DE19916092A1

DE19916092A1 - Klappenabstützung

Info

Publication number: DE19916092A1
Application number: DE19916092A
Authority: DE
Inventors: Michael Plaum; Ulrich Koestler; Andreas Von Schuttenbach
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1999-04-09
Filing date: 1999-04-09
Publication date: 2000-10-12
Anticipated expiration: 2019-04-10
Also published as: DE19916092B4

Abstract

Eine Stützeinrichtung für eine Klappe (1), die an einer Karosserie (2) eines Fahrzeugs von einem geschlossenen Zustand (A) in einen geöffneten Zustand (B) schwenkbar angeordnet ist, wobei ein flexibles Stützelement (3) vorgesehen ist, das im geöffneten Zustand eine Kraftunterstützung der Klappe (1) bildet, weist eine Aufnahmeeinrichtung (4, 5, 6) auf, die im geschlossenen Zustand (A) das Stützelement (3) gespannt aufnimmt und dazu eingerichtet ist, beim Schwenken der Klappe (1) in den geöffneten Zustand (B) das Stützelement (3) unter Wirkung einer vorbestimmten Stützkraft freizugeben.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stützeinrichtung für eine Fahr zeugklappe mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, insbesondere eine Stützeinrichtung für eine hori zontal schwenkbare Heckklappe.

Es ist allgemein bekannt, Fahrzeuge mit horizontal geteilten Heckklappen auszustatten, wobei die untere Klappe um eine horizontale Schwenkachse schwenkend nach unten zu öffnen und im geöffneten Zustand zur Aufnahme von Lasten (Beladung, Per sonen) ausgelegt ist. Zur Klappenabstützung und Kraftunter stützung der unteren Klappe sind bisher die folgenden Baufor men bekannt.

Beispielsweise bei Fahrzeugen des Typs "Land Rover" ist zur Klappenabstützung ein ummanteltes Drahtseil vorgesehen, das im geöffneten Zustand der Klappe gespannt ist und eine Kraftun terstützung für die Klappe bildet. Zur Abbremsung der Öff nungsbewegung befindet sich eine Feder im Klappenscharnier. Diese Gestaltung ist nachteilig, da das Drahtseil im geschlos senen Zustand der Heckklappe in undefinierter Weise in einer vertikal verlaufenden Wasserrinne angeordnet ist. Desweiteren ist die Funktion des Kraftausgleichs durch die Scharnierfeder nicht optimal. Die Scharnierfeder ist im Feuchtraum angeordnet und damit verstärkt Korrosionseinflüssen ausgesetzt. Außerdem treten gegebenenfalls im Laufe der Betriebszeit Klappergeräu sche auf.

Es besteht ferner die Möglichkeit, zur Klappenabstützung län genfixierbare Zugfedern vorzusehen. Dabei besteht ein mechani sches Federsystem beispielsweise aus Schraubenfedern mit An schlägen. Eine derartige Abstützung ist jedoch aufgrund von Platzproblemen, durch das Auftreten von Korrosionserscheinun gen, als Geräuschquelle und durch die Empfindlichkeit gegen über Querbelastungen nachteilig.

Es ist auch bekannt, Heckklappen mit einer Abstützung auszu statten, wie sie von Küchenmöbelklappen bekannt ist. Dabei bilden zwei Flacheisen, die jeweils an der Karosserie bzw. der Klappe angelenkt und an ihren freien Enden miteinander gelen kig verbunden sind, ein Zweischlag-Gelenk. Dies erfordert je doch wiederum wie die Drahtseil-Bauform einen Kraftausgleich durch eine Scharnierfeder mit den oben erwähnten Nachteilen. Ferner treten bei einem derartigen Gelenk leicht Beschädigun gen bei Querbelastung auf. Schließlich bilden die Flacheisen bei geöffneter Klappe einen unannehmbar minderwertigen und wenig ansprechenden Anblick.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Stützein richtung für eine Fahrzeugklappe anzugeben, mit der die genannten Nachteile überwunden werden und die insbesondere dauerhaft zuverlässig und unabhängig von Umwelteinflüssen funktioniert, die Klappenfunktion und den Fahrkomfort nicht beeinträchtigt und eine effektive Kraftunterstützung beim Öff nen der Klappe und in deren geöffnetem Zustand ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch eine Stützeinrichtung mit den Merkma len gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die Grundidee der Erfindung besteht darin, bei einer Stützein richtung mit einem flexiblen Stützelement zur Kraftunterstüt zung der geöffneten Fahrzeugklappe eine Aufnahmeeinrichtung vorzusehen, die für das Stützelement im ganz oder teilweise geschlossenen Zustand der Klappe eine spannende Aufnahme bil det und zur Ausübung einer über das Stützelement auf die Klappe wirkenden Stützkraft eingerichtet ist. Das Stützelement (z. B. Seil, Band oder dgl.) ist an einem Ende an der Klappe oder an der Karosserie und am anderen Ende an der Aufnahmeein richtung angebracht, die entsprechend an der Karosserie oder der Klappe befestigt ist. Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist die Aufnahmeeinrichtung eine lineare Ein zugseinrichtung mit einem mechanischen Zug- oder Druckfeder system als kraftspendendem Element. Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist die Aufnahmeeinrichtung eine Aufrollein richtung mit einer Rolle zur Aufnahme des Stützelements, die bei Drehung der Kraftwirkung einer Wickelfeder ausgesetzt ist. Das Zug- oder Druckfedersystem bzw. die Wickelfeder sind zum Kraftausgleich beim Schließen bzw. Öffnen der Klappe vorgese hen. Hierzu ist die jeweilige Federkonstante auf das Klappen moment (Kraftwirkung der Klappe auf die Stützeinrichtung) abgestimmt.

Eine erfindungsgemäße Stützeinrichtung besitzt die folgenden Vorteile. Die Funktionalität des Stützelements ist gegenüber herkömmlichen Stützeinrichtungen erheblich verbessert, da si multan eine wirksame Öffnungs- bzw. Schließhilfe und eine effektive kräftige Unterstützung der Klappe im geöffneten Zu stand bereitgestellt werden. Somit erfüllt die Stützeinrich tung eine Doppelfunktion. Erstens wird die Klappe bei der Be wegung vom geschlossenen in den geöffneten Zustand abgebremst. Damit werden übermäßige Belastungen der Stützeinrichtung beim Öffnen der Klappe vermieden. Umgekehrt wird die Bewegung der Klappe in den geschlossenen Zustand und das sichere Einrasten beim Schließen unterstützt. Bei einer nach oben öffnenden Heckklappe wird diese Brems- bzw. Schubfunktion umgekehrt. Zweitens bildet die erfindungsgemäße Stützeinrichtung im ge öffneten Zustand der Klappe einen Anschlag, gegen den die Klappe läuft. Das Stützelement befindet sich in jedem Be triebszustand unter Wirkung einer leichten Spannung. Ein unde finiertes Ablegen oder Klappergeräusche werden vollständig vermieden. Die mechanischen Bauteile des Systems (Federn, Rollen und dgl.) sind in Bezug auf die Anbringung an der Karosserie bzw. an der Klappe variabel und können unsichtbar untergebracht werden, so daß sich auch optische Vorteile und Bauraumvorteile ergeben. In den für die Ladebreite relevanten Bereichen sind nur die dort unvermeidbaren mechanischen Bau elemente untergebracht, so daß größtmögliche Maße für die Klappenöffnung erreicht werden können.

Die unsichtbare Verbauung der Aufnahmeeinrichtung (Auslagerung des Federbauraumes) ermöglicht eine erhebliche Erweiterung der Gestaltungsfreiheit beim Aufbau der Stützeinrichtung. So ist es insbesondere möglich, die Federdimension der Aufnahmeein richtung unter Komfortgesichtspunkten zur Erzielung eines op timalen Kraftverlaufs in Abhängigkeit vom Öffnungswinkel der Klappe zu wählen. Zur Verbesserung der Kraftunterstützung beim Klappenschließen lassen sich sogar variable Kraftverläufe ein stellen. Entsprechendes gilt auch für die Freiheit bei der An passung der Tragkraft des Stützelements (z. B. Seildicke).

Die Stützeinrichtung besitzt eine hohe Funktionssicherheit, da durch die Abschirmung von Schmutz und Nässe ein optimaler Korrosionsschutz ermöglicht und Störungen wie z. B. ein Knicken des Stützelements ausgeschlossen sind. Die Anbindung des Stützelements an der Klappe kann mit großem Abstand vom Klappenscharnier (d. h. im geschlossenen Zustand im oberen Klappenbereich) gewählt werden. Dadurch bildet die Stützein richtung einen Träger mit mindestens einer Stütze und keinen Kragträger. Es ist insbesondere eine Anbindung des Stützele ments in der Nähe des Klappenschlosses und damit eine Automa tisierung der Klappenöffnung (kombinierte Entriegelung und Klappenöffnung) möglich.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden aus den im folgenden beispielhaft beschriebenen Zeichnungen ersicht lich. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht der ersten Ausführungsform der Erfindung mit einer gerade aufnehmenden Aufnahmeeinrichtung, und

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht der zweiten Ausführungsform der Erfindung mit einer rollend aufnehmenden Aufnahmeeinrichtung.

Die Erfindung wird im folgenden am Beispiel einer Stützein richtung für eine horizontal nach unten schwenkbare Fahrzeug klappe beispielhaft beschrieben. An einer Fahrzeugklappe (z. B. Heckklappe) sind vorzugsweise zwei derartige Stützeinrichtun gen jeweils an den seitlichen Klappenrändern angebracht. Die Erfindung ist jedoch auf diese von den herkömmlichen Stützein richtungen an sich bekannte Anordnung nicht beschränkt. Es ist z. B. auch möglich, lediglich eine Stützeinrichtung am seitli chen Klappenrand vorzusehen, falls die Klappe eine genügend Steifheit besitzt. Ferner ist die Implementierung der Erfin dung nicht auf nach unten öffnende Fahrzeugklappen beschränkt, sondern auch bei nach oben öffnenden Fahrzeugklappen möglich, wobei im letzteren Fall die federnden Kraftelemente der Auf nahmeeinrichtung zur Ausübung von Kräften eingerichtet sind, die zu den im folgenden Kraftwirkungen gerade umgekehrt sind.

Gemäß Fig. 1 ist die Klappe 1 mit einer Scharnieranordnung 11 (Einzelheiten nicht dargestellt) von einem geschlossenen Zu stand A in einen geöffneten Zustand B an der Karosserie 2 ver schwenkbar angebracht. Die erfindungsgemäße Stützeinrichtung umfaßt als flexibles, nicht dehnbares Stützelement das Seil 3 (z. B. Drahtseil, ggf. ummantelt) und als Aufnahmeeinrichtung die Einzugseinrichtung 4 mit der Druckfeder 5 und die Um lenkrolle 6. Das Seil 3 ist einerseits mit einer Befestigungs vorrichtung 12 an der Klappe und andererseits am Ende 5a der Druckfeder 5 der Einzugseinrichtung 4 befestigt.

Die Befestigungsvorrichtung 12 ist vorzugsweise mit einem re lativ großen radialen Abstand von der Schwenkachse der Schar nieranordnung 11, d. h. möglichst nahe an der im geschlossenen Zustand A oberen Seite der Klappe 1, angeordnet. Die Befesti gungsvorrichtung 12 ist für eine fixierte Anbringung des Seilendes eingerichtet. Alternativ könnte auch eine lösbare Einhängung vorgesehen sein, um gegebenenfalls eine über 90° weitergehende Klappenöffnung zu ermöglichen. Die Befestigungs vorrichtung 12 ist vorzugsweise am Schließkeil der Klappe 1 oder am Träger der Verriegelung 8, 9 (Heckklappenschloß) ange bracht, so daß zusätzliche Verstärkungen der Klappe 1 vermie den werden können (Leichtbau).

Die Umlenkrolle 6 ist karosserieseitig am Rand der von der Klappe 1 verschlossenen Karosserieöffnung entsprechend der Position der Befestigungsvorrichtung 12 im geschlossenen Zu stand A so angeordnet, daß das Seil 3 gerade auf die Um lenkrolle 6 und von dieser zur Einzugseinrichtung 4 geführt wird. Die Einzugseinrichtung 4 ist an einem geeigneten Ort im Inneren der Karosserie 2 in Abhängigkeit von deren Bauform und der gewünschten Gestaltung bzw. Dimensionierung befestigt. Es kann beispielsweise eine Anbringung im unteren Bereich der D-Karosseriesäule im wesentlichen vertikal stehend, im oberen Bereich der D-Karosseriesäule, z. B. im Heckabschlußbereich oder im Dachrahmenbereich, schräg im Raum stehend oder im unteren Karosseriebereich im wesentlichen horizontal liegend vorgesehen sein. Vorzugsweise erfolgt die Anbringung der Ein zugseinrichtung 4 versteckt im Karosserierohbau. In Abhängig keit von der konkreten Gestaltung kann die Umlenkrolle 6 gege benenfalls durch eine Umlenkrollenanordnung mit mehreren Um lenkrollen ersetzt werden, die das Seil 3 vom jeweiligen Ort der Befestigungsvorrichtung 12 ausgehend hin zur Einzugsein richtung 4 führen.

Fig. 1 zeigt ferner eine an der Karosserie 2 angebrachte Dich tung 7 und eine Klappenverriegelung 8, 9. Die Dichtung 7 dient der Abdichtung des Seils 3 beim Eintritt in den Innenraum der Karosserie und besteht vorzugsweise aus einem Gummielement in Form eines Faltbalges, der eine Abdichtung in allen Klappenpo sitionen zwischen dem geschlossenen Zustand A und dem geöffne ten Zustand B gewährleistet. Alternativ sind auch andere Bauformen der Dichtung 7, wie beispielsweise eine schlitzför mige Dichtung oder eine Dichtung in Gestalt einer tulpenförmi gen Tülle, möglich. Die Dichtung 7 trennt in vorteilhafter Weise die Einzugseinrichtung 4 vom Naßbereich, so daß Korro sionseinflüsse weitgehend ausgeschlossen werden.

Die Bauteile der erfindungsgemäßen Stützeinrichtung 3, 4, 5 wirken wie folgt zusammen. Im geschlossenen Zustand A ist die Klappe 1 im wesentlichen vertikal ausgerichtet. Die entspre chende Öffnung in der Karosserie 2 ist verschlossen. Die Teile der Verriegelung 8, 9 greifen zur Absicherung der Klappenstel lung bzw. des Verschlusses ineinander. Das Seil 3 (gestrichelt dargestellt) ist vollständig in der Einzugseinrichtung 4 auf genommen und unter der Wirkung der Federkraft der Druckfeder 5 leicht gespannt. Im geöffneten Zustand B ist die Klappe 1 im wesentlichen horizontal ausgerichtet, so daß eine Plattform als Beladungshilfe oder als Stand- oder Sitzhilfe gebildet wird. Beim Öffnen in den geöffneten Zustand B wird das Seil 3 aus der Einzugseinrichtung 4 gegen die Kraft der Druckfeder 5, die eine vorbestimmte Stützkraft bildet, herausgezogen. Im Zustand B ist somit die Druckfeder 5 der Einzugseinrichtung 4 in einem gespannten Zustand (nicht dargestellt). Die Lastauf nahme der geöffneten (und gegebenenfalls belasteten) Klappe 1 erfolgt über das Seil 3 und die Befestigung der Einzugsein richtung 4 an der Karosserie 2. Alternativ ist es auch mög lich, am Seil 3 einen Anschlag 10 (z. B. in Form eines aufge preßten Nippels) vorzusehen, der mit einer Aufnahme 10a der Karosserie 2 zusammenwirkt, um die Belastung der Feder 5 bei geöffneter Klappe 1 zu minimieren.

Bei der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stütz einrichtung wird gemäß Fig. 2 das Stützelement wiederum durch ein Seil 3 und die Aufnahmeeinrichtung durch die Aufrollein richtung 4' mit der Wickelfeder 5' gebildet. Die übrigen Bau teile entsprechen der Gestaltung gemäß Fig. 1, wobei die Klappe 1, die Karosserie 2, die Dichtung 7, die Verriegelung 8, 9, der Anschlag 10, die Aufnahme 10a, die Scharnieranord nung 11 und die Befestigungsvorrichtung 12 mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind wie in Fig. 1.

Die Aufrolleinrichtung 4' besteht aus einer Rolle zur gespann ten Aufnahme des Seils 3. Die Rolle kann zur Bereitstellung eines vorbestimmten Kraftverlaufes eine konische Form be sitzen. Die Wickelfeder 5' setzt einer Abwicklung des Seils 3 von der Aufrolleinrichtung 4' eine Kraft entgegen. Im ge schlossenen Zustand des Klappe 1 ist das Seil 3 auf der Auf rolleinrichtung 4 aufgerollt. Beim Öffnen (Verschwenken in den geöffneten Zustand B) wird das Seil 3 von der Aufrolleinrich tung 4' gegen die Wirkung der Wickelfeder 5' abgerollt, wobei im geöffneten Zustand B die Last über das Seil im Endanschlag von der Befestigung der Aufrolleinrichtung 4' oder durch den Anschlag 10 an der Aufnahme 10a aufgenommen wird.

Die Aufrolleinrichtung 4' ist vorzugsweise in der Karosserie 2 (wie dargestellt) angeordnet, kann jedoch umgekehrt auch an der Heckklappe 1 angebracht sein. Es ist möglich, für zwei Stützeinrichtungen einen gemeinsamen Wickelautomaten vorzuse hen, auf den die Seile von jeder Seite der Fahrzeugklappe ent sprechend dem in Fig. 2 dargestellten Prinzip aufgerollt wer den.

Die Stützeinrichtung kann einen Toleranzausgleich ausweisen. Hierzu ist bei der ersten Ausführungsform (Fig. 1) die Um lenkrolle 6 verstellbar angeordnet. Bei der zweiten Ausfüh rungsform (Fig. 2) ist entweder die Aufrolleinrichtung 4' ver stellbar angeordnet oder eine zusätzlich, verstellbare Um lenkrolle (nicht dargestellt) vorgesehen.

Eine erfindungsgemäße Stützeinrichtung kann mit Vorteil mit einer automatischen Klappenöffnungs- und Schließungseinrich tung kombiniert werden. Hierzu ist an der Aufnahmeeinrichtung klappen- oder karosserieseitig ein Antrieb vorgesehen, der bei Betätigung eine Freigabe des Stützelements bzw. dessen Rückzug in die Aufnahmeeinrichtung auslöst. Als Antrieb ist beispiels weise ein Elektromotor an jeder Einzugs- bzw. Aufrolleinrich tung vorgesehen. Zum Schließen kann die Klappe über die Seile in den Zustand A und die Verriegelungen in die Vollschließung gezogen werden. Zum Öffnen ist als Auswerfer eine zusätzliche Feder vorgesehen, mit der die Klappe aus ihrer vertikalen Tot punktlage bewegt wird, so daß das weitere Öffnen durch ihr Ei gengewicht erfolgt. Der Auswerfer ist derart dimensioniert, daß die Klappe in Bezug auf die geschlossene Position um min destens 15° bewegt wird. Dieser für eine genügende Auslenkung der Klappenschwerpunkts gewählte Wert kann auch größer sein (z. B. rd. 30°), um ein sicheres Öffnen auch für (z. B. bis zu 15°) bergab geparkte Fahrzeuge zu ermöglichen. Zum Öffnen wird die Freigabe des Seiles mit dem Antrieb gebremst. Der Elektro motor ist vorzugsweise über eine Kupplung mit der Einzugs- oder Aufrolleinrichtung verbunden. Im geöffneten Zustand B er folgt mit der Kupplung eine Trennung des Antriebs von der je weiligen Aufnahmeeinrichtung.

Bezugszeichenliste

1

Klappe

2

Karosserie

3

Seil

4

Einzugseinrichtung

4

' Aufrolleinrichtung

5

Druckfeder

5

a Ende der Druckfeder

5

' Wickelfeder

6

Umlenkrolle

7

Dichtung

8

,

9

Verriegelung

10

Anschlag

10

a Aufnahme

11

Scharnieranordnung

12

Befestigungsvorrichtung

Claims

1. Stützeinrichtung für eine Klappe (1), die an einer Karosse rie (2) eines Fahrzeugs von einem geschlossenen Zustand (A) in einen geöffneten Zustand (B) schwenkbar angeordnet ist, wobei ein flexibles Stützelement (3) vorgesehen ist, das im geöffne ten Zustand eine Kraftunterstützung der Klappe (1) bildet, gekennzeichnet durch eine Aufnahmeeinrichtung (4, 4', 5, 5', 6), die im geschlosse nen Zustand (A) das Stützelement (3) gespannt aufnimmt und da zu eingerichtet ist, beim Schwenken der Klappe (1) in den ge öffneten Zustand (B) das Stützelement (3) unter Wirkung einer vorbestimmten Stützkraft freizugeben.

2. Stützeinrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Aufnahmeein richtung eine Einzugseinrichtung (4) mit einer Druckfeder (5) ist, an deren frei beweglichem Ende (5a) das Stützelement (3) befestigt ist, wobei im geschlossenen Zustand (A) der Klappe (1) das Stützelement (3) im wesentlichen gerade in der Ein zugseinrichtung (4) aufgespannt und im geöffneten Zustand (B) der Klappe (1) die Druckfeder (5) zusammengedrückt und das Stützelement (3) aus der Einzugseinrichtung (4) herausgezogen ist.

3. Stützeinrichtung gemäß Anspruch 2, bei der eine Umlenkrolle (6) vorgesehen ist, die eine Führung für das Stützelement (3) bildet.

4. Stützeinrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Aufnahmeein richtung eine Aufrolleinrichtung (4') mit einer Wickelfeder (5') ist, wobei das Stützelement (3) auf dem Körper der Auf rolleinrichtung (4') befestigt und im geschlossenen Zustand (A) der Klappe (1) unter Wirkung der Wickelfeder (5') aufge rollt und im geöffneten Zustand (B) der Klappe (1) von der Aufrolleinrichtung (4') abgerollt ist.

5. Stützeinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Aufnahmeeinrichtung (4, 4', 5, 5', 6) unsichtbar verbaut an der Karosserie (2) oder an der Klappe (1) ange bracht ist.

6. Stützeinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine Dichtung (7) zur flüssigkeitsdichten Einführung des Stützelements (3) in das Innere der Karosserie (2) vorge sehen ist.

7. Stützeinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Stützelement ein Seil (3) ist.

8. Stützeinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Aufnahmeeinrichtung (4, 4', 5, 5', 6) einen An trieb aufweist, der dazu eingerichtet ist, simultan mit einer Verriegelung (8, 9) der Klappe (1) betätigt zu werden.

9. Stützeinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Aufnahmeeinrichtung (4, 4', 5, 5', 6) an der Karosserie (2) oder an der Klappe (1) und das nicht an der Aufnahmeeinrichtung (4, 4', 5, 5', 6) befestigte Ende des Stützelements (3) jeweils entsprechend an der Klappe (1) oder der Karosserie (2) befestigt ist.

10. Verwendung mindestens einer Stützeinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche zur Kraftunterstützung für eine horizontal schwenkbare Klappe eine Kraftfahrzeugs.