtes Klammerelement
37 benutzt. Dieses Element 37 hat an beiden Enden klammerförinige
Endteile 38 zur Aufnahme der beiden nebeneinanderliegenden Drehstäbe. Im
Mittelabschnitt 39 weist das Element 37
eine seine Wandungen durchsetzende
Bohrung 41 auf. Die Bohrung 41 dient zur Aufnahme eines Bolzens 42, der sich zwischen
die beiden Mittelkröpfungen der Drehstäbe erstreckt. Auf das obere Ende des Bolzens
42 ist ein zylindrisches Justierglied 43 aufgeschraubt.
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Es ist damit möglich, die Drehstabfedern vor ihrem Einbau vorzumontieren
und vorzuspannen. Das letztere geschieht mit Hilfe von Montageklammein 44, durch
die die Drehstabfedem in ihrer vormontierten Stellung festgehalten werden. Die Montageklammern
44 stellen im wesentlichen S-förmig gebogene Streifen aus Bandmaterial dar. Es ist
zu beachten, daß das gebogene Ende 45 jeder Montageklammer 44 die Kröpfung
32 der Drehstabfeder 14 übergreift. Der Mittelteil 46 der Montageklammer
44 befindet sich in der Nähe der rechtwinkligen Abkröpfung zwischen dem gekröpften
Abschnitt 32 und dem Hauptabschnitt des Drehstabes 14. Jede Klammer 44 weist
ein weiteres gebogenes Ende 47 auf, welches die Kröpfung 33 des zweiten Drehstabes
15
übergreift. Der gebogene Abschnitt 47 endet in einem gestreckten Schenkel
48, der sich gegen die beiden nebeneinanderliegenden Drehstäbe von unten anlegt.
In dieser Art wird jeweils eine Montageklammer 44 an jedem Ende der vormontierten
Drehstabfedem angebracht. Es ist offensichtlich, daß beim Auseinanderspreizen der
Mittelkröpfungen 34 und 35
der Drehstäbe 14 und 15 durch das Justierglied
43 die Endkröpfung 32 des Stabes 14 bestrebt ist, mit Bezug auf F i
g. 7 eine Uhrzeigerdrehung um die Hauptfederachse auszuführen. Umgekehrt
ist die Kröpfung 33 des Drehstabes 15 bestrebt, sich um ihre Hauptfederachse
im Gegenuhrzeigersinn zu bewegen. Nach Ausschaltung etwa bestehenden Spiels wird
jede derartige Bewegung durch die Montageklammern 44 verhindert, und auf dieseWeise
werden die Drehstäbe in vorgespanntem Zustand erhalten. Die Drehstäbe werden zweckmäßigerweise
vor ihrem Einbau in die Kraftfahrzeugkarosserie so weit vorgespannt, daß sie den
Kofferraumdeckel in seiner geöffneten Stellung halten können.
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Nach der Vormontage gelangen die Drehstäbe 14 und 15 zum Einbau,
wobei der Kofferraurndeckel an der entsprechenden Karosserie bereits mittels der
Scharniere 12 und 13 angebracht ist. Der Kofferraumdeckel wird nunmehr in
seiner Offenstellung gehalten und die Enden 25 und 27 der Drehstäbe
durch die Bohrungen 24 und 26 der Scharnierplatte 16 und des Schamiergliedes
12 und 13 gesteckt. Dabei kann eine Biegung der vormontierten Stäbe notwendig
sein,
um den Abstand zwischen den Stabenden zu verkürzen und das Einsetzen der Enden in
die Scharniere möglich zu machen. Bei der großen Länge der Drehstabfedern ist dies
ohne weiteres möglich. Nach vollendetem Einbau werden die Montageklammern 44 entfernt,
indem einfach der Kofferraumdeckel ein wenig nach abwärts bewegt wird. Sobald dabei
die Krafteinwirkung auf die Montageklammern 44 aufhört, können sie mühelos entfernt
werden.
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Die Wirkungsweise der Ausgleichsfederanordnung geht am besten aus
den F i g. 1 und 2 hervor. F i g. 2 zeigt den Zustand der Anordnung,
wenn die beweglichen Scharnierglieder 18 und damit der Kofferraumdeckel sich
in der oberen (geöffneten) Stellung befinden. Sobald die Scharnierglieder
18 im Uhrzeigersinn um ihre Schamierachse 19 bewegt werden, werden
die Enden 27 des Drehstabes 15 den Enden 25 des Stabes 14 genähert.
Beim Fehlen der Mittelkröpfungen 34 und 35 würde jeder Drehstab um seine
Längsachse rotieren und ein Ausgleichseffekt nicht eintreten. Tatsächlich haben
aber die Mittelkröpfungen ebenfalls das Bestreben, sich zu nähern, sobald die Endkröpfungen
33 und 32 aufeinander zu bewegt werden. Eine Relativbewegung der Mittelkröpfungen
34 und 35 wird jedoch durch das Justierglied 43 zwischen ihnen verhindert.
Dadurch werden die Stäbe 14 und 15 gezwungen, sich um ihre Längsachse zu
verwinden. Bei dieserVerwindung speichern sie Energie, wobei sie der Verwindung
Widerstand leisten. Wird nunmehr die Deckelverriegelung gelöst, so bewegen sich
die Kröpfungen 32 und 33 auseinander bei gleichzeitigem Nachlassen
der Verwindung der Stäbe 14 und 15, wodurch die beweglichen Scharnierglieder
und der Kofferraumdeckel im Gegenuhrzeigersinn nach oben bewegt werden. Die Aufwärtsbewegung
des Schamiergliedes ist mittels eines Anschlages 49 an jeder der Scharnierplatten
16 begrenzt, wobei der Anschlag als Prägung ausgebildet ist, die von dem
Ende der Drehstabkröpfung 27, welches das Schamierglied 29 und das
Verstärkungsblech 28
durchsetzt, erfaßt wird (insbesondere F i g. 4).
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Der Drehstab 15 wirkt also mit den beweglichen Scharniergliedern
18 der Scharniere 12 und 13 zusammen, während der andere Drehstab
14 mit der festen Scharnierplatte 16 jedes Scharniers 12 und 13
zusammenwirkt.
Die Ausgleichswirkung beruht darauf, daß die Drehstäbe 14 und 15 derart verdreht
N#erden, daß ihre Mittelkröpfungen 34 und 35 gegeneinander bzw. gegen das
Justierelement 43 zur Anlage kommen. Da das Element 43 unnachgiebig ist, werden
die Drehstäbe 14 und 15 unter Spannung versetzt.
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Es ist offensichtlich, daß auch nach dem Einbau der Federn in die
Karosserie die genaue Einstellung der gewünschten Ausgleichswirkung äußerst einfach
ist. Es ist lediglich notwendig, den Bolzen 42 zu verdrehen, wodurch das Justierelement
43 ohne weiteres nach oben und unten bewegt werden kann, bis die gewünschte Vorspannung
der Drehstabfedern erreicht ist. Erfolgt der Einbau vor dem Lackieren der Karosserie
und wird die zunächst eingestellte Vorspannung durch die Hitze bei der Ofentrocknung
des Lackes beeinflußt, so ist auf die gleiche einfache Weise eine Nacheinstellung
der Vorspannung der Federn möglich.