DE102010032459A1

DE102010032459A1 - Kofferraumdeckel mit einem Bügelscharnier

Info

Publication number: DE102010032459A1
Application number: DE102010032459A
Authority: DE
Inventors: Van-Hong Hoang; Joachim Schütz
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2010-07-28
Filing date: 2010-07-28
Publication date: 2012-02-02
Anticipated expiration: 2030-07-29
Also published as: DE102010032459B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Klappenanordnung mit einer Klappe (2), die von einem Bügelscharnierarm (4) gehalten ist. Der Bügelscharnierarm (4) ist an einem Lagerbock (5) angelenkt und unter Federspannung (7), die ein Aufschwenken der Klappe (2) zumindest unterstützt. In der maximalen Offen-Position (17) der Klappe (2) schwenkt der Bügelscharnierarm (4') mit einem Rastbereich (15) in eine Rastierung (8) ein, wodurch die Klappe (2) lösbar gesichert ist. Die Rastierung (8) wird von einer Aufnahme (16) gebildet, die außerhalb der Feder (7) angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich ist in der maximalen Offen-Position (17) der Rastbereich (15) an mindestens drei Seiten von der Aufnahme (16) aufgenommen. Die Erfindung kommt insbesondere zum Einsatz an Kraftfahrzeugen mit Stufenheck zur Abdeckung des Kofferraums.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klappenanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE 936 794 B ist ein Scharnier für Kofferraumdeckel für Kraftfahrzeuge bekannt, bei dem der Kofferraumdeckel auf einem beweglichen Scharnierarm befestigt ist, der einen kurvigen Verlauf aufweist. Der Scharnierarm gleitet beim Öffnen über eine entsprechende Kurvenform einer Blattfeder, wobei über Sicken in der Blattfeder eine Mitten- und eine Endposition des Kofferraumdeckels stabilisiert wird. Die Blattfeder kann so ausgelegt werden, dass sofort nach Einleiten der Öffnungsbewegung durch die Federkraft eine Unterstützung der Öffnungsbewegung erzielt wird. Das Gleiten des beweglichen Schwenkarms über die Blattfeder fuhrt jedoch zu Geräuschen und zu Verschleiß, wodurch die Öffnungskennung der Federunterstützung sich im Laufe der Zeit verändert. Außerdem ist mit einer solchen Anordnung nur bei sehr leichten Kofferraumdeckeln ein zumindest teilweise selbstständiges Öffnen allein durch die Federkraft möglich.
Aus der EP 785 330 B1 ist eine Heckklappenordnung für Kraftfahrzeuge bekannt, bei der ein beweglicher Arm des Klappenscharniers mit einer oder mehreren Rastmarken versehen ist, die beim Öffnen der Heckklappe in einer oder mehreren Teilöffnungspositionen derselben verrasten. Dies ermöglicht ein gesichertes nur teilweises Öffnen der Heckklappe, beispielsweise in Garagen oder für kleinere Personen.
Aus der DE 10 2007 060 864 A1 ist eine Frontklappe für Kraftfahrzeuge bekannt, die über ihre Normalstellung hinaus in eine Servicestellung verstellbar ist. In der Servicestellung kann das Scharnier der Frontklappe mittels einer Feststellschraube gesichert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klappenanordnung für Kraftfahrzeuge derart auszugestalten, dass das Öffnen der Klappe mit einer nicht zu starken Federkraft unterstützt wird, um das Schließen der Klappe nicht zu sehr zu erschweren, wobei die Klappe trotzdem sicher in ihrer Endposition gehalten ist.
Diese Aufgabe wird mit einer Klappenanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Klappenanordnung wird die Klappe von einem Bügelscharnierarm gehalten, der innerhalb des Kofferraums an einem Lagerbock angelenkt ist. Eine karosserieseitig festgelegte Feder greift an dem Bügelscharnierarm an und unterstützt zumindest das Aufschwenken der Klappe. Hierzu wird die Feder beim Schließen der Klappe insbesondere auf Zug vorgespannt. Damit die Klappe in ihrer maximalen Offen-Position, d. h. bei schwächster oder gar keiner Federlast, sicher gehalten ist, ist eine Rastierung vorgesehen, die in Form einer Aufnahme für den Bügelscharnierarm ausgebildet ist. Beim Erreichen der maximalen Offen-Position der Klappe schwenkt der Bügelscharnierarm in diese Aufnahme ein und verrastet in dieser. Die Aufnahme ist hierzu außerhalb der Felder, d. h. getrennt von dieser angeordnet. Zusätzlich oder alternativ ist der Rastbereich so ausgebildet, dass er den Bügelscharnierarm an mindestens drei Seiten aufnimmt, vorzugsweise an mindestens drei Seiten umschließt.
Die Anordnung der Aufnahme für den Bügelscharnierarm außerhalb der Feder erfolgt derart, dass diese Aufnahme an der Karosserie, und insbesondere an dem Lagerbock des Bügelscharniers angeordnet ist. Hierdurch wird eine besonders einfache Konstruktion erreicht, da die Halterung für die Rastierung bei dieser Ausführungsform einstückig mit dem Lagerbock hergestellt wird. Das mindestens dreiseitige Aufnehmen des Rastbereichs des Bügelscharnierarm von der Aufnahme (Rastierung) erfolgt vorzugsweise derart, dass die Rastierung gleichzeitig einen Endanschlag für den Bügelscharnierarm bildet. Auch dies ermöglicht eine sehr einfache Konstruktion, da hierdurch der Endanschlag und die Aufnahme des Rastbereichs zur Arretierung in der Endposition in einem Bauteil verwirklicht ist. Die mindestens drei Seiten des Rastbereiches umfassen daher die beim Öffnen der Klappe vorwärtsbewegte Seite des Rastbereich (Bügelscharnierarms) sowie dessen angrenzende Seiten. Die Rastierung kann hierbei, wie aus dem Stand der Technik bekannt, diese Seiten einklemmen, wobei der Rastbereich des Bügelscharnierarms hierzu vorteilhaft Vertiefungen aufweist, besonders vorteilhaft ist jedoch eine mehr als 270°-Umfassung des Rastbereiches, insbesondere ein Umgreifen des Rastbereichs durch die Aufnahme im Bereich von 275° bis 330°, insbesondere 280° bis 320°. Dieses Umfassen des Rastbereichs des Bügelscharnierarms durch die Aufnahme ermöglichst es, dass der Rastbereich ohne zusätzliche Bearbeitung, wie beispielsweise Einkerbungen oder angesetzte weitere Rastelemente, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, auskommt. Bei einem solchen Umfassen kann somit ein Stück des Bügelscharnierarms unverändert als solches als Rastbereich fungieren. Hierdurch wird die Konstruktion besonders einfach und dennoch betriebssicher.
Erfindungsgemäß kann die Rastierung gummielastisch ausgebildet werden, wodurch diese nicht nur preiswert und einfach herstellbar ist sondern gleichzeitig auch den Rastbereich des Bügelscharnierarms vor Verkratzen oder sonstigem Abrieb schützt. Die Ausbildung der Rastierung als Gummielement führt außerdem zu einer Geräuschminimierung bei der Verrastung und ermöglicht auf einfache Weise die bereits beschriebene Funktion der Rastierung als Endanschlag für den Bügelscharnierarm. Für eine besonders gute Funktion, d. h. insbesondere Langlebigkeit wird die aus einem Gummimaterial gebildete Rastierung vorteilhaft mit einem Einlegeteil versehen, dass einer zu starken Verformung des Gummiteils beim Einrasten des Bügelscharnierarms entgegen wirkt und/oder eine Verankerung des aus gummiartigen Material gebildeten Halteelementes bewirkt oder zumindest unterstützt. Alternativ oder zusätzlich können in dem gummiartigen Halteelement Hohlräume und/oder Nuten eingelassen sein, die der Einstellung der Rastkennung des gummiartigen Halteelementes dienen. Durch solche Hohlräume und/oder Nuten wird einerseits erreicht, dass das gummiartige Halteelement nicht zu hart für die Aufnahme des Rastbereiches ist und andererseits dennoch eine genügende Verformung des gummiartigen Halteelementes bei der Aufnahme oder Abgabe des Rastbereiches des Bügelscharnierarms möglich ist. Insbesondere hierdurch lässt sich die bereits beschriebene Umfassung des Rastbereiches von mehr als 290° auf einfache Weise realisieren.
Als Feder kommt erfindungsgemäß vorteilhaft eine Zugfeder und insbesondere eine Schraubenfeder zum Einsatz. Diese ist preiswert und ermöglicht ein schnelleres Öffnen bei temperaturunabhängiger Öffnungskraft als mit Gasdruckfedern. Auch die Unterbringung einer solchen Feder im Kofferraum ist problemlos möglich.
Die Wirklänge und -stärke der Feder wird vorzugsweise so ausgelegt, dass sie bei einem Öffnen des Verschlusses der Klappe diese selbstständig um mindestens 5% des maximalen Öffnungswinkels der Klappe anhebt. Die Klappe kann dann von Hand vollständig geöffnet werden, wobei sie in der Rastierung sicher gehalten ist. Vorzugsweise öffnet die Feder die Klappe selbstständig bis mindestens 10% des maximalen Öffnungswinkels und insbesondere bis mindestens 30% des maximalen Öffnungswinkels. Bei Einsatz einer stärkeren Feder kann diese die Klappe auch bis mindestens 50% oder gar an die 100% des maximalen Öffnungswinkels anheben, wobei jedoch vorteilhaft das Einrasten nicht von der Feder sondern manuell vorgenommen wird. Dies erlaubt eine geeignete Auslegung der Feder hinsichtlich Kosten und den individuellen Erwartungen relevanter Käuferschichten.
Vorteilhaft wird die Kinematik der Klappenöffnung derart ausgelegt, dass der maximale Öffnungswinkel der Klappe im Bereich 80° bis 110° und insbesondere im Bereich > 90° bis 100° liegt. Hierdurch kann der Gepäckraum (Kofferraum) leicht be- und entladen werden, ohne dass eine aufwendige Scharnierkonstruktion erforderlich ist.
Die erfindungsgemäße Klappenanordnung ist besonders geeignet für Heckdeckel von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Stufenheckkraftfahrzeugen. Mit der erfindungsgemäßen Klappenanordnung wird bei diesem Fahrzeugtyp eine besonders preiswerte und dennoch komfortable Klappenöffnung erreicht.
Eine solche Auslegung erlaubt nicht nur ein geeignetes Öffnen der Klappe, sondern auch ein Schließen derselben ohne große Mühe, wobei durch die manuelle Krafteinleitung zum Herauslösen des Rastbereiches aus der Rastierung und die dann schwache Federkraft eine genügende Geschwindigkeit der Klappe in Verschlussrichtung erreicht wird, dass diese sicher in ihrem Schloss einrastet.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben.
Es zeigen
1: einen Schnitt mit Blick auf das Bügelscharnier und
2: einen Schnitt durch die Rastierung.
Die in 1 dargestellte Klappenanordnung 1 ist ein senkrechter Schnitt entlang der Fahrzeuglängsachse, durch einen Kofferraum eines Kraftfahrzeuges, wobei aus Übersichtsgründen nur die für die Funktion der Klappenanordnung wesentlichen Teile dargestellt werden, insbesondere die zugehörige Kofferraumseitenwand, an der das Scharnier verbaut ist, ist nicht dargestellt.
Die erfindungsgemäße Klappenanordnung 1 hat einen sehr funktionellen Aufbau, d. h. sie kommt mit wenigen Teilen aus und hat dennoch einen hohen Bedienkomfort. Hierzu ist der Heckdeckel 2 (Kofferraumklappe) von zwei Bügelscharnierarmen 4, von denen nur einer abgebildet ist, gehalten, wobei die Verbindung Bügelscharnierarm 4 – Heckklappe 2 in üblicher Weise, insbesondere durch Verschrauben erfolgt. Der Heckdeckel 2 ist hierzu mit einem verstärkenden Innenblech 19 ausgerüstet, auf dem die Bügelaufnahme 20 sitzt.
Der Bügelscharnierarm 4 gehört zu einer Bügelscharnieranordnung 3, die in Fahrzeugrichtung gesehen am vorderen Ende des Kofferraums im Bereich der Hutablage (nicht dargestellt) an der Karosserie festgelegt ist. Die Verbindung mit der Karosserie erfolgt hierbei in üblicher Weise durch Verschweißung. Die Bügelscharnieranordnung 3 weist einen Lagerbock 5 (der mit der Karosserie verschweißt ist) auf, an dem der Bügelscharnierarm 4 über ein Lager 21 angelenkt ist. In der dargestellten geschlossenen Position der Heckklappe 2 erreicht der Bügelscharnierarm 4 nicht seine maximale Auslenkung, die von der Hutablage limitiert wird. Beim Öffnen des Heckdeckels 2 hingegen wird die um die Achse 6 des Lagers 21 erfolgende rotarische Schwenkbewegung des Bügelscharnierarms 4 jedoch von einer Verlängerung 22 des Lagerbocks 5, die nach unten und schräg hinten (bezüglich des Kraftfahrzeuges) gerichtet ist, limitiert. In dieser Verlängerung 22 des Lagerbocks 5, die einen Endanschlag 9 für den Bügelscharnierarm 4 bildet, sitzt eine Aufnahme 16 für einen Rastbereich 15 des Bügelscharnierarms 4, deren Aufbau und Funktion in der 2 beschrieben ist. Zur Unterstützung der Öffnungsbewegung des Heckdeckels 2 ist an dem Bügelscharnierarm 4 eine Federanlenkung 23 angebracht, an der eine Zugfeder 7 mit ihrem einem Ende 24 in Eingriff ist. Das andere Federende 25 greift in einen Halter 18 ein, der in der Seite des Kofferraums mit der Karosserie verschweißt ist. Die Zugfeder 7 ist in der dargestellten 0° Position maximal gespannt und so ausgebildet, dass sie bis zum Erreichen der maximalen Offen-Position 17 unter Spannung bleibt. Diese maximale Offen-Position 17 entspricht einem Öffnungswinkel α von 93° und ist in der 1 mit dem Bügelscharnierarm 4' und der Zugfeder 7' angedeutet. Durch das unter Spannung halten der Zugfeder 7 bis hin zu ihrer Position 7' im maximalen Öffnungswinkel wird eine Unterstützung des Öffnens des Heckdeckels 2 bis hin zu seiner Endposition und das Vermeiden von Klappergeräuschen der Zugfeder 7 erreicht, die diese beim Erreichen ihrer vollkommenen Entspannung generieren könnte. Dies bewirkt einen maximalen Komfort des Öffnens des Heckdeckels 2 ohne hohen konstruktiven Aufwand.
Die 2 zeigt den Endanschlag 9 mit der Aufnahme 16 für den Bügelscharnierarm 4' in der Verlängerung 22 des Lagerbocks 5 im Schnitt entlang der Linie II-II in 1. Der im geschlossenen Zustand des Heckdeckels 2 unterhalb der Aufnahme 16 liegende Bügelscharnierarm 4 schwenkt beim Erreichen der maximalen Offen-Position mit seinem Rastbereich 15 in die Aufnahme 16 ein, wobei er Verrastpuffer 13 überwindet.
Die Verrastpuffer 13 gehören zu einem gummielastischen Element 26, das aus EPDM-Kautschuk (Ethylen-Propylen-Dien-Monomer) gebildet ist. In das gummielastische Element 26 ist ein Einlegeteil 10 aus Polypropylen eingesetzt, das einerseits das gummielastische Element 26 versteift und andererseits Rastnasen 12 aufweist, die durch das gummielastische Element 26 hindurch in Öffnungen 27 der Verlängerung 22 des Lagerbocks 5 einrasten. Hierdurch wird das gummielastische Element 26 sicher in der Verlängerung 22 gehalten.
Das gummielastische Element 26 weist weiterhin einen Anschlagpuffer 11 auf, der die maximale Begrenzung der rotatorischen Bewegung des Bügelscharnierarms 4' am Endanschlag 9 bildet.
Die ebenfalls in das gummielastische Element integrierten Verrastpuffer 13 weisen Hohlräume 14 auf, die die Verformungskennung beim Einschwänken des Bügelscharnierarms 4 und dessen Herauslösen weicher gestalten. Das gummielastische Element 26 umschließt den eingeschwänkten Bügelscharnierarm 4' mit seinen Verrastpuffern 13, um insgesamt 310°, wodurch eine geräuschgedämpfte und sichere Arretierung des Heckdeckels 2 in seiner maximalen Offen-Position 17 gewährleistet ist. Der in die Rastierung 8 eingreifende Rastbereich 15 des Bügelscharnierarm 4 bedarf keiner zusätzlichen Bearbeitung oder dem Anbau weiterer Teile, da die Rastfunktion durch das Umschließen des Bügelscharnierarms 4' in seiner maximalen Offen-Position 17 durch die Verrastpuffer 13 des gummielastischen Elements 26 bereitgestellt ist. Hierdurch ist ein einfacher Aufbau der Klappenanordnung 1 möglich, bei hohem Bedienkomfort und Funktionszuverlässigkeit.
Bezugszeichenliste

1: Klappenanordnung
2: Heckdeckel/Klappe
3: Bügelscharnieranordnung
4: Bügelscharnierarm
5: Lagerbock
6: Achse
7: (Zug)feder
8: Rastierung
9: Endanschlag
10: Einlegeteil
11: Anschlagpuffer
12: Rastnasen
13: Verrastpuffer
14: Hohlraum
15: Rastbereich
16: Aufnahme/Halteelement
17: maximale Offen-Position
18: Halter
19: Innenblech
20: Bügelaufnahme
21: Lager
22: Verlängerung
23: Federanlenkung
24: Federende
25: anderes Federende
26: gummielastisches Element
27: Öffnungen
α: Öffnungswinkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 936794 B [0002]
EP 785330 B1 [0003]
DE 102007060864 A1 [0004]

Claims

Anordnung mit einer Klappe (2), die von einem Bügelscharnierarm (4) gehalten ist, der an einem Lagerbock (5) angelenkt ist, einer Feder (7), die ein Aufschwenken der Klappe (2) zumindest unterstützt, und einer Rastierung (8), die mit einem Rastbereich (15) des Bügelscharnierarms (4) zusammenwirkt und die die Klappe (2) in ihrer maximalen Offen-Position (16) lösbar arretiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastierung (8) eine Aufnahme (16) ist, in die der Rastbereich (15) des Bügelscharnierarms (4) beim Erreichen der maximalen Offen-Position (17) der Klappe (2) einschwenkt, wobei die Aufnahme (16) außerhalb der Feder (7) angeordnet ist und/oder den Rastbereich (15) an mindestens drei Seiten aufnimmt.
Klappenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (7) eine Zugfeder, und/oder eine Schraubenfeder ist.
Klappenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (7) die Klappe (2) selbstständig bis mindestens 5% Öffnungswinkels (α) der maximalen Offen-Position (17) anhebt.
Klappenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (7) auch in der maximalen Offen-Position (17) noch gespannt ist.
Klappenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastierung (8) gummielastisch ausgebildet ist.
Klappenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem gummielastischen Material mindestens ein Hohlraum (14) und/oder ein Einlegeteil (10) angeordnet ist.
Klappenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastierung (8) einen Endanschlag (9) für den Bügelscharnierarm (4) bildet.
Klappenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungswinkel (α) der maximalen Offen-Position (17) der Klappe (2) im Bereich 80° bis 110°, insbesondere 90° bis 100° liegt.
Klappenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (16) an dem Lagerbock (5) angeordnet ist.
Klappenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (2) ein Heck-Deckel eines Kofferraums eines Kraftfahrzeuges mit Stufenheck ist.