-
Die
Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugdeckel mit einem Hebelmechanismus
und einem krafterzeugenden Hilfsmittel mit den im Oberbegriff des Anspruchs
1 und Anspruchs 13 genannten Merkmalen.
-
Es
ist bekannt, dass Heckklappen und Motorhauben sowie Türen
von Fahrzeugen an einem Fahrzeugaufbau mittels Gelenken und Scharnieren angelenkt
sind und mit krafterzeugenden Hilfsmitteln zu ihrem manuellen, halbmanuellen
oder automatischen Öffnen und Schließen beispielsweise
mit Federn, Gasfedern oder elektromechanischen/pneumatischen/hydraulischen
Antrieben ausgerüstet sein können. Hierbei nehmen
unter Umständen die Gelenke, Scharniere und die krafterzeugenden
Hilfsmittel so viel Raum für sich in Anspruch, dass sie
zu einer erheblichen Behinderung beim Be- und Entladen des Fahrzeuges
werden können oder zur Verringerung des Nutzraumes eines
Kofferraums beziehungsweise Motorraums beitragen. Ferner ist es wichtig,
dass das Öffnen und Schließen auch unter verschiedenen
Umständen, wie einem schief geneigt stehendem Fahrzeug,
sowohl bei einem vertikalen Heckdeckel eines Kombifahrzeugs als
auch bei einem horizontalen Heckdeckel einer Limousine zuverlässig
und komfortabel für den Benutzer erfolgen kann.
-
DE 10 2006 019 478
A1 beschreibt einen Heckklappenmechanismus eines Fahrzeugs,
mit dem ein kompakter Aufbau des Heckklappenmechanismus dadurch
umgesetzt ist, dass eine krafterzeugende Gasfeder auf einen kraftübersetzenden
Hebel mit einer kurzen Hebelarmlänge einwirkt und der gleiche
Hebel mit seinem anderen längeren Hebelarm auf den zu bewegenden
Deckel einwirkt. Beide Hebelarme des kraftübersetzenden
Hebels sind in Bezug auf eine gemeinsame Drehachse des kraftübersetzenden
Hebels zueinander unter einem derart gewählten Winkel positioniert,
dass die drehbar gelagerte Gasfeder beim Öffnen und Schließen
der Heckklappe eine nur relativ geringe Schwenkbewegung ausführen
muss, wodurch die Gasfeder weniger Bauraum für sich beansprucht.
Außerdem ist die Gasfeder an einer Innenfläche
entlang der Heckklappe drehbar befestigt und kann dadurch aufgrund
ihrer relativ geringen Ausschlagbewegung unter der Verkleidung der
Heckklappe verdeckt eingebaut sein. Der lange Hebelarm des kraftübersetzenden
Hebels wirkt mit seinem entfernten Ende unmittelbar auf eine Innenfläche
der Heckklappe ein, wodurch dieses Ende nicht durch ein Gelenk,
Scharnier oder dergleichen mit der Heckklappe verbunden sein kann,
sondern an einer dafür eingerichteten inneren Fläche
der Heckklappe gleiten muss. Dadurch wird beim Erreichen etwa des
halben Öffnungswinkels der Heckklappe die beaufschlagende
Druckwirkung des langen Hebelarms unterbrochen und bei weiterer Öffnung
wirkt allein die Gasfeder mit ihrer Druckkraft auf die Heckklappe
direkt.
-
Die
Gasfeder kann durch einen Motorantrieb ersetzt sein und auch, anstatt
in der Heckklappe, an dem Fahrzeugaufbau montiert sein. Der Übergang der
Krafteinwirkung auf die Heckklappe von der Wirkung mit dem langen
Hebelarm zur Krafteinwirkung ohne den langen Hebelarms dürfte
für den Benutzer spürbar sein und sein Komfortempfinden
beeinträchtigen. Außerdem bewirkt der gleitende,
verbindungslose Kraftübertragungsaufbau dadurch einen erheblichen
Nachteil, dass, wenn anstelle der Gasfeder ein Motorantrieb zum
Einsatz kommen soll, dieser die Heckklappe nicht zurück
bringen kann, da der lange Armhebel sich in diesem Fall einfach
von seiner Kontaktstelle lösen würde und der gesamte
kraftübertragende Hebel um seine Drehachse in die nach
innen zeigende Richtung geschwenkt sein würde. Dies zu beheben,
würde erforderlich machen, die Gleitstelle des langen Hebelarms
mit der Heckklappe mit einer das Ende des langen Hebelarms zusätzlichen
rückhaltenden konventionellen Schiebevorrichtung, beispielsweise
einer Platte, mit einer Längsöffnung auszustatten,
in der beispielsweise ein am Ende des langen Hebelarms angeordneter
Querbolzen gleitend im Eingriff ist. Insgesamt ergäbe sich
auch dann eine recht komplexe Anordnung, die einen entsprechend hohen
Montageaufwand erforderlich machen würde.
-
EP 0 219 391 B1 (gleich
mit
US 4,679,841 ) offenbart
einen weiteren kompakten Mechanismus zum Unterstützen des Öffnungs-
und Schließvorgangs eines Deckels, beispielsweise einer
Heckklappe eines Fahrzeugs. Hierbei wird der Heckklappendeckel mit
dem erfindungsgemäßen Mehrgelenkmechanismus nur
in der ersten Phase eines Öffnungsvorgangs der Heckklappe
unterstützt, weil in dieser Phase bei einem kleinen Öffnungswinkel
der zur Verfügung stehende Hebel sehr kurz ist. Der Mehrgelenkmechanismus
weist vier drehbar miteinander über vier Drehachsenlager
verbundene Hebelarme auf, wobei der wichtigste Hebel an seinem Ende
ein Gleitlager in Form eines Rädchens aufweist, welches während
der Öffnung des Heckklappendeckels auf einer Abrollfläche
des Fahrzeugaufbaus abrollt und die wesentliche Kraft zwischen dem
Heckklappendeckel und dem Fahrzeugaufbau überträgt, ähnlich
wie in der zuvor beschriebenen Veröffentlichung
DE 10 2006 019 478
A1 .
-
Wenn
die Öffnung des Heckklappendeckels mit dem Mehrgelenkmechanismus
einen bestimmten Öffnungswinkel erreicht hat, befindet
sich der Kraftzylinder einer Gasfeder oder eines Motorantriebs in einer
günstigeren Winkelstellung gegenüber der Drehachse
des Heckklappendeckels, bei dem sein Wirkhebel bereits genügend
vergrößert ist, so dass für die weitere Öffnungsbewegung
des Heckklappendeckels die von dem Kraftzylinder ausgeübte
Kraft ausreicht, um den Heckklappendeckel bis zum Anschlag in seine
volle Öffnungsposition zu bewegen. Hierbei wird der Mehrgelenkmechanismus
mitbewegt und das Gleitlager von der Abrollfläche an dem
Fahrzeugbau abgehoben. In dieser Phase ist der Mehrgelenkmechanismus
bereits wirkungslos und der Kraftzylinder wirkt allein und direkt
auf eine konventionelle Art und Weise auf den zu öffnenden
Heckklappendeckel. Der vorgeschlagene Mehrgelenkmechanismus ist
in dem Zwischenraum zwischen Heckklappendeckel und Fahrzeugkarosserie
untergebracht, der zwischen einer abdichtenden Bordkante eines Kofferraums
und der äußeren Karosseriefläche zum
Ablaufen des Regenwassers ausgebildet ist. Das bedeutet, dass der
Mehrgelenkmechanismus und der Kraftzylinder bei geöffnetem
Heckklappendeckel vollständig sichtbar sind und daher das
Risiko bergen, die Finger des Benutzers oder einer weiteren Person
einzuklemmen. Der Kraftzylinder ist hierbei an der von der Drehachse
des Heckklappendeckels abgewandten Seite montiert, so dass er bei
geöffnetem Deckel den Öffnungswinkelbereich zwischen
dem Heckklappendeckel und dem Fahrzeugaufbau kreuzt, wodurch er im
Weg sein kann, wenn der Benutzer sperrige Gegenstände in
das Fahrzeug einlegen oder herausnehmen will.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, angesichts oben aufgeführter
Nachteile und Mängel bauraumbedingte ungünstige
Kraftentfaltungen eines Klappenöffnungssystems mit einem
krafterzeugenden Hilfsmittel derart mit einem vorzuschlagenden Klappenöffnungssystem
zu verbessern, dass es weniger Bauraum beansprucht, eine günstigere
Anordnung der Einzelelemente des Systems möglich ist, die
Teile des Systems den Zugang zu dem mit einem Schließdeckel
zu verschließenden Teilraums des Fahrzeugs nicht behindern,
die Hände und Finger des Benutzers nicht in Gefahr sind
von Teilen des Systems eingeklemmt zu werden und dass das System
und seine Einzelteile kostengünstig herzustellen und einzubauen
sind. ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das
Gewicht der Einzelteile und des Gesamtsystems zu reduzieren, die
Teile des Systems möglichst unter Verkleidungsteilen verdeckt einbauen
zu können und für die Systemteile vorgesehene Öffnungen
in den Verkleidungsteilen staubdicht zu gestalten, sowie unter realen
Gegebenheiten eines Fahrzeugaufbaus das System einfacher zu integrieren.
-
Dadurch,
dass bei einem Kraftfahrzeugdeckel mit einem seine Drehachse definierenden Scharniermechanismus
zum drehbaren Anbauen an einem Fahrzeugaufbau, zumindest einem krafterzeugenden
Hilfsmittel, das mit einem mit diesem krafterzeugenden Hilfsmittel
verbundenen, aus mehreren Hebeln bestehenden Hebelmechanismus ausgerüstet
ist, und mit einem Schließmechanismus, der Hebelmechanismus
aus zwei miteinander drehbar in einem als ein Gelenk ausgeführten
Verbindungspunkt verbundenen Hebeln zusammengesetzt ist, wobei einer
der beiden Hebel auf der Seite des Fahrzeugaufbaus mit seinem anderen
fahrzeugaufbauseitigen Ende drehbar in einem fahrzeugaufbauseitig
angeordneten Gelenk gelagert ist und der zweite Hebel mit seinem
anderen Ende auf der Seite des Kraftfahrzeugdeckels in einem schließdeckelseitig
angeordneten Gelenk gelagert ist und das krafterzeugende Hilfsmittel
an einem der beiden Hebel an einem Punkt angreift, der nicht mit
dem fahrzeugseitig angeordneten Gelenk oder dem schließdeckelseitig
angeordneten Gelenk der beiden drehbar verbundenen Hebel übereinstimmt,
sondern in einem vorgegebenen wirksamen Hebelarm entsprechenden
Abstand davon an dem jeweiligen Hebel angeordnet ist, und die drehbar
miteinander verbundene Hebel bei geschlossenem Zustand des Kraftfahrzeugdeckels
im Wesentlichen zusammengeklappt und bei geöffnetem Zustand
des Kraftfahrzeugdeckels im Wesentlichen aufgeklappt sind, wird
die Aufgabe der Erfindung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs 1
gelöst.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist das andere
Ende des krafterzeugenden Hilfsmittels in einem festverankerten
Lagergelenk drehbar gelagert.
-
Entsprechend
einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind der
fahrzeugaufbauseitige Hebel, sein Lagerpunkt an dem fahrzeugaufbauseitig
angeordneten Gelenk, die Wirkrichtung des Kraft erzeugenden Hilfsmittels
und der Angriffspunkt des Kraft erzeugenden Hilfsmittels so angeordnet,
dass ein Armhebel vorgegebener Länge zustande kommt und
der schließdeckelseitige Hebel, sein Lagerpunkt an dem
schließdeckelseitig angeordneten Gelenk, die Wirkrichtung
des Kraft erzeugenden Hilfsmittels und der Angriffspunkt des Kraft
erzeugenden Hilfsmittels so angeordnet sind, dass ein Armhebel vorgegebener
Länge zustande kommt, wenn der Kraftfahrzeugdeckel im geschlossenen
Zustand ist. Durch eine vorzugebende Dimensionierung dieser beiden
Armhebellängen kann die anfängliche Öffnungskraft
und das durch sie erzeugte Drehmoment konfiguriert werden, so dass
eine gewünschte unterstützende oder alleintätige
Hilfswirkung beim Öffnen des Kraftfahrzeugdeckels erreicht
wird.
-
Nach
einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der als ein
Gelenk ausgeführte Verbindungspunkt der beiden Hebel auch
ein drehbarer Verbindungs- und Angriffspunkt des krafterzeugenden
Hilfsmittels. Durch das Zusammenlegen des Verbindungspunktes der
beiden Hebel mit dem Angriffspunkt des krafterzeugenden Hilfsmittels
kann ein Gelenk entfallen, was einen Beitrag zur Kostensenkung erbringt.
-
Entsprechend
noch einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist
der Freiheitsgrad der Drehbewegung von zumindest einem Gelenk des
Gesamtaufbaus auf nur eine Drehebene eingeschränkt, so
dass dadurch die Drehbewegungen der verbleibendenden Gelenke ebenso
auf diese Drehebene eingeschränkt sind, weil die Drehbewegung
des Kraftfahrzeugdeckels durch seine Scharnierlagerung bereits auf
eine Ebene eingeschränkt ist.
-
Mit
einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung
der vorliegenden Erfindung ist die Bewegungsebene der Gelenke des
Gesamtaufbaus gegenüber der Drehebene des Kraftfahrzeugdeckels um
einen beliebig orientierten, vorgegebenen Winkel geneigt, der zwischen
einem Wert von 0° und < 90° wählbar
ist. Durch diese erfindungsgemäßen Merkmale ist
es zum Einem möglich, die Anbringungspunkte der Gelenke
mit einem größeren Freiheitsgrad an dem Fahrzeugaufbau
und dem Kraftfahrzeugdeckel frei wählen zu können
und zum Anderen ist es möglich nur ein Scharniergelenk
mit einer fest orientierten Achse zu verwenden, während
alle übrigen beteiligten Gelenke auch als Kugelgelenke
ausgeführt sein können. Dies entspricht den realen
Verhältnissen an einem Fahrzeug, das zumeist schräg verlaufende,
komplex ausgeformte Seitenflächen aufweist, so dass eine
streng zu dem Scharnier des Kraftfahrzeugdeckels parallele Anordnung
aller Gelenke des erfindungsgemäßen Hebelmechanismus in
der Regel nicht möglich ist.
-
Entsprechend
noch einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist
die drehbare Lagerung des krafterzeugenden Hilfsmittels, beispielsweise
einer Gasdruckfeder, mit ihrem Gelenk an dem Fahrzeugaufbau angeordnet.
Dieser Befestigungspunkt ist bevorzugt bei Heckklappen mit vertikaler
Anordnung wie bei Kombi- und Minivan-Fahrzeugen und ist besonders
vorteilhaft, wenn die Gasdruckfeder außerhalb des Fahrzeuginnenraums
in der Regenwasserrinne zwischen einem abdichtenden Randbereich
der Kofferraumöffnung und der angrenzenden äußeren
Karosseriefläche angebracht ist.
-
Entsprechend
noch einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist
die drehbare Lagerung des krafterzeugenden Hilfsmittels, beispielsweise
einer Gasdruckfeder, mit ihrem Gelenk an dem Kraftfahrzeugdeckel
angeordnet. Mit dieser Anordnung wird erreicht, dass das krafterzeugende Hilfsmittel
unter der Verkleidung des Kraftfahrzeugdeckels versteckt sein kann.
-
In
noch einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist
das krafterzeugende Hilfsmittel eine druckkrafterzeugende Vorrichtung.
Diese Vorrichtung kann eine Druckfeder, Gasdruckfeder, Spiralfeder
oder ein Motorantrieb mit einer Steuerung sein.
-
Ebenfalls
in einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist das
krafterzeugende Hilfsmittel eine zugkrafterzeugende Vorrichtung,
wie zum Beispiel eine Zuggasfeder, Zugspiralfeder oder ein elektromechanischer
Motorantrieb mit einer Steuerung.
-
In
einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung
wirkt bei einem Kraftfahrzeugdeckel, mit einem seine Drehachse definierenden
Scharniermechanismus zum drehbaren Anbauen an einem Fahrzeugaufbau,
zumindest einem krafterzeugenden Hilfsmittel, das mit einem mit diesem
krafterzeugenden Hilfsmittel verbundenen, aus mehreren Hebeln bestehenden
Hebelmechanismus ausgerüstet ist, und mit einem Schließmechanismus,
das krafterzeugende Hilfsmittel über ein Zugseil auf einen
Angriffspunkt des Hebelmechanismus.
-
Und
in noch einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist das Zugseil über
zumindest ein zwischen dem krafterzeugenden Hilfsmittel und dem
Angriffspunkt angeordnetes Umlenk- und Führungsmittel beliebig
in dem Fahrzeugaufbau ausgerichtet und aufgespannt verlegt. Erfindungsgemäß ist
das Umlenk- und Führungsmittel als eine oder mehrere drehbar
gelagerte Rollen und/oder gleitfähige Führungen ausgeführt,
die es ermöglichen, das Zugseil in beliebiger Richtung
verlegen zu können.
-
Hierdurch
ist es auf eine vorteilhafte Weise möglich, beispielsweise
in einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung
der vorliegenden Erfindung, das krafterzeugende Hilfsmittel in einem
beliebigen Teilraum des Fahrzeugaufbaus nicht schwenkbar und fest
verankert anzuordnen, zum Beispiel unter der Verkleidung in einem
Seitenbereich der Karosserie, im Dachbereich, im Schließdeckel
und ähnliches, und dabei eine beliebige Ausrichtung zu
wählen. Zusätzlich wird das krafterzeugende Hilfsmittel
beim Öffnen und Schließen nicht geschwenkt, wodurch Raum
eingespart ist und einige kostenintensive Teile wie die drehbare
Lagerung des krafterzeugenden Hilfsmittels ganz entfallen. Ferner
weist das erfindungsgemäße Zugseil einen beliebigen,
bekannten Querschnitt auf, um bei einer hohen Biegsamkeit zugleich
hohe Zugbelastungen realisieren zu können.
-
Diese
bevorzugte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung mit einem Seilzugantrieb
des Kraftfahrzeugdeckels ist auch mit den vorher aufgeführten
Merkmalen und verschiedenen bevorzugten Ausbildungen der vorliegenden
Erfindung erfindungsgemäß kombinierbar, so dass
der an dem Fahrzeuganbau drehbar angebaute Kraftfahrzeugdeckel mit
einem, in einem der vorher beschriebenen Ausgestaltungen der vorliegenden
Erfindung definierten, zwei Hebel aufweisenden Hebelmechanismus
versehen ist.
-
Weitere
bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen,
in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand
der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
-
1 eine
schematische Gesamtanordnung eines Kraftfahrzeugdeckels mit erfindungsgemäßem Hebelmechanismus;
-
2 eine
schematische Gesamtanordnung einer weiteren Ausgestaltung des Kraftfahrzeugdeckels
mit erfindungsgemäßem Hebelmechanismus;
-
3 eine
schematische Gesamtanordnung eines Kraftfahrzeugdeckels mit erfindungsgemäßem Hebelmechanismus,
der an dem Kraftfahrzeugdeckel angebaut ist;
-
4 eine
schematische Gesamtanordnung eines Kraftfahrzeugdeckels mit erfindungsgemäßem Hebelmechanismus,
der auf eine Betätigung durch eine Zugkraft ausgelegt ist
und
-
5 eine
schematische Gesamtanordnung eines Kraftfahrzeugdeckels mit erfindungsgemäßem Hebelmechanismus,
der auf eine Betätigung durch ein Zugseil ausgelegt ist.
-
1 zeigt
eine beispielhaft schematische Gesamtanordnung 13 eines
Kraftfahrzeugdeckels 1 mit erfindungsgemäßem
Hebelmechanismus 5, 6. Der Kraftfahrzeugdeckel 1, 1' ist an einem
Fahrzeugaufbau mit Hilfe eines seine Drehachse definierenden, symbolisch
dargestellten Scharniers 9 schwenkbar gelagert und kann
zwischen einer geschlossenen Position 1 und einer offenen
Position 1' geschwenkt werden.
-
Der
erfindungsgemäße Hebelmechanismus besteht im Wesentlichen
aus zwei Hebeln 5 und 6, die miteinander drehbar
durch ein Gelenk 4, 4' verbunden und jeweils mit
ihren anderen Enden fahrzeugaufbauseitig in einem Gelenk 7 und
schließdeckelseitig und in einem Gelenk 8, 8' drehbar
gelagert sind. Die Position des Gelenkes 8, 8' an
der Innenseite des Kraftfahrzeugdeckels 1, 1' ist
von dem Scharnier 9 des Kraftfahrzeugdeckels mit einem
vorgegebenen Abstand beabstandet, um eine zur Erzeugung eines benötigten Öffnungsdrehmomentes
ausreichende Hebellänge auszubilden. Im vorliegenden Beispiel
ist die Position des Gelenkes 7 des fahrzeugaufbauseitigen
Hebels 5 dem Gelenk 8 symmetrisch gegenüberliegend
gewählt, kann aber in einer weiteren Ausführung
in einem relativ großen Bereich tiefer im Fahrzeugaufbau
relativ frei gewählt sein. Die hierbei nur beispielhaft
gleich langen und symmetrisch angeordnete Hebel 5 und 6 sind
bei geschlossenem Kraftfahrzeugdeckel 1 bei einem relativ
spitzen Winkel fast zusammengeklappt und werden beim Öffnen
des Kraftfahrzeugdeckels zur Position 1' auseinander geklappt.
In vorliegender vorteilhafter Beispielausführung ist an
dem Verbindungspunkt im Gelenk 4 der beiden Hebel 5, 6 auch
das Ende der Stange 10 des krafterzeugenden Hilfsmittels 2 drehbar
angelenkt, wodurch das Gelenk 4 insgesamt drei durch ihn
verbundene Hebel drehbar lagert. Deswegen ist es von Vorteil dieses
Gelenk 4 mithilfe einer Achse auszuführen, auf
welcher die drei genannten Hebel jeweils mit einem ringförmigen
Lagersitz aufgesteckt und zusammengehalten werden, wobei die kraftausübende
Stange 3 aus Gründen einer symmetrischen Kraftausübung
vorteilhaft die mittige Position unter den drei ringförmigen
Lagersitzen einnehmen könnte. Die Lagerung mit Kugelgelenken
wäre in diesem Fall nicht so einfach möglich,
da hierdurch mehrere Angriffspunkte nebeneinander gebildet würden.
-
Das
krafterzeugende Hilfsmittel 2, beispielsweise eine Gasdruckfeder,
ist mit seinem anderen Ende in einem Gelenk 10 ebenso drehbar
gelagert, um dem krafterzeugenden Hilfsmittel 2 eine nötige Bewegungsfreiheit
beim Öffnen des Kraftfahrzeugdeckels 1, 1' zu
verleihen.
-
Die
Positionen der Lagerung der beteiligten Gelenke 4, 7, 8 und 10 sind
so gewählt, dass bei geschlossenem Kraftfahrzeugdeckel 1 die
durch die Anordnung vorgegebenen Armhebellängen a und b ausreichen
um mit der vorliegenden Kraft aus dem krafterzeugenden Hilfsmittel 2 ein
Drehmoment zu erzeugen, das zum Öffnen oder zum Unterstützen
einer manuellen Öffnung des Kraftfahrzeugdeckels 1, 1' als
ausreichend gelten kann. Die Armhebellängen a und b dürfen
nicht beide zu klein beziehungsweise gen Null gewählt sein,
da in diesem Fall sonst fast gar kein anfängliches Drehmoment
erzeugt werden könnte. Jedoch ist durch das Vorhandensein
von zwei drehbaren Hebeln 5, 6 gegeben, dass auch
zwei in gleicher Richtung wirkende Drehmomente erzeugbar sind. Einmal
ist es das Drehmoment entsprechend der Armhebellänge b
um den Drehpunkt des fest an dem Fahrzeugaufbau 12 angebauten
Gelenks 7 und zu diesem addiert sich noch das Drehmoment
entsprechend der Armhebellänge a, das um das Gelenk 4 wirkt.
Dadurch ist es zum Beispiel möglich, durch Vergrößern
von nur einer der Armhebellängen a oder b das gesamte Drehmoment
zu vergrößern, was besonders vorteilhaft durch
die Vergrößerung der Armhebellänge b
geschehen kann, da die Anordnung des fest an dem Fahrzeugaufbau 12 angebauten
Gelenkes 7 relativ frei an einer tiefer im Fahrzeug gelegene
Stelle erfolgen kann.
-
Wenn
der Kraftfahrzeugdeckel 1 aus seiner eingreifenden Einrastung
in einer (nicht dargestellten) Schließvorrichtung freigegeben
wird, drückt das krafterzeugende Hilfsmittel 2,
beispielsweise eine Gasdruckfeder, mit der Stange 3 mit
der durch die Vorspannung vorgegebenen Kraft auf das Gelenk 4, welche
die beiden oben beschriebene Drehmomente erzeugt, die zusammenaddiert
an dem Gelenk 8 eine Kraft erzeugen, deren Zerlegung in
einem Kräfteparallelogramm eine auf das Drehen des Kraftfahrzeugdeckels 1 gerichtete
Kraft Ft zeigt. Bei weiterem Öffnen
des Kraftfahrzeugdeckels 1 werden die Armhebellängen
a, b zunehmend größer und das erzeugte Gesamtdrehmoment
nimmt zu, bis der Kraftfahrzeugdeckel 1 um einen Winkel β zum
Anschlag in seine offenen Position 1' gebracht worden ist.
-
Hierbei
ist im einfachsten Fall die Drehebene des Kraftfahrzeugdeckels 1, 1' auch
die Drehebene aller beteiligten Gelenke 4, 7, 8, 10,
was jedoch voraussetzen würde, dass alle im Hebelmechanismus einbezogenen
Teil streng parallel zueinander ausgerichtet sind. Eine solche limitierte
Ausrichtung ist jedoch an einem realen Fahrzeug schwierig beziehungsweise
nicht möglich, da die Fahrzeuge meist sehr gekrümmte
Karosserieflächen und Bereiche, speziell im Bereich eines
Kraftfahrzeugdeckels 1, aufweisen. Die vorliegende Erfindung
bietet jedoch mit einem einfachen zusätzlichen Mittel eine
elegante Lösung dieses Problems, die darin besteht, nur
einem beliebigen der beteiligten Gelenke 4, 7, 8, 10 eine
auf eine Drehebene limitierte Drehbewegung aufzuerlegen, während
alle übrigen Gelenke zwei Drehfreiheitsgrade erhalten,
das heißt, zumindest eines der Gelenke 4, 7, 8, 10 ist
als ein Einachsengelenk und alle anderen Gelenke 4, 7, 8, 10 beispielsweise
als Kugelgelenke auszuführen. Dann kann die Drehebene der
Gelenke 4, 7, 8, 10 gegenüber
der Drehebene des Kraftfahrzeugdeckels 1, 1' einen
nahezu beliebig ausgerichteten und relativ großen Winkel
aufweisen, der sinnvollerweise jedoch zwischen 0° und etwa
30° liegen sollte.
-
Da
wie oben angeführt das Gelenk 4 vorteilhaft als
ein Einachsengelenk auszuführen ist, da es in dieser Ausführung
der Erfindung drei Hebel 3, 5, 6 verbindet,
kann eben dieses Gelenk 4 bevorzugt als das eine Einachsengelenk
und alle übrigen Gelenke 7, 8, 10 als
Kugelgelenke ausgeführt sein. Dadurch stehen einem Konstrukteur
größere Freiheitsgrade zur Verfügung,
den erfindungsgemäßen Hebelmechanismus unter realen
Gegebenheiten eines Fahrzeugaufbaus einfach zu integrieren.
-
In 2 ist
eine schematische Gesamtanordnung 13 einer weiteren Ausgestaltung
des Kraftfahrzeugdeckels 1 mit dem erfindungsgemäßen
Hebelmechanismus zu sehen.
-
Hierbei
ist abweichend von der Ausführung in 1 lediglich
der Angriffspunkt 11 des krafterzeugenden Hilfsmittels 2 von
dem Verbindungspunkt 4 der Hebel 5, 6 zu
einem beispielsweise auf dem Hebel 5 von dem Verbindungspunkt 4 versetzt
angeordnet. Mit diesem Merkmal stehen der Konstruktion weitere Freiheiten
offen, den erfindungsgemäßen Hebelmechanismus
an die Gegebenheiten einer realen Fahrzeuganordnung anzupassen und
eine gewünschte Hebelwirkung bei verschiedenen Öffnungswinkeln β zu
erreichen. Der Angriffspunkt 11 kann ebenso in gleicher
Weise in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung auf dem anderen
Hebel 6 positioniert sein. Es ist gut erkennbar, dass durch
die Wahl des Angriffspunktes 11 die Länge der
beiden Armhebellängen a und b beeinflussbar ist, was dem Konstrukteur
ein zusätzliches Gestaltungsmittel gibt.
-
Diese
beispielhafte Anordnung funktioniert im übrigen genauso
wie die unter 1 beschriebene Ausführung
der Erfindung, weshalb hier auf eine wiederholende Beschreibung
der gleichen Funktionalität verzichtet worden ist. Anzumerken
ist jedoch, dass in dieser Anordnung alle beteiligten Gelenke 4, 7, 8, 10 und 11 gleichberechtigt
sind, da sie alle nur jeweils zwei Hebel drehbar verbinden, daher
kann jedes dieser Gelenke 4, 7, 8, 10, 11 gleichermaßen dazu
gewählt sein, als ein Einachsengelenk ausgeführt
zu sein, um eine Drehebene aller beteiligten Gelenke festzulegen,
während die übrigen Gelenke als Kugelgelenke ausführbar
sind.
-
3 zeigt
eine schematische Gesamtanordnung 13 noch einer weiteren
Ausgestaltung des Kraftfahrzeugdeckels 1 mit erfindungsgemäßem
Hebelmechanismus, wobei das krafterzeugende Hilfsmittel 2 an
dem Kraftfahrzeugdeckel 1, vorzugsweise an der unteren,
nach innen ins Fahrzeug weisenden Seite, angeordnet ist.
-
Hierzu
ist das Lagergelenk 10 des krafterzeugenden Hilfsmittels 2 an
der Innenseite des Kraftfahrzeugdeckels 1 positioniert
und kann dadurch vorteilhaft unter der Verkleidung des Kraftfahrzeugdeckels 1 verdeckt
eingebaut sein, wenn man insbesondere die Länge der Hebel 5 und 6 hierzu
optimiert auswählt.
-
Bei
dieser Ausführung sind die Hebel 5 und 6 verschieden
lang gewählt, wodurch das fahrzeugseitige Gelenk 7 tiefer
an dem Fahrzeugaufbau 12 positioniert sein kann. Zu erkennen
ist auch, dass je länger der fahrzeugseitige Hebel 5 gewählt
ist, um so kürzer der zweite Hebel 6 sein kann,
wodurch es dem Konstrukteur ermöglicht ist, den Ausschlagwinkel α des
krafterzeugenden Hilfsmittels 2 kleiner zu gestalten, um
das krafterzeugende Hilfsmittel 2 unter der Verkleidung
des Kraftfahrzeugdeckels 1 verdeckt einzubauen und nur
einen kleinen Ausschnitt für die Bewegungsfreiheit der
Hebel 5, 5'; 6, 6' beziehungsweise
eventuell auch 3, 3' vorsehen zu müssen.
-
Die
verdeckte Anordnung des krafterzeugenden Hilfsmittels 2 unter
der Verkleidung (nicht dargestellt) des Kraftfahrzeugdeckels 1 ist
vorteilhaft, weil keine sichtbaren Teile seitlich des Kraftfahrzeugdeckels 1 angeordnet
sind und der Bauraum unter der Verkleidung eines Kraftfahrzeugdeckels 1 dann
in der Regel noch über genügend ungenutzte Platzreserven
verfügt.
-
4 zeigt
eine schematische Gesamtanordnung 13 einer weiteren bevorzugten
Ausgestaltung eines Kraftfahrzeugdeckels 1, 1' mit
erfindungsgemäßem Hebelmechanismus, der auf eine
Betätigung durch eine Zugkraft ausgelegt ist.
-
Zum
Verwenden eines auf die Erzeugung einer Zugkraft ausgelegten krafterzeugenden
Hilfsmittels 2, 2' ist der aus zwei Hebeln 5, 6 bestehende
erfindungsgemäße Hebelmechanismus im Vergleich zu
vorher beschriebenen Ausführungen an den ansonsten in gleicher
Weise angeordneten Lagerpunkten 7, 8 der Hebel 5, 6 in
der entgegengesetzten Richtung umgeklappt angeordnet, so dass der
Angriffs- und Verbindungspunkt 4 der beiden Hebel 5, 6 deutlich
näher zum Scharnier 9 des Kraftfahrzeugdeckels 1 verlagert
worden ist.
-
Im
geschlossenen Zustand des Kraftfahrzeugdeckels 1' sind
die Hebel 5, 6 wie in den zuvor beschriebenen
Ausführungen fast zusammengeklappt, jedoch in die andere
Richtung. Ein aus diesem Grund im Vergleich mit vorherigen Ausführungen
längerer Zugstab 3 ist mit dem Gelenk 4 drehbar verbunden
und beispielsweise von einer auf Zugkraft ausgelegten Feder oder
Gasdruckfeder mit einer Zugkraft beaufschlagt.
-
Nach
dem Entriegeln des Kraftfahrzeugdeckels 1 wirkt in gleicher
Weise wie zuvor beschrieben, jedoch mit einem anderen Vorzeichen,
eine durch das krafterzeugende Mittel 2 als eine Zugkraft erzeugte
Kraft auf den Angriffspunkt 4 des erfindungsgemäßen
Hebelmechanismus ein und wirkt in gleicher Weise mit den vorgegebenen
Armhebellängen a und b kraftunterstützend auf
den Kraftfahrzeugdeckel 1 ein, wodurch dieser mit einem
vorgegebenen Drehmoment um die Scharnierachse 9 in Öffnungsrichtung
beaufschlagt ist.
-
Bei
weiterem Öffnen des Kraftfahrzeugdeckels 1 werden
die Hebel 5, 6 des erfindungsgemäßen
Mechanismus aufgeklappt und nehmen in der geöffneten Stellung
des Kraftfahrzeugdeckels 1' ihre durch Bezugszeichen 5' und 6' gekennzeichnete Stellung
ein.
-
Das
krafterzeugende Hilfsmittel 2 schwenkt hierbei wie gehabt
um einen Winkel α aus, wofür es in gleicher Weise
in einem Lagergelenk 10 drehbar gelagert ist.
-
Diese
Anordnung bietet den Vorteil, ein auf die Erzeugung einer Zugkraft
ausgelegtes krafterzeugendes Hilfsmittel 2, 2' verwenden
zu können und eröffnet hierdurch weitere Gestaltungsfreiheiten
für den Konstrukteur. Insbesondere kann der Zugstab 3 als
ein Seilzug ausgeführt sein, wodurch Gewicht eingespart
und eine feste Anordnung des krafterzeugenden Hilfsmittels ohne
Schwenkwinkel angewandt sein kann. In einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung kann das krafterzeugende Hilfsmittel 2 ähnlich wie
unter 3 beschrieben zur Montage an dem Kraftfahrzeugdeckel 1 verlagert
sein.
-
Für
das Festlegen einer definierten Bewegungsebene der Hebel 5, 6, 3 gilt
wie zuvor, dass zumindest eines der beteiligten Gelenke 4, 7, 8, 10 als ein
Einachsengelenk auszuführen ist, während die übrigen
Gelenke als Kugelgelenke zwei Freiheitsgrade aufweisen können.
-
5 zeigt
eine schematische Gesamtanordnung 13 eines Kraftfahrzeugdeckels 1 mit
erfindungsgemäßem Hebelmechanismus, der auf eine Betätigung
durch ein Zugseil 14 ausgelegt ist.
-
Diese
bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen
Hebelmechanismus verbessert erheblich den Antriebsteil des Hebelmechanismus,
wobei die Anordnung im Wesentlichen der Anordnung der Ausführung
der Erfindung aus 1 entspricht, weshalb auf eine
wiederholende Beschreibung der gleichen Teile wie der Hebel 5, 6 und
deren Gelenklagerungen 7, 8 und 4 verzichtet
wird.
-
Erfindungsgemäß ist
beispielsweise eine weitere Lagerung als ein Umlenk- und Führungsmittel
zwischen dem Scharnier 9 des Kraftfahrzeugdeckels 1 und
dem Gelenk 7 an dem Fahrzeugaufbau 12 angeordnet
und hierbei beispielhaft als eine Umlenkrolle 15 ausgeführt.
Um diese Umlenkrolle 15 herum ist ein Zugseil 14 aufgespannt,
das mit seinem sichtbaren Ende an dem Verbindungspunkt 4 festgemacht
ist.
-
Das
Zugseil 14 kann auf diese Weise gegebenenfalls um weitere
Umlenk- und Führungsmittel in beliebiger Richtung herum
gespannt tiefer im Fahrzeugaufbau 12 verlegt werden, wodurch
nahezu ein beliebiger Platz zum Unterbringen des (nicht dargestellten)
krafterzeugenden Hilfsmittels gewählt sein kann, zum Beispiel
unter der Verkleidung im Dachhimmel oder in den Seitenpfosten der
Karosserie.
-
Verlegt
man in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Lagerung des
Umlenk- und Führungsmittels 14 auf die Unterseite
des Kraftfahrzeugdeckels 1, kann das krafterzeugende Hilfsmittel
auch einfach unter der Verkleidung des Kraftfahrzeugdeckels 1 untergebracht
sein. In beiden Fällen muss in der Verkleidung des Kraftfahrzeugs
kein Ausschnitt für die ausschwenkenden Hebel 5, 6, 3 ausgeführt werden,
durch welche beispielsweise Staub ins Innere der Verkleidung gelangen
und so zu einem Problem werden kann. Das Zugseil 14 hingegen
kann durch eine feststehende Staubdichtung in Form einer das Zugseil 14 umschließenden
konventionellen Gummimuffe ausgeführt sein.
-
Ferner
bringt die Verwendung eines Zugseils 14 anstelle einer
massiven Stange 3 erhebliche Gewichtsvorteile mit sich,
da alle Materialien wesentlich effektiver auf Zug belastbar sind
und daher im Querschnitt wesentlich geringer als bei einer Druckbelastung
dimensioniert sein dürfen. Um bei guter Biegsamkeit des
Zugseils auch eine hohe Zugbelastung umsetzen zu können,
kann das Zugseil als ein flacher Riemen kleinerer Dicke und größerer
Breite ausgeführt sein.
-
Außerdem
kann das krafterzeugende Hilfsmittel nun eine beliebige äußere
Form aufweisen, zum Beispiel kreisförmig oder rechteckig,
und muss nicht ausschließlich als ein lang gezogener Gegenstand
gestaltet sein, der in der Fahrzeugwasserablaufrille neben dem Kraftfahrzeugdeckel 1 unterzubringen
ist. Im Gegenteil, erfindungsgemäß kann das krafterzeugende
Hilfsmittel hierdurch aus dem Sicht- und Zugriffsbereich des Benutzers,
wie in vorliegender Ausführung dargestellt, ganz entfernt
werden. Dem Konstrukteur stehen somit weitere Gestaltungsfreiheiten
zur Verfügung und es können jegliche bekannte
krafterzeugende Hilfsmittel verwendet werden.
-
Speziell
anzumerken ist ferner, dass insbesondere durch die Verwendung eines
erfindungsgemäßen Zugseilantriebs 14 auch
viele der konventionellen Hebelmechanismen, die oben beschrieben wurden
vorteilhaft angetrieben sein können.
-
Die
vorangehenden Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind lediglich
beispielhaft und nicht als einschränkend für die
vorliegende Erfindung auszulegen. Die vorliegende Erfindungslehre
kann leicht auf andere Anwendungen übertragen werden. Die
Beschreibungen der Ausführungsbeispiele sind zur Veranschaulichung
vorgesehen und nicht, um den Schutzbereich der Patentansprüche
einzuschränken. Viele Alternativen, Modifikationen und Varianten
sind für einen durchschnittlichen Fachmann offensichtlich,
ohne dass er hierfür den Schutzumfang der vorliegenden
Erfindung verlassen müsste, der in den nachfolgenden Ansprüchen
definiert ist.
-
- 1,
1'
- Kraftfahrzeugdeckel
(geschlossene und offene Position)
- 2,
2'
- krafterzeugendes
Hilfsmittel, Zylinder
- 3,
3'
- Stange,
Zugstab
- 4,
4'
- Gelenk,
Angriffspunkt, Verbindungspunkt
- 5,
5'
- fahrzeugaufbauseitiger
Hebel
- 6,
6'
- schließdeckelseitiger
Hebel
- 7
- Gelenk
- 8,
8'
- Gelenk
- 9
- Scharnier,
Scharniermechanismus
- 10
- Lagergelenk
- 11
- Angriffspunkt,
Gelenk
- 12
- Fahrzeugaufbau
- 13
- Gesamtaufbau
- 14
- Zugseil
- 15
- Umlenk-
und Führungsmittel, Umlenkrolle
- a,
b
- Armhebellängen
- α
- Ausschlagwinkel
- β
- Öffnungswinkel
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 102006019478
A1 [0003, 0005]
- - EP 0219391 B1 [0005]
- - US 4679841 [0005]