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Die Erfindung betrifft ein Frontklappenscharnier für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Scharnierunterteil, das mit einer Karosserie verbindbar oder verbunden ist, ein Scharnieroberteil, das mit einer Frontklappe verbindbar oder verbunden ist und wenigstens einen schwenkbaren Hebel, durch den das Scharnierunterteil und das Scharnieroberteil beweglich miteinander gekoppelt sind, wobei wenigstens eine Justageeinrichtung mit einem Justierelement vorgesehen ist, wobei über das Justierelement die Hebelposition in der Schließstellung relativ zum Scharnierunterteil veränderbar ist, wobei die Justageeinrichtung in der Schließstellung des Frontklappenscharniers über das Justierelement mit einer Anlagefläche in Anlage steht, wobei die Anlagefläche an dem wenigstens einen Hebel oder an dem Scharnierunterteil angeordnet ist.
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Derartige Frontklappenscharniere sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Diese koppeln die Frontklappe des Kraftfahrzeugs an dessen Karosserie, so dass die Frontklappe über die Kinematik, die durch das Frontklappenscharnier vorgegeben ist, zwangsgekoppelt geöffnet werden kann. Insbesondere kann die Frontklappe dabei in eine Wartungsstellung verbracht werden, in der der Benutzer Zugang zum Motorraum erhält, beispielsweise um Betriebsflüssigkeiten nachzuführen. Des Weiteren sind eine Fußgängerschutzstellung bzw. eine Typschadenstellung möglich, in der die Frontklappe gezielt durch entsprechende Aktoren verfahren werden kann, um in einem Kollisionsfall eine günstige Position einnehmen zu können.
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Bei modernen Kraftfahrzeugen wird ferner großer Wert auf die Ästhetik, insbesondere in Bezug auf die Fugenbilder des Kraftfahrzeugs gelegt. Dazu ist es erforderlich, dass die Fugen, insbesondere zwischen Frontklappe und den sie umgebenden Bauteilen einstellbar bzw. veränderbar sind. Die Verstellung eines verbauten Frontklappenscharniers ist jedoch nur begrenzt möglich, da eine übermäßige Verstellung zu funktionalen Nachteilen führen kann. Durch eine zu starke Verstellung können dabei Beschädigungen der Frontklappe bzw. der A-Säule auftreten, die Frontklappe kann während der Fahrt verstärkt aufgrund der Aerodynamik aus ihrer Schließstellung ausgehoben werden oder eine Flatterneigung während der Fahrt aufweisen. Ferner kann eine Verstellung des Anlieferzustandes negative Auswirkungen auf die Fußgängerschutzfunktion besitzen. Die Verstellung der Frontklappenscharniere ist ferner je nach Bauraumsituation nur schwierig oder nicht möglich, da die Schrauben im Scharnierunterteil im verbauten Zustand nicht erreichbar sind.
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Aus
DE 10 2006 010 186 B3 ist eine Schwenkverbindung bekannt, über die eine Heckklappe eines Kraftfahrzeugs schwenkbar gelagert ist. Jede der beiden für die Lagerung der Heckklappe erforderlichen Schwenkverbindungen umfasst einen gebogenen Schwenkarm, der karosserieseitig schwenkbar gelagert und mit seinem anderen Ende klappenseitig befestigt ist. Über eine Einstellschraube ist die Höhenposition der Heckklappe relativ zum jeweiligen Scharnierarm einstellbar.
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Aus
DE 10 2007 022 923 A1 ist ein Frontklappenscharnier bekannt, das die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 aufweist. Als Einstellmittel ist dort eine Einstellschraube gezeigt, die in ein Gewinde eines Trägerteils eingeschraubt ist und an der ein haubenseitiges Scharnierteil abgestützt ist, das in seiner Position je nach Stellung der Einstellschraube verändert werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde ein Frontklappenscharnier anzugeben, das einen feinen Einstellbereich und eine leichte Zugänglichkeit ermöglicht.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Frontklappenscharnier der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Justierelement als Exzenterelement ausgebildet ist, wobei die Schließstellung des Hebels durch eine Verdrehung des Exzenterelements um dessen Verstellachse veränderbar ist, und dass an der Außenseite des Exzenterelements eine Vielzahl an aneinander anschließenden Flächenabschnitten, über die eine stufenweise Änderung des Radius des Exzenterelements zwischen einer Minimalseite und einer Maximalseite realisiert ist, vorgesehen sind.
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Die Erfindung beruht demnach auf der Erkenntnis, dass die Schließstellung der Frontklappe letztlich über die Hebelposition des wenigstens einen schwenkbaren Hebels, der das Scharnierunterteil mit dem Scharnieroberteil koppelt, festgelegt ist. Die Schwenkstellung des Hebels definiert sonach unter anderem die Z-Position der Frontklappe, also die Position der Frontklappe in Fahrzeughochrichtung. Somit kann durch Einflussnahme auf die Schwenkstellung des Hebels Einfluss auf die Schließstellung der Frontklappe bzw. der Schließstellung des Frontklappenscharniers genommen werden. Erfindungsgemäß ist dazu eine Justageeinrichtung vorgesehen, über deren Justierelement die Hebelposition veränderbar ist. Durch das Justierelement wird sonach festgelegt, bis zu welcher Position der Hebel bewegbar ist. Dadurch wird die Schließstellung des Hebels definiert, an den das Scharnierunterteil bzw. das Scharnieroberteil zwangsgekoppelt sind, so dass sich zwangsläufig auch die Schließstellung der Frontklappe und damit das gewünschte Fugenbild einstellt.
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Insbesondere kann das Frontklappenscharnier zwei Hebel aufweisen, so dass sich eine bekannte Viergelenk-Mechanik ergibt. Bevorzugt ist die Justageeinrichtung dabei auf den in Fahrtrichtung hinteren Hebel bezogen und legt dessen Position in der Schließstellung relativ zu dem Scharnierunterteil fest.
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Bei dem erfindungsgemäßen Frontklappenscharnier kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass die Justageeinrichtung an dem wenigstens einen Hebel oder an dem Scharnierunterteil angeordnet ist. Dadurch wird vorteilhafterweise erreicht, dass das Justierelement bzw. die Justageeinrichtung auch im verbauten Zustand des Frontklappenscharniers erreichbar und somit einstellbar bleibt. Dadurch kann im verbauten Zustand der Frontklappe das Fugenbild fein eingestellt werden, so dass die Ansprüche an die Ästhetik, insbesondere das Einhalten der Spaltmaße, erfüllt werden können. Durch die Anordnung der Justageeinrichtung an dem Hebel oder an dem Scharnierunterteil wird ferner gewährleistet, dass die Relativposition in der Schließstellung zwischen beiden Bauteilen mittels der Justageeinrichtung veränderbar ist.
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Bei dem erfindungsgemäßen Frontklappenscharniers ist vorgesehen, dass die Justageeinrichtung in der Schließstellung des Frontklappenscharniers über das Justierelement mit einer Anlagefläche in Anlage steht, wobei die Anlagefläche an dem wenigstens einen Hebel oder an dem Scharnierunterteil angeordnet ist. Demgemäß ist eine Anlagefläche an dem Hebel oder an dem Scharnierunterteil vorgesehen, an dem das Justierelement der Justageeinrichtung in der Schließstellung abgestützt ist. Wird die Frontklappe geöffnet, wird das Justierelement von der Anlagefläche abgehoben. In der Schließstellung jedoch liegt das Justierelement in Anlage mit der Anlagefläche und definiert so die Schließposition bzw. die Schwenkposition des Hebels, wodurch die Schließstellung des Frontklappenscharniers festgelegt wird. Durch eine Verstellung des Justierelements kann erfindungsgemäß der Abstand zwischen Hebel und Scharnierunterteil festgelegt werden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Frontklappenscharnier ist vorgesehen, dass das Justierelement als Exzenterelement ausgebildet ist, wobei die Schließstellung des Hebels durch eine Verdrehung des Exzenterelements um dessen Verstellachse veränderbar ist. Demgemäß ist das Justierelement exzentrisch zu seiner Verstellachse ausgebildet, so dass eine Verdrehung des Exzenterelements dazu führt, dass die Anlagefläche, die mit dem Justierelement in der Schließstellung in Anlage steht, je nach Verstellposition des Justierelements näher an der Verstellachse liegt oder weiter von dieser entfernt ist. Dadurch kann durch eine Drehung des Exzenterelements um dessen Verstellachse der Abstand zwischen Hebel und Scharnierunterteil in der Schließstellung festgelegt werden.
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Die Verstellachse definiert ersichtlich die diejenige Achse, um die das Justierelement drehbar gelagert ist. Besonders bevorzugt kann die Verstellachse in Fahrzeugquerrichtung liegen, so dass eine Verdrehung des Justierelements um dessen Verstellachse einen Abstand in Fahrzeuglängsrichtung zwischen Hebel und Scharnierunterteil festlegt. Dabei ergibt sich die Einstellung des gewünschten Fugenbilds über die Zwangskopplung des Scharnierunterteils und des Scharnieroberteils über den Hebel bzw. die Hebel.
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Das erfindungsgemäße Frontklappenscharnier kann ferner dahingehend weitergebildet werden, dass das Exzenterelement an dem wenigstens einen Hebel und die Anlagefläche an dem Scharnierunterteil angeordnet ist. Die Anlagefläche kann somit integral oder separat zu dem Scharnierunterteil ausgeführt sein, wobei ebenfalls eine Stelle bzw. eine Struktur des Scharnierunterteils als Anlagefläche verwendet werden kann, die ohnehin vorgesehen ist. Insbesondere kann eine Packmaßschraube im Scharnierunterteil als Anschlag für das Justierelement dienen. Dabei kommt das Justierelement mit seinem Außenumfang, in Bezug auf die Verstellachse, in Anlage mit der Anlagefläche. Ferner ist das Justierelement bzw. die Justageeinrichtung an dem Hebel angeordnet, so dass diese beim Öffnen der Frontklappe bzw. des Frontklappenscharniers zusammen mit dem Hebel bewegt wird. Dadurch gelangt das Justierelement im geöffneten Zustand des Frontklappenscharniers in einen Bereich, der für die Verstellung besser zugänglich ist, so dass die Feineinstellung leichter vorgenommen werden kann.
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Bei dem erfindungsgemäßen Frontklappenscharnier ist vorgesehen, dass der Radius des Exzenterelements zwischen einer Minimalseite und einer Maximalseite stufenweise verläuft. Der Radius des Exzenterelements ist dabei als Abstand zwischen der Außenkontur bzw. dem Außenumfang, mit dem das Exzenterelement in der Schließstellung in Anlage mit der Anlagefläche steht, und der Verstellachse definiert. Da das Exzenterelement bzw. das Justierelement exzentrisch in Bezug auf die Verstellachse ausgebildet ist, bildet sich eine Minimalseite und eine Maximalseite aus, wobei die Minimalseite diejenige Seite ist, bei der die Anlagefläche in der Schließstellung am nächsten zu der Verstellachse steht und die Maximalseite diejenige Seite des Exzenterelements ausbildet, in der die Anlagefläche maximal von der Verstellachse in der Schließstellung entfernt ist. Somit ist der Radius des Exzenterelements auf der Maximalseite maximal und an der Minimalseite minimal.
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Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass der Radius stufenweise zwischen Minimalseite und Maximalseite verläuft. Dabei kann sich ein symmetrischer oder asymmetrischer Verstellbereich ausbilden. Insbesondere ist es möglich, über eine kantige bzw. gestufte Außenkontur des Exzenterelements eine stufenweise Verstellung zu realisieren. Ferner kann bevorzugter Weise vorgesehen sein, dass das Justierelement selbstsichernd ist, so dass eine einmal eingestellte Stellung des Justierelements bis zur nächsten Verstellung beibehalten bleibt, ohne sich selbst zu verstellen.
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Weiterhin kann die Drehbewegung des Exzenterelements um seine Drehachse in beide Richtungen begrenzt sein, d.h., dass das Exzenterelement nur um ein definiertes Winkelinkrement verdreht werden kann. Hierüber wird der Einstellbereich begrenzt, innerhalb welchem z.B. im Rahmen der Montage eine Feineinstellung erfolgen kann. Die Drehbegrenzung kann z.B. mittels in das Exzenterelement eingreifende Anschläge gebildet sein, gegen die sich das Exzenterelement mit Erreichen der jeweils definierten Endstellung bewegt, wobei diese Anschläge an dem Scharnierbauteil ausgebildet sein können, an dem das Exzenterelement drehgelagert ist. Zum Beispiel kann zur Wegbegrenzung wenigstens ein in eine Ausnehmung, insbesondere eine Kulisse am Justierelement eingreifender, an dem Hebel oder dem Scharnierunterteil angeordneter Vorsprung, insbesondere eine Ausbiegung oder ein Stift, vorgesehen sein.
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Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit zwei erfindungsgemäßen Frontklappenscharnieren. Die Frontklappenscharniere sind bevorzugt symmetrisch zur Fahrzeuglängsachse im Motorraum angeordnet, so dass die Frontklappe über die Frontklappenscharniere in die zuvor beschriebenen Stellungen verbracht werden kann. Selbstverständlich sind sämtliche in Bezug auf das erfindungsgemäße Frontklappenscharnier vorgetragenen Einzelheiten, Vorteile und Merkmale auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug übertragbar.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
- 1 einen Ausschnitt eines Frontklappenscharniers in verbautem Zustand;
- 2 ein Ausschnitt des Frontklappenscharniers von 1;
- 3 einen Ausschnitt des Frontklappenscharniers von 1;
- 4 eine Ansicht zur Darstellung der die Drehbewegung des Exzenterelements begrenzenden Anschläge,
- 5 eine vergrößerte Teilansicht aus 4, und
- 6 eine Darstellung des Exzenterelements mit zwei der Aufnahme von die Drehbewegung begrenzenden Anschlägen dienende Kulissen.
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1 zeigt ein Frontklappenscharnier 1 für ein nicht näher dargestelltes Kraftfahrzeug, umfassend ein Scharnierunterteil 2, das mit einer Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden ist, ein Scharnieroberteil 3, das über ein Scharnierteil 4 mit einer nicht gezeigten Frontklappe verbunden ist und einen ersten und zweiten Hebel 5, 6, durch die das Scharnierunterteil 2 und das Scharnieroberteil 3 beweglich miteinander gekoppelt sind. Die beiden Hebel 5, 6 können sonach relativ zu dem Scharnierunterteil 2, das karosseriefest ist, verschwenken, wobei sich über die Viergelenk-Mechanik eine Zwangskopplung ergibt, die das Scharnieroberteil 3 samt Scharnierteil 4 bewegt.
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1 zeigt ferner, dass eine Justageeinrichtung 7 vorgesehen ist, die ein Justierelement 8 aufweist. In 1 ist die Schließstellung des Frontklappenscharniers 1 dargestellt, in der das Justierelement 8 in Anlage mit einer Anlagefläche 9 am Scharnierunterteil 2 steht und somit die Schließstellung des Hebels 5 relativ zu dem Scharnierunterteil 2 festlegt. Durch die Zwangskopplung über die Viergelenk-Mechanik wird dadurch ebenfalls die Position des Scharnieroberteils 3 und damit auch die Position der Frontklappe festgelegt. Ersichtlich liegt das Justierelement 8 mit dessen Außenumfang bzw. Kontur an der Anlagefläche 9 an. Durch eine Verstellung des Justierelements 8 kann somit der Abstand bzw. die Hebelposition verändert werden, die in der Schließstellung des Frontklappenscharniers 1 von dem Hebel 5 eingenommen wird.
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2 zeigt einen Ausschnitt des Frontklappenscharniers 1 von 1 im Bereich der Justageeinrichtung 7 in Fahrzeugquerrichtung. Das Justierelement 8 ist ersichtlich als Exzenterelement ausgebildet. Das Justierelement 8 weist eine Maximalseite 10 und eine Minimalseite 11 auf. Die Maximalseite 10 und die Minimalseite 11 definieren sich über den Radius des Justierelements 8 in Bezug auf eine Verstellachse 12 des Justierelements 8. Das Justierelement 8 ist ersichtlich um die Verstellachse 12 drehbar gelagert, so dass in Abhängigkeit der Einstellposition des Justierelements 8 die Minimalseite 11 oder die Maximalseite 10 in Anlage mit der Anlagefläche 9 kommen, sofern sich der Hebel 5 in der Schließstellung befindet. Durch die Einstellposition wird dadurch die Relativposition bzw. der Abstand zwischen dem Hebel 5 und dem Scharnierunterteil 3, mit dem der Auflagefläche 9 verbunden ist, festgelegt. Wie gezeigt variiert der Radius von Minimalseite 11 und Maximalseite 10 stufenweise. Die Auflagefläche 9 ist hier über einen ausgebogenen Abschnitt des Scharnierunterteils 3 gebildet, sie kann aber auch z.B. mittels eines Stifts o.dgl., der am Scharnierunterteil 3 befestigt, z.B. angenietet oder angeschweißt ist, gebildet sein.
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Das Justierelement 8 ist stufenweise arretierbar, da seine Außenseite über aneinander anschließende Flächenabschnitte 13 gebildet ist, so dass sich der Radius stufenweise von Minimal nach Maximal ändert. Hierüber ist in Verbindung mit der Auflagefläche 9, auf der die jeweilige Außenfläche des Justierelements 8 aufliegt, eine stufenweise Arretierung möglich. Je mehr einzelne Flächenabschnitte 13 vorgesehen sind, umso feiner kann die Einstellung erfolgen.
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In der in 2 dargestellten Situation ist das Justierelement 8 auf eine Position zwischen der Maximalseite 10 und der Minimalseite 11 eingestellt. Durch ein Verdrehen des Justierelements 8 um die Verstellachse 12 kann sonach der Abstand zwischen Hebel 5 und Scharnierunterteil 3 festgelegt werden, so dass sich die Fugenbilder um die Frontklappe 4 verstellen lassen. An dem Justierelement 8 kann ferner gegebenenfalls mit einem Werkzeug wie einem Gabelschlüssel zum Verstellen angegriffen werden, indem der Gabelschlüssel an der gestuften Außenseite des Justierelements 8 angreift.
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3 zeigt ein Detail des Frontklappenscharniers 1 von 1 in Fahrzeuglängsrichtung. Ersichtlich liegt das Justierelement 8 mit seinem Außenumfang an der Auflagefläche 9 an. Die Auflagefläche 9 ist wie beschrieben über einen ausgebogenen Abschnitt des Scharnierunterteils 2 gebildet, sie könnte gegebenenfalls auch mittels einer Packmaßschraube gebildet sein, die in dem Scharnierunterteil 2 eingeschraubt ist. Ersichtlich ist durch eine Verstellung des Justierelements 8 ein Abstand zwischen dem Scharnierunterteil 2 und dem Hebel 5 einstellbar, wobei über die Zwangskopplung die Position der Frontklappe festlegbar ist. Dadurch wird eine bequeme Feineinstellung des Frontklappenscharniers 1 ermöglicht.
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Die 4 - 6 zeigen verschiedene Detailansichten zur Darstellung der Drehwinkelbegrenzung des als Exzenterelement ausgeführten Justierelements 8. An dem Hebel 5, an dem das Justierelement um die Achse 12 drehbar gelagert ist, sind im gezeigten Beispiel zwei als Anschläge dienende Vorsprünge 14 z.B. in Form von Ausbiegungen oder angebrachten Stiften vorgesehen, die in entsprechende Kulissen 15, die am Justierelement 8 ausgebildet sind, eingreifen. Die Kulissen 15 definieren über ihre Länge den Verdrehwinkel des Justierelements 8.
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Im Rahmen der Herstellung des Frontklappenscharniers 1 kann diese seitens des Herstellers ausgerichtet bzw. voreingestellt und in eine Grundeinstellung gebracht werden, in der sich das Justierelement 8 in einer Ausgangsstellung befindet. In dieser Position werden die Anschläge 14 ausgebildet oder angebracht und das Justierelement 8 angebracht und die Anschläge 14 in die Kulissen 15 eingeführt, so dass ausgehend von dieser Grundstellung nur ein definierter Drehwinkelbereich gegeben ist. Nach Montage der Scharnierverbindungen an der Karosserie kann dann nur noch eine Feineinstellung durch Verdrehen des Justierelements im zulässigen Winkelbereich erfolgen.
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Wenngleich in den Figuren zwei Vorsprünge 14 und Kulissen 15 gezeigt sind, ist es denkbar, nur einen Vorsprung und eine zugeordnete Kulisse vorzusehen, was gleichermaßen eine Wegbegrenzung ermöglicht.
