DE10019738C1 - Antreibbares Klappenscharnier - Google Patents

Antreibbares Klappenscharnier

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein antreibbares Klappenscharnier zur gelenkigen Verbindung einer Klappe, wie einer Fronthaube oder einem Kofferraumdeckel, mit einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein erstes Anschlagteil (2) zur Befestigung mit der Klappe, ein zweites Anschlagteil (3) zur Befestigung mit der Karosserie, wenigstens einen Lenker (6), der über ein Gelenk (8, 9) schwenkbeweglich an wenigstens einem der beiden Anschlagteile (2, 3) angeordnet ist, und einen Antriebsmotor (16), der mit einem Gelenkstift (17) des Gelenks (8) in Antriebsverbindung steht. Die Erfindung schafft ein Klappenscharnier, das in günstiger Weise das motorische Schwenken einer Front- oder Heckklappe eines Kraftfahrzeugs ermöglicht, dadurch, daß der angetriebene Gelenkstift (17) das erste Anschlagteil (2) und den Lenker (6) verbindet.

Description

Die Erfindung betrifft ein antreibbares Klappenscharnier nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 18 zur gelenkigen Verbindung einer Klappe, wie einer Fronthaube oder einem Kofferraumdeckel, mit einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein erstes Anschlagteil zur Befestigung mit der Klappe, ein zweites Anschlagteil zur Befestigung der Karosserie, wenigstens einen Lenker, der über ein Gelenk schwenkbeweglich an wenigstens einem der beiden Anschlagteile angeordnet ist, und einen Antriebsmotor, der mit einem Gelenkstift des Gelenks in Antriebsverbindung steht.
Die DE 197 44 908 A1 beschreibt eine Antriebsvorrichtung für eine Front- oder Heckklappe eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Klappenscharnier, bei dem ein Gelenkstift eines Gelenks der Getriebeausgangswelle eines Antriebsmotors entspricht, der ebenso wie das Gelenk im Bereich eines karosserieseitigen Anschlagteils angeordnet ist. Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist insbesondere der Platzbedarf des Motors im Bereich der karosserieseitigen Anschlagteile, da diese in der Regel soweit wie möglich außen angeordnet sind und somit das Anordnen eines Motors nicht oder nur unter sehr ungünstigen Bedingungen zulassen, z. B. außerhalb des Kofferraums innerhalb des Kotflügels, wobei die Welle hierzu durch das Blech der Karosserie hindurchgeführt und abgedichtet werden muß und kaum Schutz gegen Schmutz und Wasser besteht.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein antreibbares Klappenscharnier nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bzw. 18 zu schaffen, das in günstiger Weise das motorische Schwenken einer Front- oder Heckklappe eines Kraftfahrzeugs ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den Ansprüchen 1 bzw. 18 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den entsprechenden Unteransprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße antreibbare Klappenscharnier ermöglicht es, eine an die Fahrzeugkarosserie angelenkte Klappe, insbesondere eine Fronthaube oder einen Kofferraumdeckel, zwischen einer geschlossenen Lage und einer geöffneten Lage hin und her zu verlagern, wobei hierzu der Antriebsmotor im wesentlichen außerhalb des Bereichs des karosserieseitigen Anschlagteils angeordnet ist, so daß das karosserieseitige Anschlagteil so weit außen an der Karosserie befestigt werden kann wie nur möglich. Ein schwer zugängliches Anbringen des Antriebsmotors innerhalb des Kotflügels, das mit einem Durchbohren der Karosserie einhergeht, ist nicht erforderlich. Darüber hinaus wirken bei der erfindungsgemäßen Anordnung günstige Kräfte und Momente, so daß der Antriebsmotor kleiner ausgelegt werden kann bzw. weniger Energie zugeführt werden muß.
Das erfindungsgemäße Klappenscharnier kann bei einer Vielzahl von Klappen von Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, insbesondere bei Fronthauben oder Kofferraumdeckeln, grundsätzlich aber auch bei anderen an einem Fahrzeug angeordneten Klappen, beispielsweise bei Verdeckkastendeckeln von Cabrioverdeckkästen oder dergleichen.
Vorzugsweise ist ein weiterer Lenker vorgesehen, der gelenkig mit dem ersten und mit dem zweiten Anschlagteil verbunden ist, so daß die beiden Lenker ein Viergelenk definieren, vermittels dessen die beiden Anschlagteile gegenseitig verschwenkt werden.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausgestaltung des Klappenscharniers ist der Antriebsmotor in Verlängerung des ersten, klappenseitigen Anschlagteils angeordnet, und treibt einen im Lenker festgelegten Gelenkstift an. Hierbei kann der Antriebsmotor an einer unauffälligen Stelle im Bereich der Klappe platziert sein, insbesondere in Anlage oder in der Nähe des klappenseitigen Anschlagteils, ohne das das Erfordernis besteht, einen gesonderten Einbauraum hierfür vorzusehen.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist der Antriebsmotor in Verlängerung des Lenkers angeordnet, und treibt einen im ersten, klappenseitigen Anschlagteil festgelegten Gelenkstift an. Durch die Anordnung in Verlängerung des Lenkers bzw. parallel zu dem Lenker kann der Antriebsmotor vorteilhaft dessen Schwenkbewegung während des Öffnens der Klappe mit nachvollziehen, ohne das er der Schwenkbewegung des Klappenscharniers insgesamt im Wege steht. Desweiteren läßt sich der Antriebsmotor dann auf der einwärts gerichteten Seite des Lenkers anordnen, so daß das karosserieseitige Anschlagteil weiterhin so weit außen wie möglich an der Karosserie angeordnet werden kann.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß ein dem angetriebenen, mit dem karosserieseitigen Anschlagteil drehfest verbundenen Gelenkstift abgewandtes Ende des Antriebsmotors gelenkig an dem zweiten Anschlagteil gelagert ist. Hierdurch ist es möglich, den Antriebsmotor außerhalb des Lenkers, an dessen Gelenk der Antriebsmotor angreift, aber dennoch schwenkbeweglich anzubringen. In einer besonders bevorzugten Variante kann hierdurch der Lenker selbst entfallen, so daß der Antriebsmotor mit seinem zugehörigen Gehäuse eine entsprechend einem Lenker ausgestaltete Streckung aufweist, die es ermöglicht, diesen an seinem dem angetriebenen Gelenkstift abgewandten Ende derart gelenkig zu lagern, daß ein Vorbeischwenken an zum Beispiel einem anderen Lenker ermöglicht ist, so daß ein gesondertes Teil als Lenker entfallen kann. In diesem Fall ist der Antriebsmotor selbst als Lenker ausgestaltet.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist es möglich, daß im Falle der Abstützung an dem karosserieseitigen Anschlagteil derselbe Antriebsmotor, der bereits den Gelenkstift antreibt, ebenfalls einen weiteren Gelenkstift im Bereich seiner Anlenkung an das karosserieseitige Anschlagteil antreibt.
Zwischen dem Antriebsmotor und dem angetriebenen Gelenkstift kann zweckmäßigerweise ein Getriebe angeordnet sein, das eine Über- bzw. Untersetzung der Motordrehzahl vornimmt. Hierdurch ist es zum Beispiel vorteilhaft möglich, einen gängigen Elektromotor als Standardteil vorzusehen, der über das Getriebe als hiervon getrennte Baugruppe auf die auf den angetriebenen Gelenkstift wirkenden Momente und Kräfte angepaßt wird. Zweckmäßigerweise weist dann der Gelenkstift einen umfangsverzahnten Abschnitt auf, der mit einem umfangsverzahnten Antriebsrad des Getriebes kämmt.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Antriebsmotor die beiderseits der Klappe angeordneten Scharniere antreibt, so daß bei einem elektrischen Klappenantrieb ein Synchronisieren der beiden Antriebe für je durch einen Motor angetriebene Klappen entfällt und darüber hinaus die Öffnung bzw. das Schließen der Klappe ohne Verkanten erfolgt. Hierzu ist wahlweise der Antriebsmotor an dem einen Klappenscharnier angeordnet und mit dem anderen Klappenscharnier über eine Welle verbunden.
Vorzugsweise ist der Antriebsmotor jedoch unterhalb der Klappe, zweck­ mäßigerweise nahe der Schwenkachse, angeordnet, wobei beide Klappenscharniere über eine Welle mit dem Antriebsmotor verbunden sind. Hierzu eignet sich besonders eine biegsame Welle, die in ihrer Verdrehung ein gewisses Spiel aufweist und dadurch eine Koppelung mit dem Klappen­ scharnier ermöglicht und zugleich in der Lage ist, Durchbiegungen der Klappe aufgrund Eigengewichts oder dynamischen Beanspruchungen auszugleichen. Es versteht sich, daß diese Anordnung auch bei einem Eingelenkscharnier vorgesehen werden kann, um die Klappe zu betätigen.
Vorzugsweise ist ein Federkraftspeicher vorgesehen, der den Antriebsmotor bei der Öffnungsbewegung wenigstens abschnittsweise unterstützt, insbesondere im Bereich des ersten Verschwenkens der Klappe. Hierdurch kann insbesondere der Öffnungsweg, der aufgrund ungünstiger Momentenverhältnisse leistungsintensiv ist und daher mit einer langsamen Schwenkbewegung einhergeht, unterstützt werden. Der Federkraftspeicher kann als Gasdruckfeder ausgebildet sein, die sich zum Unterstützen des Klappenscharniers elongiert, oder aber als Blattfeder oder in anderer geeigneter Ausgestaltung. Gemäß einer besonders bevorzugten Variante kann der Federkraftspeicher in den Lenker integriert sein, und aufgrund des Antriebsmotors während des Schließens des Klappenscharniers gespannt werden.
Zweckmäßigerweise weist der Antriebsmotor eine wasserdichte Kapselung zum Schutz seiner Komponenten auf. Der Antriebsmotor ist vorzugsweise mit einer Lamellenkupplung oder einem anderen vergleichbaren Kupplungsglied versehen, um im Falle eines Ausfalls des Motors ein manuelles Betätigen der Klappe gleichwohl zuzulassen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Klappenscharniers.
Fig. 2 eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Klappenscharniers.
Das in Fig. 1 gezeigte und allgemein mit Bezugszeichen 1 bezeichnete Klappenscharnier ist als Viergelenkscharnier ausgestaltet und umfaßt ein erstes, für die Verbindung mit einer Klappe wie einer Fronthaube ausgebildetes Anschlagteil 2 und ein zweites, für die Verbindung mit einer Karosserie ausgebildetes Anschlagteil 3. Die Verbindung mit der Karosserie erfolgt dabei über Schrauben, die Bohrungen 4 in dem zweiten Anschlagteil 3 durchsetzen. Die Verbindung mit der Klappe erfolgt beispielsweise ebenfalls mit Schrauben in Bohrungen in dem ersten Anschlagteil 2, die in einem im wesentlichen horizontal verlaufenden Abschnitt 5 des ersten Anschlagteils 2 vorgesehen sind und in Fig. 1 nicht dargestellt sind.
Das erste Anschlagteil 2 und das zweite Anschlagteil 3 sind über einen ersten Lenker 6 und einen zweiten Lenker 7 in der Art eines Viergelenkscharniers miteinander schwenkbeweglich gekoppelt, derart, daß die Klappe eine Schwenkbewegung um einen momentanen Pol des Viergelenks beim Öffnen bzw. Schließen ausführt. Der erste, hintere (achterliche) Lenker 6 ist über ein Gelenk 8 schwenkgelenkig mit dem zweiten Anschlagteil 3 und über ein Gelenk 9 schwenkbeweglich mit dem ersten Anschlagteil 2 verbunden. Der weitere Lenker 7 ist über ein Gelenk 10 mit dem zweiten Anschlagteil 3 und ein Gelenk 11 mit dem ersten Anschlagteil 2 schwenkbeweglich verbunden. Beide Lenker 6, 7 sind zwischen den jeweiligen Gelenken 8, 9 bzw. 10, 11 mit einer Verstärkungssicke 12 bzw. 13 ausgebildet, welches in erster Linie aus Gründen der Stabilität vorgesehen ist.
Man erkennt, daß der erste Lenker 6 eine abgeknickte Gestalt aufweist, die ein Knie 15 und einen Absatz 14 definiert.
Ein Antriebsmotor 16, der vorliegend als Elektromotor ausgebildet ist, treibt eine als Gelenkstift 17 des Gelenks 9 ausgebildete Welle an, wobei die Welle 17 über ein Getriebe, beispielsweise ein Planetenradgetriebe und eine geeignete Rutsch-Kupplung wie einer Lamellenkupplung angetrieben wird. Das der Welle 17 abgewandte Ende des Antriebsmotors 16 bzw. von dessen Gehäuse ist im Bereich des Absatzes 14 des ersten Lenkers 6 gegen diesen abgestützt, wobei die körperliche Verbindung derart ausgebildet ist, daß der Antriebsmotor 16 mit seinem Gehäuse auf der dem karosserieseitigen zweiten Anschlagteil 3 abgewandten Seite des Lenkers 6 derart angeordnet ist, daß der Lenker 6 weiterhin an dem zweiten Anschlagteil 3 und auch an dem weiteren Lenker 7 vorbei schwenken kann. Die Festlegung erfolgt zweckmäßigerweise mit einer Schraube, kann aber auch formschlüssig vorgesehen sein. Die Antriebswelle 17 des Gelenks 9 ist in dem ersten Anschlagteil 2 festgelegt, so daß bei Betätigung des Antriebsmotors 16, zum Beispiel aufgrund eines benutzerdefinierten Signals vermittels einer Fernbedienung über entsprechend elektrisch umgesetzte Signale der Motor 16 die Welle 17 wahlweise in Richtung auf ein Öffnen oder auf ein Schließen des Klappenscharniers 1 antreibt, wobei aufgrund des festen Sitzes der Welle 17 in dem ersten Anschlagteil 2 eine Schwenkbewegung des Lenker 6 und des Antriebsmotors 16 um diese Achse induziert wird, die die Schwenkbewegung des als Viergelenkscharnier ausgebildeten Klappenscharniers 1 bewirkt. Im Falle des Versagens des Antriebsmotors 16 kann die Klappe auch von Hand geöffnet werden, wobei die dann von Hand angetriebene Welle entweder aufgrund eines Leerlaufs des Antriebsmotors frei drehbar ist oder aufgrund der Lamellenkupplung außer Eingriff mit dem Getriebe des Antriebsmotors 16 gelangt.
Das in Fig. 2 dargestellte und mit Bezugszeichen 1' versehene Klappenscharnier ist nach demselben Prinzip aufgebaut und konzipiert wie das Klappenscharnier 1 aus Fig. 1, weshalb dieselben Bezugszeichen wie in dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel dieselben funktionalen Teile bezeichnen und im folgenden im wesentlichen nur noch die Unterschiede zu Fig. 1 erläutert werden.
Bei dem Klappenscharnier 1' ist der Lenker 6' durch den Antriebsmotor 16, der als Lenker ausgebildet ist, ersetzt worden, dahingehend, daß eine an dem dem Gelenk 9 abgewandten Ende des Antriebsmotors 16 vorgesehene Verlängerung 18 gelenkig in dem Gelenk 8 gelagert ist. Der Antrieb der Welle 17 ist gegenüber dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel unverändert, jedoch ist vorteilhaft neben der Materialersparnis auch eine Platzersparnis dadurch gegeben, daß der mit Bezugszeichen 18 versehene den Antriebsmotor 16 verlängernde Abschnitt des Lenkers 6' erst im Bereich dieser Anlenkung auf das zweite Anschlagteil 3 hingeführt zu werden braucht, weshalb ein aneinander vorbei Schwenken der beiden Lenker 6', 7 besonders günstig realisiert ist.
Ein von dem ersten Anschlagteil 2 vorstehender Vorsprung 19 definiert mit seiner Stirnseite einen Anschlag gegen eine entsprechende Ausformung des zweiten Anschlagteils 3, mit dem ein Durchfallen des Klappenscharniers 1 verhindert wird und zugleich die Schließlage des Klappenscharniers 1 festgelegt ist.

Claims (18)

1. Antreibbares Klappenscharnier zur gelenkigen Verbindung einer Klappe, wie einer Fronthaube oder einem Kofferraumdeckel, mit einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs, umfassend
ein erstes Anschlagteil (2) zur Befestigung mit der Klappe,
ein zweites Anschlagteil (3) zur Befestigung mit der Karosserie,
wenigstens einen Lenker (6), der über ein Gelenk (8, 9) schwenkbeweglich an wenigstens einem der beiden Anschlagteile (2, 3) angeordnet ist, und
einen Antriebsmotor (16), der mit einem Gelenkstift (17) des Gelenks (8) in Antriebsverbindung steht,
dadurch gekennzeichnet,
daß der angetriebene Gelenkstift (17) das erste Anschlagteil (2) und den Lenker (6) verbindet.
2. Klappenscharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein weiterer Lenker (7) das erste Anschlagteil (2) und das zweite Anschlagteil (3) gelenkig zur Bildung eines Viergelenkscharniers verbindet.
3. Klappenscharnier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (16) in Verlängerung des Lenkers (6) angeordnet ist und einen im ersten Anschlagteil (2) festgelegten Gelenkstift (17) antreibt.
4. Klappenscharnier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (16) in Verlängerung des ersten Anschlagteils (2) angeordnet ist und einen im Lenker (6) festgelegten Gelenkstift (17) antreibt.
5. Klappenscharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem angetriebenen Gelenkstift (17) abgewandtes Ende (18) des Gehäuses des Antriebsmotors (16) gelenkig an dem zweiten Anschlagteil (3) gelagert ist.
6. Klappenscharnier nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse des Antriebsmotors (16) als Lenker (6') ausgestaltet ist.
7. Klappenscharnier nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (16) ferner an seinem dem Gelenkstift (17) abgewandten Ende (18) einen weiteren Gelenkstift antreibt.
8. Klappenscharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Antriebsmotor (16) und angetriebenem Gelenkstift (17) ein Getriebe zur Drehzahluntersetzung vorgesehen ist.
9. Klappenscharnier nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe den Gelenkstift (17) über eine Umfangsverzahnung desselben antreibt.
10. Klappenscharnier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (16) ein weiteres Klappenscharnier derselben Klappe antriebt.
11. Klappenscharnier nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (16) das weitere Klappenscharnier über eine biegsame Welle antreibt.
12. Klappenscharnier nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (16) in der Mitte der Klappe an dieser angeordnet ist, und daß je ein Gelenkstift (17) beider Klappenscharniere über je eine Welle antreibbar ist.
13. Klappenscharnier nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (16) beide Klappenscharnier über je eine biegsame Welle und ein im Bereich jedes der beiden Klappenscharniere angeordnetes Untersetzungsgetriebe antreibt.
14. Klappenscharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Federkraftspeicher zur wenigstens teilweisen Unterstützung des Antriebsmotors (16) vorgesehen ist.
15. Klappenscharnier nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Federkraftspeicher als Gasdruckfeder ausgebildet ist.
16. Klappenscharnier nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Federkraftspeicher in dem Lenker integriert ist.
17. Klappenscharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (16) eine wasserdichte Kapselung umfaßt.
18. Antreibbares Klappenscharnier zur gelenkigen Verbindung einer Klappe, wie einer Fronthaube oder einem Kofferraumdeckel, mit einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs, umfassend
ein erstes Anschlagteil zur Befestigung mit der Klappe,
ein zweites Anschlagteil zur Befestigung mit der Karosserie,
einen Gelenkstift zum Verbinden der beiden Anschlagteile, und
einen Antriebsmotor, der mit dem Gelenkstift in Antriebs­ verbindung steht,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Antriebsmotor an der Klappe angeordnet ist und mit dem Gelenkstift über eine biegsame Weile in Antriebsverbindung steht.
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