-
Die Erfindung betrifft eine Klemmvorrichtung zur Fixierung zweier relativ zueinander bewegbarer Bauteile aneinander.
-
In der Praxis kommt es häufig vor, dass zwei relativ zueinander bewegbare Bauteile in einer Schließstellung aneinander fixiert werden sollen. Solche Bauteile sind häufig relativ zueinander verschwenkbar. Ein Beispiel hierfür ist im Bereich eines Kraftfahrzeugs gegeben, wo beispielsweise häufig große Heckklappen bei größeren Kraftfahrzeugen mit Fließheck oder sogenannten SUVs zum Verschließen einer Hecköffnung vorgesehen sind. Bei diesen Heckklappen kommt es mitunter vor, dass sie zum Dröhnen bei Fahrbahn- oder Antriebsstrangregungen neigen. Ursache hierfür ist eine Bewegung respektive Schwingung der Heckklappe, die eine taumelnde Bewegung in Quer- und Längsrichtung zeigt, auch wenn sie in der Schließstellung verriegelt ist.
-
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Möglichkeit anzugeben, die eine schwingungssichere Fixierung zweier relativ zueinander bewegbarer Bauteile ermöglicht.
-
Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß eine Klemmvorrichtung zur Fixierung zweier relativ zueinander bewegbarer Bauteile aneinander vorgesehen, umfassend einen am einen Bauteil anzuordnenden Dorn und eine am anderen Bauteil anzuordnende Hülse, wobei der Dorn unter Zentrierung der Hülse in diese von einer Seite her einführbar ist und ein hülsenseitiges Klemmmittel betätigt, das in der eingeführten Stellung den Dorn mittels einer Klemmverbindung relativ zu dem anderen Bauteil fixiert.
-
Die erfindungsgemäße Klemmvorrichtung ermöglicht eine querverschiebungssichere Fixierung zweier Bauteile aneinander, das heißt, beide sind in Querrichtung abgestützt. Zu diesem Zweck ist am einen Bauteil, im Falle des Kraftfahrzeugs beispielsweise der Heckklape, also einem schwenkbaren Bauteil, ein Dorn angeordnet, während am anderen Bauteil, im Falle des Kraftfahrzeugs karosserieseitig im Bereich des Heckausschnitts, eine Hülse angeordnet ist, die dort geringfügig schwimmend positioniert ist. Beim Bewegen der Bauteile zueinander, wenn also die Heckklappe geschlossen wird, wird der Dorn in die Hülse eingeführt und kann diese aufgrund ihrer geringfügig schwimmenden Lagerung zentrieren. Dies ermöglicht es, etwaige Toleranzen, die im Falle des beschriebenen Kraftfahrzeugs aufgrund der Größe der Bauteile und der Schwenklagerung der Heckklappe bezüglich der Bewegung der Bauteile zueinander gegeben sind, auszugleichen. Beim weiteren Schließvorgang läuft der Dorn gegen ein Klemmmittel, das hierbei betätigt wird. Dieses Klemmmittel erwirkt eine Klemmverbindung, über die der Dorn relativ zu dem anderen Bauteil fixiert wird. Je nach Ausgestaltung, worauf nachfolgend noch eingegangen wird, kann das Klemmmittel direkt am Dorn und am anderen Bauteil angreifen, oder an zwischengeordneten, koppelnden Elementen oder dergleichen. In jedem Fall ergibt sich eine feste, beim Entfernen der Bauteile voneinander jedoch wieder lösbare Klemmverbindung.
-
Im Falle des geschilderten Kraftfahrzeugs bedeutet dies, dass über diese Klemmvorrichtung die Heckklappe relativ zur Karosserie quer abgestützt ist, so dass eine hohe Steifigkeit in Querrichtung gegeben ist und es auch bei von der Fahrbahn oder dem Antriebsstrang her eingetragenen Schwingungen nicht zu einem Schwingen der Heckklappe und damit einem Dröhnen kommt.
-
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Hülse einen sich konisch nach außen erweiternden Einführabschnitt aufweist, der in einen den Dorn spielfrei führenden Abschnitt übergeht. Dieser Einführabschnitt ermöglicht einen gewissen Toleranzausgleich zwischen den beiden Bauteilen, er stellt sicher, dass der Dorn sicher in die Hülse eingeführt wird, auch wenn die Dornlängsachse und die Hülsenlängsachse geringfügig querversetzt zueinander sind. Aufgrund der geringfügig schwimmenden Lagerung der Hülse kann im Falle eines Achsenversatzes die Hülse geringfügig verschoben werden, so dass die Toleranz respektive der Achsversatz ausgeglichen wird. In weiterer Bewegung läuft der Dorn sodann in einen ihn spielfrei führenden Abschnitt ein, so dass sich eine spielfreie, quasi formschlüssige Kopplung zwischen Dorn und Hülse ergibt. Da die Hülse über die Klemmverbindung schließlich fest am anderen Bauteil fixiert ist, ergibt sich insgesamt eine spielfreie, klemmfeste Querabstützung.
-
Die Klemmvorrichtung selbst kann bevorzugt zwei an der Hülse schwenkbar gelagerte Hebelarme umfassen, die mit einem Hebelabschnitt in der eingeführten Stellung am Dorn und mit einem anderen Hebelabschnitt am anderen Bauteil oder einem diesem zugeordneten Kopplungsbauteil angreifen. Die Klemmvorrichtung ist gemäß dieser Ausgestaltung also an der Hülse angeordnet und weist zwei schwenkbare Hebelarme auf. Beim Einlaufen läuft der Dorn gegen zwei entsprechende Hebelabschnitte, worüber die Hebel auseinanderbewegt werden. Hierbei laufen zwei weitere Hebelabschnitte gegen das andere Bauteil oder ein diesem zugeordnetes Kopplungsbauteil. Die Hebelarme liegen dann also fest am Dorn und am anderen Bauteil respektive dem Kopplungsbauteil an.
-
Kommt ein solches Kopplungsbauteil zum Einsatz, so kann dieses beispielsweise ein scheibenförmiger Adapter sein, über den die Hülse am anderen Bauteil festlegbar ist. Die Hülse ist an diesen scheibenförmigen Adapter schwimmend gelagert, der Adapter selbst wird in geeigneter Weise am anderen Bauteil befestigt, beispielsweise verschraubt, verklebt, verschweißt etc. Die Klemmarme greifen also bei dieser Ausgestaltung an dem Adapter an. Alternativ oder zusätzlich zu dem scheibenförmigen Adapter kann auch hülsenseitig eine Klemmscheibe vorgesehen werden, gegen die die Hebelarme laufen, wobei in diesem Fall die Hülse entweder direkt am anderen Bauteil, also beispielsweise dem Karosserieblech, oder am Adapter schwimmend gelagert ist.
-
Die Hülse selbst kann gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung zweiteilig ausgeführt sein, wobei die beiden Hülsenteile fest miteinander verbindbar sind. Die Trennebene verläuft senkrecht zur Hülsenlängsachse. Dies ermöglicht es, die Hülse auf einfache Weise am anderen Bauteil anzuordnen, dieses also quasi zwischen die Hülsenteile zu bringen, so dass die Hülse verliersicher am anderen Bauteil, abgesehen von der geringfügig schwimmenden Lagerung, angeordnet ist. Entsprechendes gilt im Falle eines Adapters. Die Hülsenteile können beispielsweise miteinander verschraubt werden, auch ein Verrasten oder Verschnappen ist denkbar.
-
Am Dorn kann eine Anschlagscheibe vorgesehen sein, die in der eingefahrenen Stellung an der Hülse anliegt. Diese Anschlagscheibe, die beispielsweise ein Innengewinde aufweist und auf ein Außengewinde des Dorns aufgeschraubt ist, so dass sie längs des Dorns verstellbar ist, begrenzt letztlich den Bewegungsweg und bildet einen lokalen Bewegungsanschlag.
-
Der Dorn und die Hülse selbst können aus Metall sein, denkbar ist aber auch eine Ausführung aus Kunststoff. Beide können aus dem gleichen Material oder aus unterschiedlichen Materialien sein.
-
Neben der Klemmvorrichtung selbst betrifft die Erfindung ferner ein Kraftfahrzeug umfassend eine Karosserie sowie wenigstens eine an dieser schwenkbar gelagerte Klappe, die in einer Schließstellung eine Karosserieöffnung verschließt. Das Kraftfahrzeug zeichnet sich erfindungsgemäß durch wenigstens eine Klemmvorrichtung der beschriebenen Art aus, über die die ein Bauteil bildende Klappe an einem ein zweites Bauteil bildenden karosserieabschnitt im Bereich der Karosserieöffnung in der Schließstellung der Klappe fixierbar ist. Erfindungsgemäß dient also die beschriebene Klemmvorrichtung dazu, großflächige Fahrzeugklappen, bevorzugt natürlich die Heckklappe, in der Schließstellung fest zu verriegeln.
-
Der Dorn kann hierbei an der Klappe und die Hülse am Karosserieabschnitt angeordnet sein, wobei die Anordnung natürlich aber auch umgekehrt sein kann. Im erstgenannten Fall läuft der Dorn beim Schließen der Klappe in die positionsfeste Hülse ein, im anderen Fall läuft die an der beweglichen Klappe angeordnete Hülse auf den positionsfesten Dorn auf. Unabhängig davon ist die Funktion stets die gleiche, da mit Erreichen der Schließstellung die entsprechende Klemmwirkung zur Querabstützung erzeugt wird.
-
Der Dorn selbst ist an der Klappe. oder dem Karosserieabschnitt entweder verschweißt, bevorzugt jedoch ist er in eine Gewindebohrung eingeschraubt. Das heißt, dass der Dorn einen entsprechenden Gewindeabschnitt aufweist, der ein einfaches Befestigen ermöglicht. Diese lösbare Schraubbefestigung ermöglicht auch im Bedarfsfall einen Austausch des Dorns, sollte dieser aus welchen Gründen auch immer auszutauschen sein.
-
Der Adapter, sofern ein solcher vorgesehen ist, kann an der Klappe oder dem Karosserieabschnitt, je nachdem, wo er befestigt ist, verklebt oder verschweißt werden, alternativ können auch Befestigungselemente wie Schrauben oder Nieten zur Adapterfixierung verwendet werden.
-
Wie beschrieben ist die Klappe bevorzugt eine Heckklappe des Kraftfahrzeugs, wobei der Dorn oder die Hülse an einer in der Schließstellung im Wesentlichen horizontal verlaufenden Klappenfläche angeordnet ist, und der Karosserieabschnitt, an dem die Hülse oder der Dorn angeordnet ist, in der Schließstellung der Klappenfläche gegenüberliegt.
-
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
-
1 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs in einer Perspektivansicht,
-
2 eine Prinzipdarstellung im Schnitt einer erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung in geöffneter Form,
-
3 die Klemmvorrichtung aus 1 in geschlossenem Zustand,
-
4 eine Prinzipdarstellung im Schnitt einer erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung einer zweiten Ausführungsform in geöffnetem Zustand,
-
5 die Klemmvorrichtung aus 4 in der geschlossenen Stellung,
-
6 eine Prinzipdarstellung im Schnitt einer erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung einer dritten Ausführungsform in geöffnetem Zustand, und
-
7 die Klemmvorrichtung aus 6 im geschlossenen Zustand.
-
1 zeigt ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 1, umfassend eine Karosserie 2 sowie eine an dieser schwenkbar gelagerte Klappe 3, hier in Form einer Heckklappe, über die eine Karosserieöffnung 4, hier der Kofferraumzugang, geschlossen werden kann. Um die Klappe 3 querfest an der Karosserie 2 in der Schließstellung zu verriegeln, ist eine erfindungsgemäße Klemmvorrichtung 5 vorgesehen, wie sie in drei verschiedenen Ausgestaltungen in den 2, 3, den 4, 5 und den 5, 6 gezeigt ist. Die jeweilige Klemmvorrichtung 5 besteht aus einem beispielsweise an der Klappe 3 befestigten Dorn und einer karosserieseitig befestigten Hülse mit zugeordneter Klemmvorrichtung, über welche der Dorn und die Karosserie 2 im Bereich der Karosserieöffnung 4, an welcher die Heckklappe angeordnet ist, in eine querfeste Klemmverbindung zueinander gebracht werden können.
-
2 und 3 zeigen eine erste Ausführungsform einer solchen Klemmvorrichtung 5. Gezeigt ist ein zylindrischer Dorn 6, der beispielsweise an der Klappe 3 angeordnet ist. Dargestellt ist ferner eine Hülse 7, die an der Karosserie 2, hier exemplarisch an einem Karosserieblech 8, angeordnet ist. Die Hülse 7 ist daran schwimmend angeordnet, das heißt, dass der Durchmesser der Bohrung 9 im Karosserieblech größer ist als der Durchmesser des Hülsenabschnitts 10. Die Hülse 7 weist also eine entsprechende umlaufende Nut 11 auf, deren Nutgrunddurchmesser etwas kleiner ist als der Durchmesser der Bohrungen 9, so dass die Hülse 7 geringfügig quer verschiebbar ist.
-
Zum Anbringen der Hülse an dem Karosserieblech 8 kann die Hülse beispielsweise zweiteilig sein, wobei die Trennebene quer zur Längsachse der Hülse verläuft. Die beiden Hülsenteile können von oben und von unten am Karosserieblech 8 angesetzt und anschließend miteinander verbunden, beispielsweise verschraubt oder verrastet werden, so dass das Karosserieblech 8 in die Hülsennut 11 aufgenommen werden kann.
-
An der Hülse 7 ist ein Klemmmittel 12 vorgesehen, umfassend zwei Hebelarme 13, die um eine Schwenkachse 14 schwenkbar gelagert sind. Jeder Hebelarm 13 weist einen ersten Hebelabschnitt 15 und einen zweiten Hebelabschnitt 16 auf, siehe 3.
-
In der geöffneten Stellung sind die Hebelabschnitte 15 aufeinander zugeschwenkt, wie 2 zeigt. Der Dorn 6 wird von oben in Richtung der Hülse 7 beim Zuschwenken der Klappe 3 bewegt. Die Hülse 7 weist einen sich nach außen konisch erweiternden Einführabschnitt 17 auf, in den der Dorn einläuft. Diesem Einführabschnitt 17 folgt ein zylindrischer Abschnitt 18, der im Durchmesser so bemessen ist, dass er den Dorn 6 spielfrei aufnimmt, das heißt, dass der Innendurchmesser des Abschnitts 18 im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Dorns 6 entspricht und es zu einem spielfreien, leicht pressenden Kontakt kommt. Der Dorn 6 ist natürlich trotz Einlaufens in den Abschnitt 18 weiterhin axial bewegbar. Im Rahmen dieser weitergehenden Axialbewegung läuft er gegen die Hebelabschnitte 15, die hierbei um die Schwenkachsen 14 nach außen geschwenkt werden. Die Hebelabschnitte 15 liegen am Dorn an, während die Hebelabschnitte 16 gegen die Unterseite einer hier optional unterhalb des Karosserieblechs angeordnete Scheibe 18 laufen und dagegen gedrückt werden, die dadurch fest gegen das Karosserieblech 8 gedrückt wird.
-
In der in 3 gezeigten Schließstellung, wenn also die Heckklappe 3 komplett geschlossen ist, wird folglich über die Klemmvorrichtung 12 eine feste Verklemmung des Dorns 6 relativ zur Karosserie 2 erreicht, so dass mithin – nachdem der Dorn 6 fest mit der Klappe 3 verbunden ist – auch die Klappe quer fest mit der Karosserie 2 gekoppelt. Wird die Klappe 3 geöffnet, so wird der Dorn 6 aus der Hülse unter Lösen der Klemmverbindung herausgezogen, so dass sich wieder die in 2 gezeigte offene Stellung ergibt. Damit die Hebelarme 13 diese auch sicher einnehmen und nicht beliebig schwenken, können die Hebelarme 13 über nicht gezeigte Federelemente in die geöffnete Stellung vorgespannt sein.
-
Bevorzugt sind natürlich wenigstens zwei solcher Klemmmittel 5 am Kraftfahrzeug vorgesehen, die im Bereich der Seiten der Karosserie 2 respektive Klappe 3 angeordnet sind.
-
Die in den 2 und 3 gezeigte, ein Kopplungselement bildende Scheibe 18 ist wie beschrieben optional, sie ist ebenfalls in der Hülsennut 11 aufgenommen. Im gezeigten Beispiel ist, gesehen aus Richtung des Klemmmittels 12, diese Scheibe 18 dem Klemmmittel 12 quasi nachgeschaltet, so dass in der Schließstellung die Hebelabschnitte 16 gegen diese Scheibe 18 drücken, die hierüber fest gegen das Karosserieblech 8 gedrückt wird. Die Scheibe 18 ist jedoch optional, gleichwohl können die Hebelabschnitte 16 auch unmittelbar gegen das Karosserieblech 8 laufen.
-
4 zeigt eine Ausgestaltung einer zweiten Ausführungsform eines Klemmmittels 5, wobei für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Auch hier ist ein Dorn 6 sowie eine bevorzugt zweiteilige Hülse 7 vorgesehen, die mit dem Klemmmittel 12 in Form der Hebelarme 13 versehen ist.
-
Anders als bei der Ausgestaltung gemäß der 2, 3 ist hier die Hülse 7 an einem ein Kopplungselement bildender scheibenförmiger Adapter 19 schwimmend angeordnet. Der Adapter 19 weist ebenfalls eine entsprechende Bohrung 20 auf, deren Durchmesser etwas größer ist als der Durchmesser des Grundes der Hülsennut 11. Auch hier ist exemplarisch eine Scheibe 18 vorgesehen, die jedoch nur optional ist.
-
Zur Montage wird die vorzugsweise zweiteilige Hülse 7 am Adapter 19 angeordnet. Sodann wird der Adapter 19 an der Karosserie 2 bzw. dem Karosserieblech 8 festgelegt, beispielsweise durch Verschrauben oder Vernieten oder Verkleben oder Verschweißen.
-
Die Funktion des in den 4 und 5 gezeigten Klemmmittels 5 ist die gleiche wie zuvor beschrieben, lediglich mit dem Unterschied, dass die Hülse 7 beim Schließen relativ zum Adapter 19 und nicht zum Karosserieblech 8 zentriert wird, wie bei den 2 und 3. Die Verklemmung erfolgt hier relativ zum Adapter 19, der aber wie beschrieben positionsfest mit dem Karosserieblech 8 verbunden ist. In der Schließstellung liegen auch hier die Hebelabschnitte 15 am Dorn 6 an, während die Hebelabschnitte 16 an der Scheibe 18 anliegen und diese gegen den Adapter 19 gedrückt ist. Wie beschrieben können die Hebelarme 16 aber auch direkt gegen den Adapter 19 laufen.
-
6 zeigt schließlich eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Klemmmittels 5, wobei auch hier für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet werden.
-
Diese Ausgestaltung entspricht der wie in den 2 und 3 beschrieben, weshalb auf die dortigen Ausführungen verwiesen wird. Im Unterschied zur Ausgestaltung gemäß der 2 und 3 weist hier der Dorn 6 eine Anschlagscheibe 21 auf, die bevorzugt verstellbar am Dorn 6 angeordnet ist. Hierzu weist der Dorn 6 beispielsweise ein Außengewinde auf, während die Anschlagscheibe 21 ein Innengewinde aufweist, so dass sie längs des Dorns verschraubt werden kann. Beim Einführen des Dorns 6 in die Hülse 7 läuft die Anschlagscheibe 21, die Bewegung begrenzend, gegen die Hülse 7, wie in 7 in der dort dargestellten Schließstellung gezeigt ist.
-
Auch hier ist die Scheibe 18 gezeigt, die jedoch wiederum optional ist.
-
Der Dorn 6 wird an der Unterseite 22 der Klappe 3 befestigt, beispielsweise daran verschweißt oder bevorzugt über sein Außengewinde in eine Gewindebohrung an der Klappe 3 eingeschraubt. Die Hülse 7 wird entweder direkt oder über den Adapter 19 an einem Karosserieabschnitt 23 bzw. dem Karosserieblech 8 im Bereich der Karosserieöffnung 4 festgelegt, welcher Karosserieabschnitt 23 mit einer entsprechenden Ausnehmung zum Einsetzen der Hülse 7 oder zum Anbringen des Adapters 19 versehen ist. In der Schließstellung liegen die Klappenfläche 22 und der Karosserieabschnitt 23 im Wesentlichen parallel zueinander.
-
Der Dorn 6 und die Hülse 7 sind bevorzugt aus Metall, mithin also hinreichend robust. Denkbar ist aber auch eine Ausführung dieser Teile aus Kunststoff. Denkbar ist es auch, das eine Teil aus Kunststoff und das andere Teil aus Metall zu fertigen.
