DE102009040405A1 - Hinge for binding cover at motor vehicle, comprises hinge lower section for binding at vehicle body and hinge upper section for binding at vehicle flap - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Scharnier, welches mindestens ein Scharnierunterteil zur Anbindung an eine Fahrzeugkarosserie und ein Scharnieroberteil zur Anbindung an eine Fahrzeugklappe aufweist, wobei das Scharnierunterteil und das Scharnieroberteil miteinander beweglich verbunden sind und wobei an dem Scharnier ein Aktor zum Anheben des Scharnieroberteils anordenbar ist (aktives Scharnier). Typischerweise wird bei einem Auslösen des Aktors ein zugehöriger Hubstößel ausgefahren, welcher das Scharnier aufdrückt und folglich die Fahrzeugklappe anhebt. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben eines Scharniers.The invention relates to a hinge which has at least one lower hinge part for connection to a vehicle body and a hinge upper part for connection to a vehicle flap, wherein the lower hinge part and the hinge upper part are movably connected to each other and wherein on the hinge an actuator for lifting the upper part of the hinge can be arranged (active Hinge). Typically, upon actuation of the actuator, an associated lift rod is extended, which presses the hinge and thus raises the vehicle door. The invention further relates to a method for operating a hinge.
Hierbei ist es von Nachteil, dass sich der Aktor bei einem aktiven Aufprallfall von dem Scharnier wegdrehen bzw. verkippen kann und somit ein vollständiges Anheben der Fahrzeugklappe nicht erreicht wird. Das Verkippen kann beispielsweise bereits bei dem Auslösen des Aktors dadurch zustande kommen, dass der Aktor eine Rückstoßkraft erfährt, bevor der Hubstößel das Scharnier kontaktiert hat. Das Verkippen kann aber auch dadurch zustande kommen, dass der Aktor eine Gegenkraft nach einer Kontaktierung des Scharniers durch den Hubstößel erfährt. Im Extremfall kann der Hubstößel des Aktors seine Anschlagfläche an dem Scharnier verlassen. Das hat zur Folge, dass bei einem Aufprall das aufprallende Objekt, z. B. ein Fußgänger, nicht optimal geschützt wird, da der vorgesehene Hub der Fahrzeugklappe nicht erreicht wird.In this case, it is disadvantageous that the actuator can pivot away or tilt away from the hinge during an active impact event, and thus a complete lifting of the vehicle door is not achieved. The tilting can, for example, already come about when the actuator is triggered because the actuator experiences a repulsive force before the lifting plunger has contacted the hinge. However, the tilting can also be caused by the fact that the actuator experiences a counter force after a contacting of the hinge by the lifting tappet. In an extreme case, the stroke plunger of the actuator can leave its stop surface on the hinge. This has the consequence that in an impact, the impacting object, z. B. a pedestrian is not optimally protected because the intended stroke of the vehicle door is not reached.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere eine Möglichkeit anzugeben, ein Scharnier mit vermindertem Hubverlust zu betreiben.The object of the invention is to avoid the disadvantages mentioned above and in particular to provide a way to operate a hinge with reduced stroke loss.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved according to the features of the independent claims. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Scharnier vorgeschlagen, welches mindestens ein Scharnierunterteil zur Anbindung an eine Fahrzeugkarosserie und ein Scharnieroberteil zur Anbindung an eine Fahrzeugklappe aufweist, wobei das Scharnierunterteil und das Scharnieroberteil miteinander beweglich verbunden sind und wobei an dem Scharnier ein Aktor zum Anheben des Scharnieroberteils anordenbar ist. Der Aktor ist mittels einer Aktorbefestigung an dem Scharnier befestigt.To achieve the object, a hinge is proposed, which has at least one lower hinge part for connection to a vehicle body and a hinge upper part for connection to a vehicle flap, wherein the lower hinge part and the hinge upper part are movably connected to each other and wherein an actuator for lifting the upper part of the hinge can be arranged on the hinge is. The actuator is attached by means of an actuator attachment to the hinge.
Aufgrund der Aktorbefestigung kann der Aktor im Betriebsfall nun nicht mehr von dem Scharnier getrennt werden. Zudem ergibt sich so eine Abstützung in Längsrichtung bzw. Betätigungsrichtung des Aktors, wodurch ein Hubverlust durch ein Nachgeben des Aktors aufgrund von Gegenkräften bei einem Wegdrücken des Scharnieroberteils verringert werden kann.Due to the actuator attachment, the actuator can no longer be disconnected from the hinge during operation. In addition, this results in a support in the longitudinal direction or actuating direction of the actuator, whereby a stroke loss can be reduced by a yielding of the actuator due to opposing forces in a pushing away of the hinge shell.
Der Aktor kann jedoch bei Bedarf getauscht werden. Insbesondere ist der Aktor mit dem Scharnier so verbunden, dass dieser z. B. im Reparaturfall zerstörungsfrei von dem Scharnier gelöst werden kann. Hierzu ist z. B. eine Schraubverbindung oder eine Verbindung mittels Bördelns möglich. Der Aktor kann ggf. auch fest mit einem Aktorhalter verbunden sein, so dass bei Bedarf der Aktorhalter mitsamt Aktor von dem Scharnier getrennt und durch einen neuen Aktorhalter mit Aktor ersetzt werden kann.However, the actuator can be replaced if necessary. In particular, the actuator is connected to the hinge so that this z. B. can be solved destructively from the hinge in case of repair. For this purpose z. B. a screw or a connection by means of flanging possible. If necessary, the actuator can also be fixedly connected to an actuator holder so that, if required, the actuator holder together with the actuator can be separated from the hinge and replaced by a new actuator holder with an actuator.
Hierbei sei angemerkt, dass die Fahrzeugkarosserie ein Chassis oder einen Teil einer Karosserie oder eines Chassis umfassen kann.It should be noted that the vehicle body may include a chassis or a part of a body or a chassis.
Bei der Fahrzeugklappe handelt es sich beispielsweise um eine Frontklappe oder eine Motorhaube eines Fahrzeugs. Der hier vorgeschlagene Ansatz ist jedoch auf jedwede über Scharniere betreibbare Klappe eines Fahrzeugs, z. B. eine Heckklappe, anwendbar.The vehicle flap is, for example, a front flap or a bonnet of a vehicle. However, the approach proposed here is applicable to any hinged flap of a vehicle, e.g. As a tailgate, applicable.
Eine Weiterbildung ist es, dass die Aktorbefestigung den Aktor ringförmig umgibt. Dadurch kann der Aktor allseitig an dem Scharnier gehalten werden. Zudem kann der Aktor zur Montage des aktiven Scharniers einfach in eine Ringöffnung der Aktorbefestigung eingesetzt werden. Ferner ist eine solche Aktorbefestigung kompakt und leicht.A development is that the actuator attachment surrounds the actuator ring. As a result, the actuator can be held on all sides on the hinge. In addition, the actuator for mounting the active hinge can be easily inserted into an annular opening of the actuator attachment. Furthermore, such actuator attachment is compact and lightweight.
Eine andere Weiterbildung ist es, dass das Scharnier mindestens eine Momentenabstützung für den Aktor aufweist. Während die Aktorbefestigung sicherstellt, dass der Aktor im Betriebsfall bzw. im betriebsbereiten Fall nicht mehr von dem Scharnier getrennt werden kann (bzw. mit diesem ggf. lösbar verbunden ist), besteht immer noch die Möglichkeit, dass der Aktor bei oder nach einem Auslösen in oder mit der Aktorbefestigung verkippt. Dies kann z. B. bei einer dünnen ringförmigen Aktorbefestigung auftreten. Mittels der Momentenabstützung kann die Verkippung örtlich begrenzt werden. Zudem kann so ein Hubverlust aufgrund der Verkippung des Aktors reduziert werden. In anderen Worten dient die Momentenabstützung als eine Positions- oder Lagebegrenzung für den Aktor, durch welche eine mögliche Verkippung des Aktors begrenzt wird. Another development is that the hinge has at least one moment support for the actuator. While the actuator attachment ensures that the actuator can no longer be separated from the hinge during operation or when it is ready for operation (or that it may be detachably connected to it), there is still the possibility that the actuator may be activated during or after a release in or tilted with the actuator attachment. This can be z. B. occur in a thin annular actuator attachment. By means of the torque support, the tilt can be localized. In addition, such a stroke loss can be reduced due to the tilting of the actuator. In other words, the torque support serves as a position or position limit for the actuator, by which a possible tilting of the actuator is limited.
Auch ist es eine Weiterbildung, dass die mindestens eine Momentenabstützung an dem Scharnierunterteil angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, den Aktor gegen das Scharnierunterteil abzustützen. Dies hat den Vorteil, dass die Momentenabstützung besonders einfach realisierbar ist. Diese Momentenabstützung blockiert in anderen Worten eine Annäherung des Aktors an das Scharnierunterteil, wie sie beispielsweise bei einer Verkippung des Aktors zustande kommen kann.It is also a development that the at least one torque support is arranged on the lower hinge part and is adapted to support the actuator against the lower hinge part. This has the advantage that the torque support is particularly easy to implement. This torque support blocked in other words, an approximation of the actuator to the lower hinge part, as may occur, for example, in a tilting of the actuator.
Ferner ist es eine Weiterbildung, dass die mindestens eine Momentenabstützung dazu eingerichtet ist, den Aktor (im Wesentlichen) parallel zu dem Scharnierunterteil abzustützen. Dadurch können ein Verkippen des Aktors und somit ein Hubverlust besonders gering gehalten werden.Further, it is a development that the at least one torque support is adapted to support the actuator (substantially) parallel to the lower hinge part. As a result, a tilting of the actuator and thus a stroke loss can be kept particularly low.
Im Rahmen einer zusätzlichen Weiterbildung ist die mindestens eine Momentenabstützung seitlich bzw. lateral zumindest teilweise um den Aktor herum gebogen. Dadurch kann nicht nur eine Verkippung des Aktors direkt in Richtung des Scharnierunterteils begrenzt werden, sondern auch in Richtungen schräg zum Scharnierunterteil. Die Momentenabstützung kann beispielsweise zumindest annähernd kreissektorförmig um den Aktor herum gebogen sein, insbesondere um eine Längsachse des Aktors.In the context of an additional development, the at least one torque support is bent laterally or laterally at least partially around the actuator. As a result, not only tilting of the actuator can be limited directly in the direction of the lower hinge part, but also in directions obliquely to the lower hinge part. For example, the torque support may be bent around the actuator at least approximately in the shape of a circle sector, in particular around a longitudinal axis of the actuator.
Eine zusätzliche oder alternative Weiterbildung besteht darin, dass das Scharnieroberteil mindestens aus einem unteren Scharnieroberteil und einem damit verschwenkbar verbundenen oberen Scharnieroberteil zusammengesetzt ist, wobei das obere Scharnieroberteil zur Anbindung an die Fahrzeugklappe vorgesehen ist, und dass die mindestens eine Momentenabstützung an dem unteren Scharnieroberteil angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, den Aktor an dem unteren Scharnieroberteil zu halten. Auch hierdurch kann ein Verkippen des Aktors verhindert werden.An additional or alternative development is that the hinge upper part is composed of at least a lower hinge upper part and an upper hinge upper part pivotally connected thereto, the upper hinge upper part being provided for connection to the vehicle flap, and the at least one torque support being arranged on the lower hinge upper part and configured to hold the actuator to the lower hinge top. This also prevents tilting of the actuator can be prevented.
Eine Ausgestaltung ist es, dass die mindestens eine Momentenabstützung eine Kontaktfläche für den Aktor aufweist. Die Kontaktfläche wird von dem Hubstößel des ausgelösten Aktors kontaktiert und dient der Druck- bzw. Hubübertragung auf das Scharnieroberteil. Die Anordnung der Kontaktfläche an der Momentenabstützung ergibt eine besonders kompakte Bauform und einen besonders engen Sitz des Aktors an der Momentenabstützung, was eine Verkippung weiter reduzieren kann.One embodiment is that the at least one torque support has a contact surface for the actuator. The contact surface is contacted by the lift rod of the triggered actuator and is used for pressure or stroke transmission to the hinge upper part. The arrangement of the contact surface on the torque support results in a particularly compact design and a particularly tight fit of the actuator to the torque support, which can further reduce tilting.
Eine spezielle Ausgestaltung ist es, dass die Momentenabstützung und der Aktor zueinander verschieblich angeordnet sind. Dadurch kann der Aktor sich im Verlauf des Hubvorgangs (also bei der Aktivierung des Aktors) in der Momentenabstützung zum Ausgleich einer relativen lateralen Lageverschiebung der Momentenabstützung zu dem Aktor verschieben. Auch hierdurch kann eine unerwünschtes Moment auf den Aktor und somit eine Verkippung des Aktors unterdrückt werden.A special embodiment is that the torque support and the actuator are arranged displaceable relative to each other. This allows the actuator in the course of the lifting process (ie when activating the actuator) in the torque support to compensate for a relative lateral shift position of the torque support move to the actuator. As a result, an undesired torque on the actuator and thus a tilting of the actuator can be suppressed.
Eine weitere spezielle Ausgestaltung ist es, dass der Aktor im nicht ausgelösten Zustand gering beabstandet zu der Momentenabstützung oder die Momentenabstützung kontaktierend angeordnet ist. So kann im aktiven Aufprallfall ein Hubverlust weiter reduziert werden.Another special embodiment is that the actuator in the untripped state is arranged at a small distance from the moment support or the moment support contacting. Thus, in the event of an active impact, a stroke loss can be further reduced.
Eine weitere Ausführungsform besteht darin, dass die mindestens eine Momentenabstützung den Aktor an einer zu dem unteren Scharnieroberteil abgewandten Seite abstützt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Momentenabstützung des Aktor überwölbt und an einer zu dem Scharnieroberteil abgewandten Seite abgewinkelt ist.A further embodiment consists in that the at least one torque support supports the actuator on a side facing away from the lower hinge upper part. This can be achieved, for example, in that the torque support of the actuator is arched over and angled away on a side facing away from the hinge top.
Eine nächste Ausgestaltung ist es, dass die mindestens eine Momentenabstützung eine zu einer Außenkontur des Aktors passende Auflagefläche aufweist. So kann ein Spiel des Aktors bezüglich der Momentenabstützung gering gehalten und eine Verkippung des Aktors bei seiner Aktivierung reduziert oder weitgehend ausgeschlossen werden.A next refinement is that the at least one torque support has a bearing surface which is matched to an outer contour of the actuator. Thus, a game of the actuator with respect to the moment support can be kept low and tilting of the actuator when it is activated reduced or largely excluded.
Auch ist es eine Ausgestaltung, dass die Aktorbefestigung und/oder die mindestens eine Momentenabstützung aus Blech hergestellt ist bzw. sind. Dies ist eine preiswert herstellbare und leichte Ausführungsform.It is also an embodiment that the actuator attachment and / or the at least one moment support is made of sheet metal or are. This is an inexpensive to produce and lightweight embodiment.
Alternativ können die Aktorbefestigung und/oder die Momentenabstützung aus Kunststoff, z. B. aus hochfestem Kunststoff, aus Aludruckguss, aus Stahl, aus Schmiedestahl hergestellt sein bzw. derartige Komponenten umfassen. Auch kann es sich bei der Aktorbefestigung und/oder der Momentenabstützung um ein Aluminiumteil, eine Schmiedeteil, ein Gussteil, o. ä. handeln.Alternatively, the actuator attachment and / or the moment support made of plastic, z. B. made of high-strength plastic, die-cast aluminum, made of steel, forged steel or include such components. The actuator fastening and / or the torque support can also be an aluminum part, a forged part, a cast part, or the like.
Eine Weiterbildung besteht darin, dass die mindestens eine Momentenabstützung einstückig mit der Aktorbefestigung ausgebildet ist. In anderen Worten kann gemäß dieser Weiterbildung die Aktorbefestigung eine zusätzliche, mit der Aktorbefestigung einstückig verbundene Momentenabstützung umfassen. Dadurch können Teile eingespart werden, was eine rationellere Herstellung und einfachere Montage erlaubt. A further development is that the at least one torque support is formed integrally with the actuator attachment. In other words, according to this development, the actuator attachment comprise an additional torque support integrally connected to the actuator attachment. As a result, parts can be saved, which allows a more rational production and easier assembly.
Beispielsweise kann eine kombinierte Momentenabstützung und Aktorbefestigung aus einem Blech hergestellt werden.For example, a combined torque support and actuator attachment can be made from a metal sheet.
Die Fahrzeugklappe kann beispielsweise eine Frontklappe, eine Heckklappe und/oder eine Seitenklappe sein.The vehicle flap may be, for example, a front flap, a tailgate and / or a side flap.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Scharniers, wobei der Aktor an dem Scharnier angeordnet ist und wobei der Aktor ausgelöst wird und der betätigte Aktor zumindest zeitweise an der mindestens einen Momentenabstützung abgestützt wird.The above object is also achieved by a method for operating such a hinge, wherein the actuator is arranged on the hinge and wherein the actuator is triggered and the actuated actuator is at least temporarily supported on the at least one torque support.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen schematisch dargestellt und erläutert. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.Embodiments of the invention are shown and explained schematically with reference to the drawings. In this case, the same or equivalent elements may be provided with the same reference numerals for clarity.
Es zeigen:Show it:
In
Die Aktorbefestigung
Bei einem Auslösen des Aktors
Bei dem Auslösen des Aktors
Das Wegdrehen bzw. Verkippen des Aktors
Um das Verkippen des Aktors
Ferner kann die Momentenabstützung
Zur lagesicheren Befestigung der Aktorbefestigung
Die Momentenabstützung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Scharnierhinge
- 22
- Aktoractuator
- 33
- ScharnierunterteilHinge lower
- 44
- ScharnieroberteilHinge cover
- 55
- langer Lenkerlong handlebar
- 66
- kurzer Lenkershort handlebar
- 77
- unteres Scharnieroberteillower hinge top
- 88th
- oberes ScharnieroberteilUpper hinge top
- 99
- Dämpferdamper
- 1111
- AktorbefestigungAktorbefestigung
- 1212
- Basisteil der AktorbefestigungBase part of the actuator attachment
- 1313
- Durchführung der AktorbefestigungImplementation of the actuator attachment
- 1414
- hakenförmige Lasche der AktorbefestigungHook-shaped tab of the actuator attachment
- 1515
- Halterungsbereich der AktorbefestigungMounting area of the actuator attachment
- 15a15a
- kreisförmige Aussparung des Halterungsbereichscircular recess of the mounting area
- 1616
- Aktorspitzeactuator tip
- 1717
- Kontaktplattecontact plate
- 1818
- Momentenabstützungtorque support
- 1919
- Arm der MomentenabstützungArm of the moment support
- 2020
- Momentenabstützungtorque support
- 101101
- Scharnierhinge
- 121121
- Momentenabstützungtorque support
- 122122
- Kontaktflächecontact area
- 123123
- Kontaktelementcontact element
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 102006037831 A1 [0003] DE 102006037831 A1 [0003]
Claims (14)
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