DE10026189A1 - Klappenanordnung, insbesondere für ein Kraftfahrzeugfront- oder -heckend - Google Patents

Abstract

Als Schließhilfe für eine Front- oder Heckklappe (1) eines Kraftfahrzeugs ist die Klappe (1) mit zumindest einer in Richtungen senkrecht zu ihrer Schwenkachse (10) unter Schwerkrafteinfluß verlagerbaren Masse (8) versehen. Dadurch wird in einer letzten Phase der Schließbewegung der Klappe (1) ihr Gesamtgewicht (S2) in Richtung Schloß verlegt und ein sicheres Schließen der Klappe (1) gewährleistet, dagegen in der voll geöffneten Stellung der Klappe (1), das beispielsweise von einer Gasfeder (5) aufzubringende Stützmoment praktisch nicht vergrößert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klappenanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Betrachtet man den bevorzugten Einsatzfall der Erfindung, nämlich als Klappenanordnung für das Front- oder Heckend eines Kraftfahrzeugs, also eine Motorhaubenanordnung oder eine Heckklappenanordnung, so beobachtet man gelegentlich, daß beim in der Regel von Hand erfolgenden Schließen (Herunterdrücken) der Klappe zumindest während einer letzten Schließphase ein relativ großer Widerstand auftritt, der, sofern man nicht eine größere Kraft anwendet, die Klappe nicht in die Verriegelungsstellung gelangen läßt. Dieser Widerstand kann beispielsweise durch die elastische Kraft von Dichtungen oder aber auch durch Bestandteile eines Verschlusses hervorgerufen sein. Die Folge davon ist, daß die Klappe nicht sicher verriegelt ist. Gerade bei Kraftfahrzeugen kann dies sehr unangenehme Folgen haben.

Man könnte nun daran denken, die Klappe insbesondere in ihrem der Schwenkachse abgekehrten Bereich schwer auszuführen, so daß das Gewicht die Schließbewegung insbesondere in ihrer letzten Phase unterstützt. Üblicherweise ist derartigen Klappen aber eine Vorrichtung nach Art einer Gasfeder zugeordnet, die die Klappe in Öffnungsstellungen halten, also dann das Gewicht der Klappe ausgleichen soll. Würde man, wie eben angedeutet, das Gewicht der Klappe in ihren von der Schwenkachse entfernten Bereichen erhöhen, müßte man die Gasfeder ebenfalls stärker auslegen, wodurch aber wiederum in der letzten Schließphase der Klappe der Bewegungswiderstand erhöht werden würde.

Man könnte auch daran denken, im Sinne der DE 43 32 664 A1 der Klappe eine zusätzliche Federanordnung mit Übertotpunktfeder zuzuordnen. Gerade im Bereich des Motor- oder Gepäckraums eines Kraftfahrzeugs sind aber zusätzliche Vorrichtungen mit bewegten Teilen unerwünscht, da sie nicht nur Raum beanspruchen, also beispielsweise einen Gepäckraum seitlich einengen, sondern auch zu Verletzungen, sei es von Händen oder von Gepäckstücken, führen können.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Klappenanordnung zu schaffen, die ohne zusätzlichen Platzbedarf und praktisch ohne Beeinträchtigung von Vorrichtungen nach Art von Gasfedern, die die Klappe in zumindest einer Öffnungsstellung stabilisieren sollen, ein einwandfreies Schließen der Klappe gewährleistet.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.

Wesentlich für die Erfindung ist also letztlich eine Verschiebung des resultierenden Schwerpunkts von Klappe und Masse in der Weise, daß unter dem Einfluß der Schwerkraft, also ohne zusätzlichen Antrieb, die Masse sich während einer letzten Schließphase der Klappe in Richtung auf den von ihrer Schwenkachse entfernten Klappenbereich verlagert, so daß das Schließmoment der Klappe wesentlich erhöht wird, während sich die Masse ebenfalls allein unter dem Einfluß der Schwerkraft von einer bestimmten Öffnungsstellung der Klappe ab in Richtung auf die Schwenkachse derselben verlagert, so daß das von der Masse bezüglich der Schwenkachse der Klappe dann ausgeübte Moment erheblich kleiner ist. Die Momentenverhältnisse bei geöffneter Klappe sind aber entscheidend für die Auslegung beispielsweise einer Gasfeder oder einer anderen Vorrichtung zum Offenhalten (Stabilisieren) der Klappe.

Wie Anspruch 10 zum Ausdruck bringt, besteht die vorteilhafte Möglichkeit, die besagte Masse, insbesondere wenn es sich um eine Flüssigkeit handelt, auch im Rahmen der Lösung einer anderen Aufgabe auszunutzen. Bekanntlich besteht beim Kontakt eines Kraftfahrzeugs mit einem Fußgänger die große Gefahr, daß der Fußgänger mit seinem Kopf hart auf die Fronthaube aufschlägt. Daher ist man daran interessiert, die die Fronthaube bildende Klappe zumindest im Aufprallbereich eines Kopfes eines Fußgängers verformbar und damit kinetische Energie absorbierend auszubilden. Die Zusatzmasse kann gemäß Anspruch 10 dann zur Umsetzung von kinetischer Energie in Verformungsarbeit ausgenutzt werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung erläutert, deren Fig. 1 perspektivisch schräg von vorne eine Frontklappe eines Kraftfahrzeugs im geöffneten Zustand zeigt, während die Fig. 2 und 3 senkrechte Mittelschnitte durch die Klappe wiedergeben.

Betrachtet man zunächst Fig. 1, so erkennt man bei 1 die Frontklappe, die im geschlossenen Zustand einen hier in seinen Einzelheiten nicht zu behandelnden Motorraum 2 abdeckt. Hinter der Klappe 1 befindet sich, wie üblich, die Windschutzscheibe 3. Die Schwenkachse der Klappe 1 wird durch ein Mehrgelenkscharnier 4 definiert, dessen Aufbau an sich bekannt und daher im einzelnen nicht zu beschreiben ist. Das gleiche gilt für die Gasfeder 5, die so ausgelegt ist, daß sie die Klappe 1 in ihrer gezeichneten geöffneten Stellung hält. Zum Schließen der Klappe ist es erforderlich, sie von Hand entgegen der Kraft der Gasfeder 5 niederzudrücken, so daß schließlich ein nicht gezeichnetes, am eigentlichen Fahrzeug angeordnetes Schloß beispielsweise mit einer Drehfalle in den hier ösenförmigen Schließbolzen 6 eingreift. Diese Schließbewegung erfordert insbesondere in ihrer letzten Phase aus verschiedenen Gründen einen relativ großen Kraftaufwand, beispielsweise deshalb, weil die elastischen Kräfte von Dichtungen wirksam werden oder weil vom Schloß her über den Schließbolzen 6 Kräfte in die Klappe 1 eingeleitet werden, die ein der Schließbewegung entgegengerichtetes Moment erzeugen. Die Folge davon kann ein unvollständiges Niederdrücken der Klappe 1 sein, so daß eine einwandfreie Verriegelung durch das Schloß nicht erfolgt; durch den Fahrtwind kann die Klappe 1 dann während der Fahrt des Fahrzeugs hochgeschwenkt werden, zumindest bis zum Wirksamwerden eines Fanghakens.

Aus diesem Grunde ist in die Klappe 1 der Behälter 7 eingearbeitet, der eine bei 8 angedeutete Flüssigkeit enthält, und zwar so, daß sowohl bei geöffneter Stellung der Klappe 1, wie sie in Fig. 1 angenommen ist, als auch bei geschlossener Klappe 1 nur ein Teil des Behälters 7 mit Flüssigkeit 8 angefüllt ist.

Betrachtet man die Verhältnisse bei in Öffnungsstellung befindlicher Klappe 1, also wie in Fig. 1 angenommen, so liegt der resultierende Schwerpunkt S1 von Klappe 1 und Flüssigkeitsmasse 8 in einem möglichst kleinen Abstand von der durch die Scharnieranordnung 4 definierten Schwenkachse der Klappe. Das bedeutet, daß bei der relativ geringen Neigung der Klappe 1 schräg nach vom durch diese resultierende Masse nur ein kleines Schließmoment auf die Klappe 1 ausgeübt wird, so daß trotz Vorhandenseins einer zusätzlichen Masse 8 die Gasfeder 5 relativ schwach dimensioniert sein kann. Wird dagegen die Klappe in ihre Schließstellung herabgedrückt, so fließt die Flüssigkeit 8 unter dem Einfluß der Schwerkraft schließlich nach vorn, d. h. der resultierende Schwerpunkt wandert von seiner Lage S1 zum Punkt S2, also weiter in Richtung Vorderende der Klappe, so daß das Schließmoment bezüglich der Schwenkachse der Klappe 1 vergrößert wird. Nun braucht aber die Gasfeder 5 die Klappe 1 nicht mehr in ihrer Lage zu stabilisieren, so daß die durch die Verlagerung des Schwerpunkts bedingte Vergrößerung des im Schließsinn der Klappe wirkenden Moments bezüglich der Schwenkachse ohne Nachteil bleibt und ein einwandfreies Schließen der Klappe und damit eine einwandfreie Verriegelung sicherstellt.

Man wird die Masse 8 und die Schwerpunktslage S2 so wählen, daß zum Schließen der Klappe 1 - zumindest bis zum Erreichen einer Totpunktlage der Gasfeder - immer noch eine Kraft auf diese von Hand aufgebracht werden muß. Dies hat den Vorteil, daß durch die Masse 8 bei Schwerpunktslage S2 die zum Öffnen der Klappe 1 erforderlichen Kräfte begrenzt sind.

Fig. 2 stellt einen Längsmittelschnitt durch die Klappenanordnung gemäß Fig. 1 dar, so daß dieselben Bezugszeichen verwendet sind. Hier ist auch bei 10 die Schwenkachse für die Klappe 1 angedeutet. Man erkennt in dem Behälter 7 Schikanen 12, die die Strömung der Flüssigkeit 8 in dem Behälter 7 etwas verzögern, damit ein mit Geräuschentwicklung verbundenes schwallartiges Wechseln der Lage der Flüssigkeit 8 aus ihrer Lage bei geöffneter Klappe 1 (Fig. 1) in ihre Lage bei geschlossener Klappe 1 (Fig. 2) unterbunden ist. Diese Schikanen 12 können aber auch dazu dienen, während des Fahrbetriebs des Fahrzeugs Geräuschentwicklungen oder Vibrationen durch Bewegungen der Flüssigkeit 8 zu unterbinden.

Betrachtet man nochmals Fig. 1, so erkennt man, daß sich der Behälter 7 und demgemäß das Flüssigkeitsvolumen 8 nicht weit entfernt von der Windschutzscheibe 3 befindet, der üblicherweise eine Waschvorrichtung mit Sprühdüsen zugeordnet ist. Der Behälter 7 kann demgemäß als Vorratsbehälter für Waschflüssigkeit ausgenutzt werden, wobei aber sichergestellt sein muß, daß nur eine begrenzte Flüssigkeitsmenge dem Behälter 7 zum Zwecke der Scheibenreinigung entnommen wird.

Während die Fig. 1 und. 2 sich auf die Verwendung einer flüssigen Masse 8 beziehen, zeigt Fig. 3 eine Frontklappenanordnung mit sandgefüllten Kunststoffkugeln 30 in dem Behälter 31, der wiederum an der Innenseite der Klappe 32 vorgesehen ist. Ihre Schwenkachse ist bei 33 angedeutet. Analog zu den Schikanen 12 in Fig. 2 sind hier Federn 34 in dem Behälter 31 vorgesehen, die das Auftreffen der Kugeln 30 am Ende ihrer Bewegungen dämpfen sollen. Die Kugeln 30 sind ausgezogen in ihrer Position bei geschlossener Klappe 32 und mit unterbrochenen Linien in ihrer Position bei geöffneter Klappe 32 (analog den Verhältnissen in Fig. 1) dargestellt. Der Pfeil 35 symbolisiert die Verlagerung der Kugeln 30 während der letzten Phase des Schließvorgangs der Klappe 32.

Insbesondere dann, wenn die Kugeln 30 deformierbar oder zerstörbar ausgebildet sind, können sie als Deformationskörper bei einem Kopfaufprall eines angefahrenen Fahrzeuginsassen dienen. Grundsätzlich kann durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen auch eine übliche Dämmatte eingespart werden.

Mit der Erfindung ist demgemäß eine gattungsgemäße Klappenanordnung geschaffen, die praktisch ohne Beeinflussung anderer Einrichtungen ein sicheres Schließen einer Klappe gewährleistet.

Claims (11)

1. Klappenanordnung, insbesondere für ein Kraftfahrzeugfront- oder -heckend, mit einer im Bereich einer Kante um eine im wesentlichen horizontale Schwenkachse aus einer Schließstellung in Öffnungsstellungen hochschwenkbar gelagerten Klappe, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (1) mit einer in Richtungen senkrecht zu der Schwenkachse (10) längs der Klappe (1) durch Schwerkrafteinfluß verlagerbaren Masse (8) versehen ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse durch zumindest einen in zumindest einem klappenseitigen Hohlraum (31) angeordneten Festkörper (30) gebildet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Hohlraum (31) zum Abbremsen des zumindest einen Festkörpers (30) zumindest ein federnder Endanschlag (34) vorgesehen ist.

4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch mehrere kugelförmige Festkörper (30).

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse durch eine Flüssigkeit (8) gebildet ist.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit (8) in einem klappenseitigen Behälter (7) untergebracht ist.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (7) mit Schikanen (12) zur Dämpfung von Flüssigkeitsbewegungen versehen ist.

8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (7) zugleich einen Waschmittelbehälter für eine der Klappe (1) benachbarte Scheibe (3), insbesondere eine Kraftfahrzeugfront- oder -heckscheibe, bildet.

9. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit in einer wabenhaltigen Matte untergebracht ist.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine Masse (8) in der Kopfaufprallzone von Fußgängern bei einer Frontklappe (1) eines Kraftfahrzeugs als Energieumsetzer angeordnet ist.

11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse durch sandgefüllte Kunststoffkörper (30) gebildet ist.