DE102004058114A1

DE102004058114A1 - Klappenanordnung

Info

Publication number: DE102004058114A1
Application number: DE102004058114A
Authority: DE
Inventors: Tobias Müller
Original assignee: Webasto SE
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 2004-12-01
Filing date: 2004-12-01
Publication date: 2006-06-08
Also published as: US20100156141A1; WO2006058519A1; EP1817471A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Klappenanordnung für eine an einer Fahrzeugkarosserie verstellbar angeordnete Klappe (4), wobei die Klappe an wenigstens einem ihren beiden seitlichen Klappenenden über eine Viergelenkanordnung gehalten wird, die aus zwei an der Karosserie (8) schwenkbar gelagerten Hauptlenkern (10, 12) und einem die freien Enden der Hauptlenker miteinander verbindenden Verbindungslenker (16) gebildet ist, und wobei an der Klappe selbst ein Verstellmotor (22) zum Verstellen wenigstens einer der Viergelenkanordnungen vorgesehen ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass wenigstens ein Hauptlenker (10) einer Viergelenkanordnung klappenfest ausgebildet bzw. Bestandteil der Klappe ist und der Verbindungslenker (16) gegenüber der Klappe mittels des Verstellmotors (22) verschwenkbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klappenanordnung für eine an einer Fahrzeugkarosserie verstellbar angeordnete Klappe, wobei die Klappe an wenigstens einem ihrer beiden seitlichen Klappenenden über eine Viergelenkanordnung gehalten wird, die aus zwei an der Karosserie schwenkbar gelagerten Hauptlenkern und einem die freien Enden der Hauptlenker miteinander verbindenden Verbindungslenker gebildet sind, und wobei an der Klappe selbst ein Verstellmotor zum Verstellen wenigstens einer Viergelenkanordnung vorgesehen ist.

Derartige mittels Verstellmotoren verstellbare Klappen sind beispielsweise Heckklappen, Kofferraumdeckel, Verdeckkastendeckel, Spoiler und dergleichen. Im allgemeinen sind die Verstellmotoren zum Verstellen derartiger Klappen sowie die damit antriebsverbundenen Getriebeglieder usw. an der Karosserie angeordnet, insbesondere dann, wenn die Drehachse der Klappe außerhalb der Klappe selbst liegt. Der Verstellantrieb nimmt damit im allgemeinen in der Karosserie wertvollen Bauraum ein, der dann als Stauraum nicht mehr zur Verfügung steht. Andererseits wird in der Klappe vorhandener Bauraum nicht genutzt.

Durch die EP 1 134 104 A1 ist bereits eine Heckklappenanordnung bekannt, bei der ein unteres Klappensegment verstellbar an einem oberen Klappensegment angeordnet ist. Das untere Klappensegment ist über an seinen beiden seitlichen Klappenenden vorgesehene Viergelenkanordnungen verstellbar gelagert. Der Verstellantrieb des unteren Klappensegmentes erfolgt über einen an diesem Klappensegment selbst angeordneten Verstellmotor, welcher über geeignete Übertragungsmittel die beiden Viergelenkanordnungen und damit das untere Klappensegment gegenüber dem oberen Klappensegment verstellt. Bei der bekannten Konstruktion ist der Verbindungslenker klappenfest angeordnet bzw. durch einen Abschnitt der Klappe selbst gebildet. Dadurch führt die Klappe bei ihrer Verstellung im wesentlichen eine translatorische Bewegung ohne Verschwenkung durch, insbesondere dann, wenn es sich bei den Viergelenkanordnungen um symmetrische Viergelenke mit gleich langen Hauptlenkern handelt. Eine für Klappenanordnungen von Fahrzeugen vielfach geforderte Öffnungsschwenkung ist mit einer derartigen Konstruktion nicht möglich.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Klappenanordnung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art zu schaffen, mit der eine Verschwenkung der Klappe insbesondere auch um eine außerhalb der eigentlichen Klappe liegende Schwenkachse möglich ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 beschriebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass bei einer Verstellung einer Viergelenkanordnung der eingangs beschriebenen Art die beiden Hauptlenker einer Viergelenkanordnung im Gegensatz zum Verbindungslenker eine reine Schwenkbewegung durchführen. Wenn demnach wenigstens ein Hauptlenker der seitlich angeordneten Viergelenkanordnungen klappenfest ausgebildet ist, dann führt auch die Klappe eine Schwenkbewegung um den Anlenkpunkt dieses Hauptlenkers an der Karosserie durch. Der bzw. die Verbindungslenker ist bzw. sind dann jeweils gegenüber der Klappe schwenkbar, d.h. sie haben die Funktion einer vom Verstellmotor drehangetriebenen Kurbel, deren Drehung zu einer Verstellung der Viergelenkanordnung führt, wie anhand eines Ausführungsbeispieles noch genauer dargelegt wird.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Verstellmotor an der Klappe so angeordnet und ausgelegt, dass er den Verbindungslenker wenigstens einer Viergelenkanordnung gegenüber dem zugeordneten klappenfesten Hauptlenker verschwenken kann. Jedem Einstellwinkel des Verbindungslenkers gegenüber dem zugeordneten Hauptlenker entspricht eine bestimmte Schwenkstellung des Hauptlenkers gegenüber der Karosserie. Durch Verschwenken des Verbindungslenkers gegenüber dem zugeordneten Hauptlenker kann demnach die Schwenkstellung dieses Hauptlenkers und damit die mit diesem integrierte Klappe gegenüber der Karosserie verschwenkt werden. Gemäß einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die klappenfesten Hauptlenker etwa quer zu einer Hauptebene der Klappe abstehen. Diese Hauptlenker liegen demnach nicht in der Hauptebene der Klappe, sondern stehen in einem im wesentlichen beliebigen Winkel quer zu dieser Hauptebene, so dass beispielsweise bei im wesentlichen um eine horizontale Mittellage schwenkenden Hauptlenkern die Klappe selbst im wesentlichen vertikal stehen kann, wie anhand eines Ausführungsbeispieles dargelegt wird.

Die klappenfesten Hauptlenker können gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung auch Bestandteile der Klappe, d.h. durch einen Abschnitt der Klappe selbst gebildet sein.

Als Verstellmotor wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ein elektrischer Motor eingesetzt, der sich trotz seiner Mitbewegung mit der Klappe ohne technische Schwierigkeiten über eine im Scharnierbereich vorgehene Kontaktierung mit dem elektrischen System des Fahrzeuges elektrisch verbinden lässt. Als Verstellmotor kommt beispielsweise ein Getriebemotor zum Einsatz, dessen drehende Ausgangswelle mit dem Verbindungslenker antriebsverbunden ist, so dass er diesen gegenüber dem klappenfesten Hauptlenker verschwenken kann. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, den Verstellmotor über geeignete Übertragungsmittel, wie Wellen, Gestänge und/oder Räder- bzw. Riementriebe, mit beiden Verbindungslenkern zu verbinden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigt:
1 schematisch die Heckpartie eines Kraftfahrzeuges mit einem Kofferraumdeckel in einer geschlossenen und in einer geöffneten Position;
2 schematisch die Aufhängung einer Heckklappe;
3 schematisch eine Viergelenkanordnung zur Lagerung einer Heckklappe oder dergleichen in geöffneter und geschlossener Stellung.
Am Heck des in 1 dargestellten Kraftfahrzeuges 2 ist in an sich bekannter Weise ein einen Kofferraum abdeckender Kofferraumdeckel 4 zwischen einer mit durchgehenden Linien dargestellten geschlossenen Stellung und einer gestrichelt dargestellten offenen Stellung schwenkbar angeordnet. Die Schwenkachse 6 des Kofferraumdeckels 4 liegt quer zu einer vertikalen Mittelebene des Kraftfahrzeuges 2.
An den beiden seitlichen Klappenenden ist jeweils eine Viergelenkanordnung vorgesehen, über die der Kofferraumdeckel 4 gelagert ist und betätigt wird, und von denen in der 1 nur eine, nämlich die dem Betrachter zugewandte Viergelenkanordnung dargestellt ist. Diese Viergelenkanordnung umfasst zwei an der Karosserie 8 des Kraftfahrzeuges 2 schwenkbar gelagerte Hauptlenker 10 bzw. 12 und einen die freien Enden der Hauptlenker miteinander verbindenden Verbindungslenker 16, deren Funktion im folgenden dargelegt wird.
Ein erster Hauptlenker 10 ist durch den in geschlossenem Zustand des Kofferraumdeckels 4 etwa horizontal liegenden Abschnitt des Kofferraumdeckels gebildet. Ein zweiter, in 1 etwa parallel zum ersten Hauptlenker 10 angeordneter und etwa gleich langer Hauptlenker 12 ist um eine Schwenkachse 14 schwenkbar an der Karosserie 8 gelagert. Die Hauptlenker 10 und 12 sind an ihren karosseriefernen Enden durch einen Verbindungslenker 16 miteinander verbunden, welcher einerseits um eine Schwenkachse 18 schwenkbar am Kofferraumdeckel 4 gelagert und andererseits über ein Schwenkgelenk 20 mit dem zweiten Hauptlenker 12 verbunden ist.
Der Verbindungslenker 16 ist mit einem am Kofferraumdeckel 4 angeordneten Verstellmotor 22 antriebsverbunden, mittels dessen der Verbindungslenker 16 gegenüber dem Kofferraumdeckel 4, d.h. gegenüber dem ersten Hauptlenker 10 verschwenkt werden kann. Durch Verschwenken des Verbindungslenkers 16 wird die Viergelenkanordnung und damit der mit dieser gekoppelte Kofferraumdeckel 4 verstellt, wie insbesondere anhand der 3 noch genauer erläutert wird.
2 zeigt schematisch eine Anordnung etwa gemäß der 1 zur Schwenklagerung einer Heckklappe 4', wobei den Elementen der 1 entsprechende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Der Verstellmotor 22 verstellt den Verbindungslenker 16, der demnach die Funktion einer drehenden Kurbel hat. Der mit dieser Kurbel einerseits und der Schwenkachse 14 andererseits verbundene zweite Hauptlenker 12 hat die Funktion eines Pleuels. Durch Verschwenken der Kurbel (Verbindungslenker 16) in Richtung des Pfeiles 24 wird der erste Hauptlenker 10 und damit die Heckklappe 4' in Richtung des Pfeiles 26, d.h. also in Öffnungsrichtung verschwenkt. Wie die 2 erkennen lässt, liegt der erste Hauptlenker 10 nicht in der Hauptebene der Heckklappe 4', sondern etwa quer dazu.
3 zeigt schematisch eine Viergelenkanordnung etwa gemäß den 1 und 2, wobei 3a diese Viergelenkanordnung in einer der Öffnungsstellung einer zugeordneten Klappe und 3b die Viergelenkanordnung in einer einer Schließstellung der zugeordneten Klappe entsprechenden Stellung zeigt. In der 3 ist mit 30 ein erster Hauptlenker bezeichnet, welcher klappenfest ausgebildet ist bzw. einen Bestandteil der Klappe bildet, wie etwa in 1 dargestellt. Der erste Hauptlenker ist um eine Schwenkachse 32 schwenkbar an der Karosserie 34 angeordnet. Ein zweiter Hauptlenker 36 ist um eine Schwenkachse 38 ebenfalls schwenkbar an der Karosserie 34 gelagert. Die beiden karosseriefernen freien Enden des ersten Hauptlenkers 30 und des zweiten Hauptlenkers 36 sind über einen Verbindungslenker 40 miteinander verbunden.
Ein Verstellmotor 22 stützt sich gegenüber dem ersten Hauptlenker 30, d.h. gegenüber der Klappe ab und ist mit dem Verbindungslenker so antriebsverbunden, dass er diesen gegenüber dem ersten Hauptlenker 30 verschwenken kann. Jedem Winkel α zwischen dem ersten Hauptlenker 30 und dem Verbindungslenker 40 entspricht eine bestimmte Schwenkstellung des ersten Hauptlenkers 30 gegenüber der Karosserie 34, d.h. einem bestimmten Öffnungswinkel der Klappe. Um beispielsweise die Viergelenkanordnung aus der in 3a dargestellten Öffnungsstellung in die in 3b dargestellte Schließstellung zu überführen, wird der Verbindungslenker 40 gegenüber dem ersten Hauptlenker 30 im Sinne einer Vergrößerung des Winkels α (α1 → α2) verschwenkt und so die der Viergelenkanordnung zugeordnete Klappe geschlossen. Zum Öffnen der Klappe wird der Verbindungslenker 40 im Sinne einer Verkleinerung des Winkels α (α2 → α1) verschwenkt.
Die Anordnung aus dem Viergelenk 10, 16, 12 kann an beiden Seiten der Klappe 4 angeordnet sein, wobei entweder auf jeder Seite ein Verstellmotor 22 – vorzugsweise mit einer entsprechenden Synchronisation beider Antriebe – vorgesehen ist oder der Verstellmotor 22 nur auf einer Seite vorgesehen ist und dessen Antriebskräfte bzw- -momente auf beide Viergelenke bzw. von einem Viergelenk auf das andere übertragen wird. Als Übertragungsmittel können dabei drehbare Wellen, Seile, Züge, Räder- oder Riementriebe – auch in Kombination miteinander – dienen. Im einfachsten Falle ist nur auf einer Seite der Klappe 4 ein Viergelenk 10, 16, 12 mit einem Verstellmotor 22 angeordnet, wobei die Klappe 4 dann asymmetrisch nur auf einer Seite aktiv angetrieben wird, während auf der anderen Seite nur eine einfache Lagerung an einer karosseriefesten Schwenkachse 6 vorgesehen ist.

2: Kraftfahrzeug
15 22: Verstellmotor
4: Kofferraumdeckel
24: Pfeil
4': Heckklappe
26: Pfeil
6: Schwenkachse
30: erster Hauptlenker
8: Karosserie
32: Schwenkachse
10: erster Hauptlenker
20 34: Karosserie
12: zweiter Hauptlenker
36: zweiter Hauptlenker
14: Schwenkachse
38: Schwenkachse
16: Verbindungslenker
40: Verbindungslenker
18: Schwenkachse
α: Winkel zwischen 30 und 40
20: Schwenkgelenk
25E: Hauptebene der Klappe 4, 4'

Claims

Klappenanordnung für eine an einer Fahrzeugkarosserie verstellbar angeordnete Klappe (4, 4'), wobei die Klappe (4, 4') an wenigstens einem seitlichen Klappenende über eine Viergelenkanordnung gehalten wird, die aus zwei an der Karosserie schwenkbar gelagerten Hauptlenkern (10, 12 bzw. 30, 36) und einem die freien Ende der Hauptlenker miteinander verbindenden Verbindungslenker (16 bzw. 40) gebildet ist, und wobei an der Klappe (4, 4') selbst ein Verstellmotor (22) zum Verstellen wenigstens einer Viergelenkanordnung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Hauptlenker (10) einer Viergelenkanordnung klappenfest ausgebildet ist, und der bzw. die Verbindungslenker (16) gegenüber der Klappe (4, 4') schwenkbar angeordnet sind.
Klappenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellmotor (22) so angeordnet und ausgelegt ist, dass er bei seiner Betätigung den Verbindungslenker (16) gegenüber dem klappenfesten Hauptlenker (10) wenigstens einer Viergelenkanordnung verschwenkt.
Klappenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die klappenfesten Hauptlenker (10) etwa quer zu einer Hauptebene (E) der Klappe (4') abstehen.
Klappenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die klappenfesten Hauptlenker (10) von der Klappe (4) selbst gebildet sind.
Klappenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellmotor (22) ein elektrischer Motor ist.
Klappenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellmotor (22) ein Getriebemotor ist, dessen drehende Ausgangswelle direkt mit wenigstens einem Verbindungslenker (16) antriebsverbunden ist.
Klappenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe von einem Kofferraumdeckel (4), einer Heckklappe (4') oder einer Verdeckklappe gebildet wird.
Klappenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (4, 4') an jeder ihrer beiden seitlichen Klappenenden jeweils über eine Viergelenkanordnung gehalten wird.
Klappenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Viergelenkanordnungen mittels jeweils eines Verstellmotors (22) betätigbar ist.