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Die
Erfindung betrifft eine Dämpfungsvorrichtung für
die Schwenkbewegung einer Fahrzeugklappe.
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Derartige
Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Die Druckschrift
DE 102 49 468 zeigt bspw.
eine Einlaufbremse für einen Heckdeckel eines Kraftfahrzeugs,
die einen U-förmigen Grundaufbau aufweist, wobei sich die
seitlichen Schenkel zum offenen Ende der Einlaufbremse spreizen. Schwenkt
ein zylindrisches Halterohr eines Scharnierhebels in die Einlaufbremse,
so bewirkt die enger werdende, gabelartige Öffnung eine
Verzögerung der Schwenkbewegung. Durch die Verwendung eines elastischen
Materials wird eine sanfte Abbremsung erzielt. Als weitere Funktion
bewirkt die elastische Verformung, dass der Heckdeckel nicht zurückfedern kann.
Nachteilig bei dieser Konstruktion ist jedoch, dass die Schenkel
relativ weit in den Kofferraum hineinragen müssen, um eine
ausreichende Verzögerungsstrecke zu erzielen. Das erhöht
unter Umständen das Verletzungsrisiko bei der Montage des
Fahrzeugs. Des Weiteren besteht die Gefahr, dass die Einlaufbremse
bei der Montage des Fahrzeugs beschädigt wird. Weitere
Nachteile ergeben sich aufgrund der temperaturabhängigen
Eigenschaften des elastischen Materials der Bremsarme in der Gestalt eines
temperaturabhängigen Bremseffekts und aufgrund der Notwendigkeit
der Verstärkung oder Abstützung der Bremsarme
von außen zur Aufbringung einer hohen Bremskraft. Zudem
ist der Bremsweg der abzubremsenden Klappe im Verhältnis
zur langen Beschleunigungsphase sehr kurz.
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Die
Druckschrift
DE 43 19 136 zeigt
ein Dämpfungselement in der Form eines Hohlkörpers aus
elastisch verformbarem Material mit einem nach außen öffnenden
Einwegeventil. Trifft das abzubremsende Bauteil auf das Dämpfungselement,
so verschließt es direkt beim Anschlag oder nach einer
vorgebbaren Verformung des Dämpfungselementes eine in der
Aufnahmefläche liegende Ausgleichsöffnung. Zu
einer ungewollten Rückverformung kann es nicht kommen,
da das Einwegeventil eine Befüllung des Dämpfungselements
verhindert. Ein Schließen der Klappe ist erst wieder nach
Aufwendung höherer Kräfte möglich, die
durch die geometrische und materialtechnische Auslegung des Dämpfungsabschnitts
und durch das Ventil bestimmt werden. Nachteilig an dieser Ausführung
ist der teure und aufwändige Aufbau sowie die hohe Störanfälligkeit
bei Verschmutzung des Einwegeventils.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kompakte und zuverlässige
Dämpfungsvorrichtung für die Schwenkbewegung einer
Fahrzeugklappe kostengünstig bereit zu stellen, um die
sich aus dem Stand der Technik ergebenden Nachteile zu beseitigen.
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Zur
Lösung dieser Aufgabe stellt die Erfindung eine Dämpfungsvorrichtung
für die Schwenkbewegung einer Fahrzeugklappe bereit, umfassend
einen Aufnahmeabschnitt zur Aufnahme eines Teils der Fahrzeugklappe
und einen Dämpfungsabschnitt zur Dämpfung des
Aufnahmeabschnitts, wobei der Aufnahmeabschnitt gegenüber
dem Dämpfungsabschnitt bewegbar ist. Die erfindungsgemäße
Dämpfungsvorrichtung ist derart ausgelegt, dass der Aufnahmeabschnitt
die Fahrzeugklappe bzw. einen Fahrzeugklappenbügel zumindest
abschnittsweise aufnimmt und der Dämpfungsabschnitt die
Schwenkbewegung der Fahrzeugklappe mittelbar über den Aufnahmeabschnitt
dämpft. Durch die funktionale Teilung der Dämpfungsvorrichtung
in einen Aufnahmeabschnitt und einen Dämpfungsabschnitt
können die Abschnitte optimal für die jeweiligen
Anforderungen und Aufgaben ausgelegt werden, um eine unvorteilhafte
Belastung des Dämpfungsabschnitts, die ggf. mit hohem Verschleiß und
geringer Dämpfkraft einhergeht, zu verhindern. Die gesamte
Dämpfungsvorrichtung ist aufgrund der zweiteiligen Struktur
und der Beweglichkeit des Aufnahmeabschnitts gegenüber
dem Dämpfungsabschnitt besonders toleranzunempfindlich.
Der Aufnahmeabschnitt kann nach dem Prinzip eines Mitnehmers funktionieren
und in Richtung der Fahrzeugklappe vorgespannt werden, so dass ein
optimaler Eingriffszustand zwischen der Dämpfungsvorrichtung
und der Fahrzeugklappe sichergestellt ist. Aufgrund eines geringeren
Verschleißes und größerer Dämpfkraft
kann der Dämpfungsabschnitt in Abhängigkeit des
Fahrzeugmodells und der zu dämpfenden Kräfte individuell
abgestimmt und entsprechend kleiner ausgelegt werden, so dass die eingangs
formulierte Aufgabe gelöst wird.
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Bevorzugte
Ausführungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen
beansprucht.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Dämpfungsabschnitt
als elastischer Dämpfungskörper ausgebildet. Ein
elastischer Dämpfungskörper funktioniert mit hoher
Zuverlässigkeit und ist nicht störungsanfällig.
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Es
kann sich als vorteilhaft erweisen, wenn die Dämpfungsvorrichtung
einen Lagerabschnitt aufweist, über welchen die Dämpfungsvorrichtung
bewegbar, vorzugsweise drehbar, an der Fahrzeugkarosserie festlegbar
ist. In dieser Ausführungsform kann die Dämpfungsvorrichtung
dem Bewegungsablauf der Fahrzeugklappe während der Schwenkbewegung
besser folgen. Die Dämpfungsvorrichtung kann dadurch optimal
belastet werden und unterliegt einem geringeren Verschleiß.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weisen der Aufnahmeabschnitt
und der Dämpfungsabschnitt im wesentlichen zueinander komplementäre
Kontaktstrukturen auf. Dadurch kann eine durch den Aufnahmeabschnitt
aufgenommene Bewegungsenergie gleichmäßig und
großflächig auf den Dämpfungsabschnitt übertragen
werden, so dass im Ergebnis große und konstante Dämpfungskräfte
erzielt werden können und der Dämpfungsabschnitt
einem minimalen Verschleiß unterliegt. Druckspitzen im
Dämpfungsabschnitt können dadurch effektiv verhindert
werden.
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Es
kann sich als nützlich erweisen, wenn eine Kontaktstruktur
des Aufnahmeabschnitts im wesentlichen konkav ausgebildet ist und
eine Kontaktstruktur des Dämpfungsabschnitts im wesentlichen konvex
ausgebildet ist. Dadurch können der Aufnahmeabschnitt und
der Dämpfungsabschnitt im wesentlichen spielfrei zueinander
positioniert werden, so dass die durch den Aufnahmeabschnitt aufgenommenen
Kräfte optimal auf den Dämpfungsabschnitt abgeleitet
werden können.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Kontaktstruktur
des Dämpfungsabschnitts eine im wesentlichen bogenförmig
um den Lagerabschnitt verlaufende Kontaktfläche auf. Über den
Lagerabschnitt werden die durch den Aufnahmeabschnitt aufgenommenen
und auf den Dämpfungsabschnitt übertragenen Kräfte
in radialer Richtung, d. h. auf kürzestem Wege, direkt
an die Fahrzeugstruktur abgeleitet, so dass die Dämpfungsvorrichtung
nur unwesentlichen Scherkräften ausgesetzt ist. Die Scherkräfte
sind ursächlich für einen hohen Verschleiß.
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Es
kann von Vorteil sein, wenn ein Krümmungsradius der Kontaktstruktur
des Aufnahmeabschnitts größer ist als ein Krümmungsradius
der Kontaktstruktur des Dämpfungsabschnitts. Werden die Kontaktstrukturen
des Aufnahmeabschnitts und des Dämpfungsabschnitts bei
dieser Ausführung miteinander in Kontakt gebracht, richten
diese sich gegenseitig aus und finden selbsttätig ihre
optimale Kontaktstellung für die optimale Kraftübertragung, ähnlich
dem Prinzip eines Sattels.
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In
einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der
Aufnahmeabschnitt eine im wesentlichen bogenförmige Aufnahmestruktur
zur Aufnahme der zu dämpfenden Fahrzeugklappe auf. Der
aufzunehmende Teil der zu dämpfenden Fahrzeugklappe ist
vor zugsweise ein Bügel mit zylindrischem Querschnitt, insbesondere
ein Heckklappenbügel. Aufgrund der bogenförmigen
Aufnahmestruktur nimmt der Aufnahmeabschnitt an der zu dämpfenden
Fahrzeugklappe selbsttätig eine optimale Anlageposition
für die optimale Kraftübertragung ein.
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Es
kann sich als praktisch erweisen, wenn der Aufnahmeabschnitt und
der Dämpfungsabschnitt mittelbar über eine Federeinrichtung
verbunden sind, wobei der Aufnahmeabschnitt und der Dämpfungsabschnitt
bei Einwirkung einer Kraft entgegen der Federkraft der Federeinrichtung
unmittelbar in Kontakt gebracht werden können. Dadurch
kann ein mehrstufiges Dämpfungsprofil bewerkstelligt werden,
was bessere Möglichkeiten der Einstellung eines optimalen
Kraft-/Wegverlaufs der erfindungemäßen Dämpfungsvorrichtung
bezüglich der Schwenkbewegung der Fahrzeugklappe in Abhängigkeit
von den jeweiligen Anforderungen gewährleistet. Die Federeinrichtung
kann zunächst bewerkstelligen, dass der Aufnahmeabschnitt
in Richtung der Fahrzeugklappe vorgespannt wird, so dass jederzeit
ein optimaler Eingriffszustand zwischen dem Aufnahmeabschnitt und der
Fahrzeugklappe sichergestellt ist. Bei einer Auslenkbewegung des
Aufnahmeabschnitts in Richtung des Dämpfungsabschnitts
in Folge der Schwenkbewegung der Fahrzeugklappe, wird die Schwenkbewegung
der Fahrzeugklappe bereits aufgrund der Federkraft der Federeinrichtung
gedämpft, wobei sich die Federkraft der Federeinrichtung
und eine Dämpfungskraft des Dämpfungsabschnitts
aufgrund einer Kompression des Dämpfungsabschnitts im Kontaktzustand überlagern.
Bei dieser Ausführung sind auch besonders komplexe Kraft-/Wegverläufe der
erfindungemäßen Dämpfungsvorrichtung
bezüglich der Schwenkbewegung der Fahrzeugklappe darstellbar.
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Es
kann sich als nützlich erweisen, wenn der Aufnahmeabschnitt
und der Dämpfungsabschnitt über die Federeinrichtung
einstückig verbunden sind. Dadurch wird eine kompakte und
besonders montagefreundliche Baueinheit geschaffen.
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Eine
Ausgestaltung der Federeinrichtung als Federarm hat den Vorteil,
dass der Federarm der Dämpfungsvorrichtung im Vergleich
zu einer Schraubenfeder oder dergleichen ein hohes Maß an
Stabilität verleiht und eine bevorzugte Belastungsrichtung vorgibt.
Ferner lässt sich ein Federarm aus Kunststoff einfach fertigen
und optimal in einen Materialverbund der Dämpfungsvorrichtung
integrieren. Durch gestalterische Maßnahmen können
die Federkräfte des Federarms leicht modifiziert werden.
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In
einer weiteren praktischen Weiterbildung die ist Dämpfungsvorrichtung
im Zweikomponentenspritzgussverfahren einstückig ausgebildet.
Diese Herstellungsweise stellt einen hervorragenden Werkstoffverbund
sicher. Wenn der Aufnahmeabschnitt aus einem härteren Material
gefertigt ist als der Dämpfungsabschnitt, kann ein Abrieb
des Aufnahmeabschnitts, der sich vorzugsweise über die
gesamte Schwenkbewegung hinweg mit der Fahrzeugklappe in Eingriff
befindet, verringert werden.
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Es
kann hilfreich sein, wenn die Dämpfungsvorrichtung eine
Führungseinrichtung aufweist, um die Bewegung des Aufnahmeabschnitts
gegenüber dem Dämpfungsabschnitt zu führen.
Dadurch kann verhindert werden, dass der Dämpfungsabschnitt
unvorteilhaft belastet wird und schädliche, der Lebensdauer
abträgliche Scher- und Walkkräfte auf den Dämpfungsabschnitt
einwirken.
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Ein
weiterer bevorzugter Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug
mit einer Fahrzeugkarosserie, einer gegenüber der Fahrzeugkarosserie
zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung
schwenkbaren Fahrzeugklappe und einer Dämpfungsvorrichtung
nach einer der vorangegangenen Ausführungen, wobei die
Dämpfungsvorrichtung bewegbar, vorzugsweise drehbar, gegenüber der
Fahrzeugkarosserie festgelegt ist. Dadurch kann die Dämpfungsvorrichtung
dem Bewegungsablauf der Fahrzeugklappe über die gesamte
Schwenkbewegung hinweg besser folgen, so dass die Dämpfungsvorrichtung
jederzeit optimal zur einwirkenden Belastungsrichtung ausgerichtet
ist und in Folge dessen einem geringeren Verschleiß unterliegt.
Vorzugsweise erzeugt die Dämpfungsvorrichtung eine maximale
Dämpfungskraft, wenn sich die Fahrzeugklappe in einer Neutralstellung
der zwischen der Öffnungsstellung und der Schließstellung
der Fahrzeugklappe befindet. In der Neutralstellung wird der Dampfungsabschnitt
vorzugsweise am stärksten beansprucht und verformt, so
dass die Dämpfungskraft der Dämpfungsvorrichtung
ein Maximum erreicht. Vorzugsweise wirkt die Dämpfungskraft
der Dämpfungsvorrichtung in der Neutralstellung parallel
zur Schwenkachse des Klappenbügels bzw. quer zur Schwenkbewegung
und somit direkt auf die Lagerung des Klappenbügels, so
dass sie nichts zur Dämpfung der Schwenkbewegung des Klappenbügels
beiträgt. Die Dämpfungskraft auf den Klappenbügel
ist in der Neutralstellung vorzugsweise gleich null und ändert
beim Durchgang des Klappenbügels durch die Neutralstellung
das Vorzeichen bzw. die Richtung. Rechnerisch entspricht die Dämpfungskraft
auf den Klappenbügel in Schwenkrichtung näherungsweise
der Dämpfungskraft der Dämpfungsvorrichtung multipliziert
mit dem Sinuswert des Winkels zwischen der Drehachse der Dämpfungsvorrichtung
und der Achse des Klappenbügels. In der Neutralstellung
sind die Drehachse der Dämpfungsvorrichtung und die Achse
des Klappenbügels parallel. Im Ergebnis kann die Schwenkbewegung
der Fahrzeugklappe wirkungsvoll gedämpft werden, bevor
die Fahrzeugklappe die Anschlagpunkte der Öffnungsstellung
oder der Schließstellung erreicht, so dass im Ergebnis
die Lagerstellen der Fahrzeugklappe deutlich entlastet werden. Vorzugsweise
drängt die Dämpfungsvorrichtung die Fahrzeugklappe
in die Schließstellung, wenn sich die Fahrzeugklappe zwischen
der Schließstellung und der Neutralstellung befindet, und
drängt die Fahrzeugklappe in die Öffnungsstellung,
wenn sich die Fahrzeugklappe zwischen der Neutralstellung und der Öffnungsstellung
befindet. Dadurch kann die Fahrzeugklappe ohne Rückfedern
in der jeweiligen Endstellung gehalten werden. Die Drehachse der Dämpfungsvorrichtung
ist vorzugsweise im wesentlichen senkrecht zu einer Ebene angeordnet,
welche die Schwenkachse der Fahrzeugklappe umfasst. In dieser Anordnung
lässt sich die Dämpfungsvorrichtung besonders
wirkungsvoll einsetzen. Die Fahrzeugklappe ist vorzugsweise eine
Motorhaube oder Heckklappe.
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Noch
ein weiterer bevorzugter Aspekt der Erfindung betrifft einen Bausatz
zur Herstellung einer Dämpfungsvorrichtung für
die Schwenkbewegung einer Fahrzeugklappe, umfassend einen Grundkörper mit
einem Aufnahmeabschnitt zur Aufnahme eines Teils der Fahrzeugklappe
und einen mit dem Grundkörper derart verbindbaren Dämpfungsabschnitt
zur Dämpfung des Aufnahmeabschnitts, dass der Aufnahmeabschnitt
gegenüber dem Dämpfungsabschnitt bewegbar ist.
Der Grundkörper und der Dämpfungsabschnitt weisen
vorzugsweise genormte Schnittstellen auf, so dass verschiedene Grundkörper
mit verschieden Dämpfungsabschnitten kompatibel sind. Durch
den Austausch von Grundkörper und/oder Dämpfungsabschnitt
können die Dämpfungseigenschaften der erfindungsgemäßen
Dämpfungsvorrichtung auf verschiedene Fahrzeugtypen, Fahrzeugbaureihen,
Fahrzeugklappen, etc. abgestimmt werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt
die erfindungsgemäße Dämpfungsvorrichtung
in verschiedenen Ansichten.
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2 zeigt
schematische Ansichten der Dämpfungsvorrichtung in Zusammenwirkung
mit einem Teil der Fahrzeugklappe, wobei 2a die Dämpfungsvorrichtung
in einem Normalzustand und 2b die
Dämpfungsvorrichtung in einem Kontaktzustand zeigt.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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1 zeigt
die erfindungsgemäße Dämpfungsvorrichtung 1 für
die Schwenkbewegung einer Fahrzeugklappe gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel in verschiedenen Ansichten.
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Die
erfindungsgemäße Dämpfungsvorrichtung 1 des
ersten Ausführungsbeispiels ist vorzugsweise im Zweikomponentenspritzgussverfahren
einstückig ausgeführt und besteht aus einem Grundkörper 2 und
einem Dämpfungsabschnitt 3.
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Der
Grundkörper 2 umfasst einen Lagerabschnitt 4 mit
Befestigungsbohrung zur Befestigung der Dämpfungsvorrichtung 1 an
der Fahrzeugkarosserie (nicht dargestellt), einen Federarm 5 und
einen Aufnahmeabschnitt 6 zur Aufnahme eines Teils der Fahrzeugklappe.
Der Federarm 5 beschreibt einen Bogen von ca. 180°,
der im wesentlichen radial zur Befestigungsbohrung vom Lagerabschnitt 4 abweist, einstückig
in den Aufnahmeabschnitt 6 übergeht und sich zwischen
dem Lagerabschnitt 4 und dem Aufnahmeabschnitt 6 geringfügig
verbreitert. Der Aufnahmeabschnitt 6 umfasst an einer dem
Lagerabschnitt 4 zugewandten Seite eine konkav bogenförmige
Kontaktstruktur 61 zur Kontaktierung des Dämpfungsabschnitts 3 und
an einer von dem Lagerabschnitt 4 abgewandten Seite eine
konkav bogenförmige Aufnahmestruktur 62 zur Aufnahme
der zu dämpfenden Fahrzeugklappe. Die Kontaktstruktur 61 wird
im wesentlichen durch eine Schale 7 mit konkav bogenförmiger
Kontaktfläche und einer auf den Dämpfungsabschnitt 3 abgestimmten
Breite gebildet. Die Aufnahmestruktur 62 wird im wesentlichen
durch eine Rippe gebildet, die vorzugsweise im wesentlichen senkrecht
zu einer Achse der Befestigungsbohrung des Lagerabschnitts 4 von
der Schale 7 hervorsteht. Zwischen der Rippe und der Schale 7 sind
Versteifungsrippen 63 ausgebildet. Ein Kamm dieser Rippe
ist im wesentlichen spiegelverkehrt zur Kontaktstruktur 61 konkav
bogenförmig ausgebildet, um im funktionsbereiten Zustand
den Schwenkhebel einer Fahrzeugklappe zu umgeben (2).
Eine Bewegungsrichtung des Schwenkhebels eines Scharnierhebels wird
durch den Pfeil 8 angezeigt. Zwei seitliche von der Schale 7 abragende
Führungselemente 9, 10 bilden eine Führungseinrichtung,
um die Bewegung des Aufnahmeabschnitts 6 gegenüber dem
Dämpfungsabschnitt 3 zu führen und eine
Verschiebung des Aufnahmeabschnitts 6 gegenüber dem
Dämpfungsabschnitt 3 parallel zur Achse der Befestigungsbohrung
zu verhindern.
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Der
Dämpfungsabschnitt 3 ist aus einem weicheren Kunststoff
hergestellt als der Grundkörper 2 und bildet einen
im wesentlichen halbzylindrischen Block mit einer konvex bogenför migen
Kontaktstruktur 31 zur Kontaktierung des Aufnahmeabschnitts 6. Die
Kontaktstruktur 31 umfasst eine konvex bogenförmige
Kontaktfläche, die im wesentlichen in Richtung des Aufnahmeabschnitts 6 weist
und sich etwa über 180° um die Befestigungsbohrung
des Lagerabschnitts 4 erstreckt.
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Der
Aufnahmeabschnitt 6 und der Dämpfungsabschnitt 3 sind über
den Federarm 5 mittelbar verbunden. Die Dämpfungsvorrichtung 1 ist
durch Aufbringen einer Kraft entgegen der Federkraft des Federarms 5 von
einem Normalzustand, in welchem sich der Aufnahmeabschnitt 6 und
der Dämpfungsabschnitt 3 nicht unmittelbar in
Kontakt befinden, in einen Kontaktzustand, in welchem sich der Aufnahmeabschnitt 6 und
der Dämpfungsabschnitt 3 unmittelbar in Kontakt
befinden, überführbar. Bei einem Ausbleiben der
Kraft entgegen der Federkraft des Federarms 5 nimmt die
Dämpfungsvorrichtung 1 selbsttätig den
in 1 dargestellten Normalzustand ein.
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In
einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung (nicht
dargestellt) ist die Dämpfungsvorrichtung 1 unter
Verwendung eines erfindungsgemäßen Bausatzes zur
Herstellung einer Dämpfungsvorrichtung 1 für
die Schwenkbewegung einer Fahrzeugklappe zweistückig ausgeführt.
Ansonsten umfasst die Dämpfungsvorrichtung 1 denselben
Aufbau wie das erste Ausführungsbeispiel gemäß 1 und dieselben
Merkmale, die mit denselben Bezugszeichen bezeichnet werden. Der
erfindungsgemäße Bausatz umfasst einen Grundkörper 2 mit
einem Aufnahmeabschnitt 6 zur Aufnahme eines Teils der
Fahrzeugklappe und einen mit dem Grundkörper 2 verbindbaren
Dämpfungsabschnitt 3 zur Dämpfung des Aufnahmeabschnitts 6.
Im verbundenen Zustand der Dämpfungsvorrichtung 1 ist
der Aufnahmeabschnitt 6 gegenüber dem Grundkörper 2 bewegbar.
Die Bereitstellung des Bausatzes hat den Vorteil, dass eine große
Anzahl von einheitlichen Grundkörpern 2 gefertigt
werden kann, wobei der Grundkörper 2 in einem
nachgeschalteten automatischen Montageprozess mit einem passenden
Dämpfungsabschnitt 3 bestückt werden
kann. Auf diese Art und Weise kann man eine Dämpfungsvorrichtung 1 just-in-time
kundenspezifisch konfektionieren. Mögliche Verfahren zur
Befestigung des Dämpfungsabschnitts 3 am Grundkörper 2 können
verclipsen, verschweißen oder verkleben sein.
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Eine
bevorzugte Montagesituation der Dämpfungsvorrichtung 1 wird
nachstehend mit Bezug auf 2 beschrieben. 2 zeigt
schematische Ansichten der Dämpfungsvorrichtung 1 in
Zusammenwirkung mit einem Schwenkhebel 11 der Fahrzeugklappe,
wobei 2a die Dämpfungsvorrichtung 1 in
einem Normalzustand und 2b die Dämpfungsvorrichtung 1 in
einem Kontaktzustand zeigt. Die dargestellte Anordnung findet sich
bspw. in einem Fahrzeug mit einer Fahrzeugkarosserie, wobei die
Fahrzeugklappe gegenüber der Fahrzeugkarosserie zwischen
einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung
schwenkbar ist.
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Die
Dämpfungsvorrichtung 1 ist über einen Zapfen
(nicht dargestellt) um eine Drehachse D drehbar an der an der Fahrzeugkarosserie
festgelegt, so dass in der Endphase der Gesamtschwenkbewegung der
höchste Punkt des Dämpfungsabschnitts 3 verdreht
wird.
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Die
Drehachse D der Dämpfungsvorrichtung 1 ist vorzugsweise
im wesentlichen senkrecht zu einer Ebene angeordnet, welche die
Schwenkachse S der Fahrzeugklappe umfasst. Eine Achse K des Schwenkhebels 11 verläuft
vorzugsweise im wesentlichen senkrecht zur Schwenkachse S. Eine
Bewegungsrichtung B des Aufnahmeabschnitts 6 gegenüber
dem Dämpfungsabschnitt 3 verläuft im
wesentlichen senkrecht zu der Drehachse D.
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Die
Dämpfungsvorrichtung 1 ist derart konfiguriert,
dass eine Dämpfungskraft der Dämpfungsvorrichtung 1 bei
einer Bewegung des Aufnahmeabschnitts 6 in Richtung B des
Dämpfungsabschnitts 3 zunimmt und bei einer Bewegung
des Aufnahmeabschnitts 6 in der entgegen gesetzten Richtung
abnimmt.
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Vorzugsweise
erzeugt die Dämpfungsvorrichtung 1 eine maximale
Dämpfungskraft, wenn sich die Fahrzeugklappe in einer Neutralstellung
zwischen der Öffnungsstellung und der Schließstellung der
Fahrzeugklappe befindet, wobei die Dämpfungsvorrichtung 1 die
Fahrzeugklappe in die Schließstellung drängt,
wenn sich die Fahrzeugklappe zwischen der Schließstellung
und der Neutralstellung befindet, und in die Öffnungsstellung
drängt, wenn sich die Fahrzeugklappe zwischen der Neutralstellung
und der Öffnungsstellung befindet. Die Achsen K und D sind
in der Neutralstellung parallel (2b).
In der Neutralstellung wird der Dämpfungsabschnitt 3 am stärksten
beansprucht und verformt, so dass die Dämpfungskraft der
Dämpfungsvorrichtung 1 ein Maximum erreicht. Weil
die Dämpfungskraft der Dämpfungsvorrichtung 1 in
der Neutralstellung (α = 0) parallel zur Schwenkachse S
bzw. quer zur Schwenkbewegung des Klappenbügels 11 wirkt,
trägt sie in der Neutralstellung nichts zur Dämpfung
der Schwenkbewegung des Klappenbügels bei. Die Dämpfungskraft
auf den Klappenbügel 11 in Schwenkrichtung entspricht
rechnerisch näherungsweise der Dämpfungskraft
der Dämpfungsvorrichtung 1 multipliziert mit dem
Sinuswert des Winkels α zwischen der Drehachse D der Dämpfungsvorrichtung 1 und
der Achse K des Klappenbügels 11. Folglich ist
die Dämpfungskraft auf den Klappenbügel 11 in
der Neutralstellung gleich null und ändert das Vorzeichen
bzw. die Richtung, wenn der Klappenbügel 11 die
Neutralstellung durchläuft.
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Die
Vorgänge beim Öffnen der Fahrzeugklappe werden
nachstehend beschrieben:
Wird der Schwenkhebel 11 in
eine Richtung bewegt, die dem Öffnen der Fahrzeugklappe
entspricht, so gelangt der Schwenkhebel 11 mit dem Aufnahmeabschnitt 6 in
Kontakt. Dieser Zustand ist in 2a dargestellt.
Bei einer weiteren Bewegung des Schwenkhebels 11 in die
Richtung der Öffnungsstellung der Fahrzeugklappe wird der
Aufnahmeabschnitt 6 in Richtung des Dämpfungsabschnitts 3 verdrängt,
bis der Aufnahmeabschnitt 6 und der Dämpfungsabschnitt 3 mit
ihren komplementären Kontaktstrukturen in Kontakt gelangen.
Die seitlichen Führungselemente 9, 10 verhindern
dabei eine Verschiebung des Aufnahmeabschnitts 6 parallel
zur Drehachse D bzw. zur Achse der Befestigungsbohrung des Lagerabschnitts 4.
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Nachdem
der Aufnahmeabschnitt 6 ohne abzuwälzen zur Auflage
am Dämpfungsabschnitt 3 gekommen ist, passiert
der Schwenkhebel 11 auch das Maximum des Krümmungsradius
des Dämpfungsabschnitts 3. Dieser Zustand ist
in 2b dargestellt. Der Dämpfungsabschnitt 3 wird
dabei komprimiert und übt auf die Art die Dämpfungskraft
auf den Schwenkhebel 11 aus. Zu diesem Zeitpunkt wird die gesamte
Dämpfungsvorrichtung 1 durch die weitere Bewegung
des Schwenkhebels 11 mitgenommen und rotiert mit dem komprimierten
Dämpfungsabschnitt 3 um die Drehachse D. Durch
die fortwährende Schwenkbewegung des Hebels 11 um
die Schwenkachse S vergrößert sich der Abstand
zwischen dem Schwenkhebel 11 und Drehachse D wieder. Die
Drehung der Dämpfungsvorrichtung 1 in Richtung
der Schwenkbewegung 8 des Hebels und die Relaxation des
Dämpfungsabschnitts 3 bewirken nun, dass der Hebel
in seiner Endstellung gehalten wird. Beim Schließen der
Fahrzeugklappe verhält es sich analog.
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Ein
Verhältnis zwischen Weg und Haltekraft kann durch den Einsatz
verschiedener Shorehärten für das Material des
Dämpfungsabschnitts 3 variiert werden. Ein weiterer
Parameter ergibt sich aus den geometrischen Abmessungen. Diese Eigenschaft führt
dazu, dass dieses Prinzip mit einfachsten Mitteln auf jeden Fahrzeug-
und Klappentyp angepasst werden kann. Es entstehen kaum nennenswerte Mehrkosten
für eine Modifizierung der Dämpfungsvorrichtung 1,
da das Werkzeugprinzip und die Grundfunktionen erhalten bleiben.
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Das
Dämpfungselement weist einen einfachen Aufbau auf und ist
leicht zu montieren. Es kann im 2K-Spritzgussverfahren oder aus
einem Bausatz hergestellt werden, wobei ein Grundkörper
und ein Dämpfungsabschnitt des Bausatzes vorzugsweise genormte
Schnittstellen aufweisen. Das Element ist skalierbar und daher vielseitig
anwendbar. Es weist gute Dämpfungseigenschaften auf sowie
eine wesentliche Rückhaltekraft. Des Weiteren wird die Rückfederung
der Klappen im geöffneten Zustand verhindert und die Klappe
kann auch bei Windlast in der geöffneten Position gehalten
werden, was zu einer maßgeblichen Reduzierung des Verletzungspotentials
führt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10249468 [0002]
- - DE 4319136 [0003]