-
Die Erfindung betrifft eine Gasdruckfederbaugruppe, insbesondere zur Federbelastung einer Kraftfahrzeugklappe gegenüber einer Kraftfahrzeugkarosserie, mit einer Gasdruckfeder und einem ersten, an der Kraftfahrzeugklappe befestigbaren Ende und einem zweiten, an der Kraftfahrzeugkarosserie befestigbaren Ende, wobei das zweite Ende dem ersten Ende entlang einer Gasdruckfederwirkrichtung entgegengesetzt ist.
-
Zusätzlich betrifft die Erfindung eine Kraftfahrzeugklappenbaugruppe mit einer solchen Gasdruckfederbaugruppe.
-
Gasdruckfederbaugruppen und damit ausgestattete Kraftfahrzeugklappenbaugruppen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise werden sie im Bereich von Kraftfahrzeugheckklappen oder Kraftfahrzeugmotorhauben eingesetzt, damit diese nach einem Entriegelungsvorgang ohne oder mit verminderter Mitwirkung eines Kraftfahrzeugnutzers aufschwingen können. Soll eine solche Kraftfahrzeugklappe wieder geschlossen werden, so muss ein Kraftfahrzeugnutzer oder ein elektrischer Klappenantrieb dies gegen eine von der Gasdruckfederbaugruppe ausgehende Federkraft tun.
-
Auch können Gasdruckfederbaugruppen zur Federbelastung von Maschinenklappen dienen und im Bereich flexibler Gerätehalterungen verwendet werden.
-
Darüber hinaus ist es aus dem Stand der Technik bekannt, Kraftfahrzeugklappen mit elektrischen Einrichtungen auszustatten. Solche elektrischen Einrichtungen können zum Beispiel Beleuchtungseinrichtungen oder Antennensysteme sein. Es ist dann nötig, die elektrischen Einrichtungen mit den notwendigen elektrischen Quellen und/oder elektrischen Massen zu verbinden, die üblicherweise nicht in der Kraftfahrzeugklappe angeordnet sind. Im Falle von Antennensystemen müssen beispielsweise die in der Kraftfahrzeugklappe verbauten Antennenverstärker mit der Kraftfahrzeugkarosserie als elektrische Masse verbunden werden. Dies erfolgt in der Regel über elektrische Leitungen, die im Wesentlichen parallel zu den Gelenken oder Scharnieren der Kraftfahrzeugklappe geführt sind.
-
Auch zum Zweck der elektromagnetischen Verträglichkeit kann eine Kraftfahrzeugklappe elektrisch leitend mit einer Kraftfahrzeugkarosserie verbunden werden. Die Kraftfahrzeugkarosserie wirkt dann als elektrische Masse.
-
Bei der Auslegung der elektrischen Leitungen ist es deshalb nötig, für den Leitungsverlauf vorgeschriebene geometrische Randbedingungen zu beachten. In diesem Zusammenhang gilt es beispielsweise, minimale Biegeradien nicht zu unterschreiten. Darüber hinaus müssen aufgrund der Beweglichkeit der Kraftfahrzeugklappe häufig sogenannte Überlängen der elektrischen Leitungen vorgesehen werden.
-
Die Aufgabe der Erfindung ist es, den Aufbau von Kraftfahrzeugklappenbaugruppen, die mit elektrischen Einrichtungen ausgestattet sind oder eine elektrische Funktion, z. B. Schirmung, übernehmen, zu verbessern. Insbesondere soll dabei die Montage der Kraftfahrzeugklappenbaugruppen vereinfacht werden. Darüber hinaus soll für eine hohe Lebensdauer der elektrischen Einrichtungen sowie der zugehörigen Leitungen gesorgt sein.
-
Die Aufgabe wird durch eine Gasdruckfederbaugruppe der eingangs genannten Art gelöst, die vom ersten Ende zum zweiten Ende elektrisch leitend ist, um die Kraftfahrzeugklappe und die Kraftfahrzeugkarosserie elektrisch leitend zu verbinden. Dabei schließt der Umstand, dass die Enden der Gasdruckfederbaugruppe befestigbar sind, auch eine Befestigung mit ein, bei der nicht alle translatorischen und rotatorischen Freiheitsgrade des jeweiligen Endes fixiert werden. Beispielsweise können ein oder zwei rotatorische Freiheitsgrade frei bleiben. In diesem Zusammenhang kann auch von einer Anlenkung gesprochen werden. Der Begriff der Kraftfahrzeugklappen schließt insbesondere Heckklappen, Motorhauben, Wartungsklappen, Lade- und Tankklappen, Dachklappen, Türen sowie Seitenklappen, die hauptsächlich bei Nutzfahrzeugen verwendet werden, ein. Eine solche Gasdruckfederbaugruppe kann also als Abschnitt einer elektrischen Leitung wirken. Im Vergleich zum Stand der Technik müssen keine oder weniger elektrische Leitungen parallel zu den Scharnieren oder Gelenken der Kraftfahrzeugklappen geführt werden. Dadurch wird eine Kraftfahrzeugklappenbaugruppe geschaffen, die insgesamt weniger Bauteile benötigt. Dadurch wird sowohl deren Aufbau, als auch deren Montage vereinfacht. Gleichzeitig sind bei der Gestaltung einer solchen Kraftfahrzeugklappe die mit der Verwendung konventioneller elektrischer Leitungen verbundenen Randbedingungen nicht mehr zu beachten. Daraus ergibt sich eine vergrößerte Gestaltungsfreiheit. Bei bekannten Kraftfahrzeugklappenbaugruppen ist derjenige Abschnitt der elektrischen Leitungen, der parallel zu einem Scharnier oder Gelenk verläuft, aufgrund der Beweglichkeit der Kraftfahrzeugklappe mechanisch sehr hoch belastet und daher eine potentielle Fehlerstelle. Nachdem solche Leitungsabschnitte nun nicht mehr notwendig sind, entfällt auch die zugehörige Fehlerstelle. Insgesamt steigt damit die Lebensdauer der elektrischen Verbindungen und somit der Kraftfahrzeugklappenbaugruppe insgesamt, indem eine stabile und qualitativ hochwertige elektrische Verbindung gewährleistet wird.
-
Die vorgenannten Effekte und Vorteile gelten analog, wenn die Gasdruckfederbaugruppe zur Federbelastung einer Maschinenklappe dient oder im Bereich flexibler Gerätehalterungen verwendet wird.
-
Vorzugsweise umfasst die Gasdruckfederbaugruppe ein Gasdruckfederzylindergehäuse und einen in diesem geführten Gasdruckfederkolben, wobei der Gasdruckfederkolben und/oder das Gasdruckfederzylindergehäuse elektrisch leitfähig sind bzw. ist oder zumindest eine elektrische Leiterbahn umfassen bzw. umfasst. Der Begriff der elektrischen Leiterbahn ist dabei weit zu verstehen, sodass dieser alle Fälle umfasst, in denen der Gasdruckfederkolben und/oder das Gasdruckfederzylindergehäuse nicht aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt sind bzw. ist, jedoch über diese Elemente eine elektrische Verbindung der beiden Enden der Gasdruckfederbaugruppe bereitgestellt wird. Als elektrische Leiterbahn kommen insbesondere elektrisch leitfähigen Beschichtungen, die lokal sein können, oder am Gasdruckfederkolben oder am Gasdruckfederzylindergehäuse angeordnete elektrische Leitungsabschnitte in Betracht. Der Aufbau einer Gasdruckfeder aus einem Gasdruckfederzylindergehäuse und einem Gasdruckfederkolben ist klassisch und bewährt. Somit ist eine robuste und zuverlässige elektrische Kontaktierung der beiden Enden der Gasdruckfederbaugruppe sichergestellt. Im Vergleich zu einer konventionellen Gasdruckfeder werden hierfür keine zusätzlichen Elemente in Form von elektrischen Leitungen benötigt, sodass keine zusätzlichen Montageaufwände entstehen. Wenn der Gasdruckfederkolben und/oder das Gasdruckfederzylindergehäuse elektrisch leitfähig sind bzw. ist, können deren elektrische Leitungsquerschnitte so gestaltet werden, dass die elektrische Verbindung einen geringen elektrischen Widerstand sowie eine geringe Induktivität aufweisen. Gleiches gilt, wenn elektrische Leiterbahnen verwendet werden.
-
Vorteilhafterweise sind bzw. ist das Gasdruckfederzylindergehäuse und/oder der Gasdruckfederkolben aus einem Metallwerkstoff hergestellt. Solche Gasdruckfederzylindergehäuse und Gasdruckfederkolben sind elektrisch leitfähig und zudem mechanisch besonders stabil. Ferner weisen metallische Werkstoffe in der Regel auch über lange Einsatzzeiten keine Ermüdungserscheinungen auf, sodass eine solche Gasdruckfederbaugruppe besonders langlebig ist.
-
Gemäß einer Variante sind das Gasdruckfederzylindergehäuse und der Gasdruckfederkolben über ein elektrisches Verbindungsbauteil elektrisch leitend miteinander verbunden. Es wird so eine besonders zuverlässige elektrische Verbindung des Gasdruckfederzylindergehäuses mit dem Gasdruckfederkolben erreicht. Damit sind auch die Kraftfahrzeugklappe und die Kraftfahrzeugkarosserie in zuverlässiger Weise elektrisch leitend verbindbar. Das elektrische Verbindungsbauteil ist vorzugsweise nicht an der mechanischen Funktionalität der Gasdruckfederbaugruppe beteiligt. Insofern kann es auch dafür genutzt werden, in konventionellen Gasdruckfederbaugruppen nachgerüstet zu werden. Insgesamt ergibt sich so ein verhältnismäßig einfacher Aufbau der Gasdruckfederbaugruppe.
-
Bevorzugt ist dabei das Verbindungsbauteil im Inneren der Gasdruckfeder, vorzugsweise in einem im Gasdruckfederzylindergehäuse ausgebildeten Zylinderraum vorgesehen. Eine Gasdruckfederbaugruppe mit einem solchen Verbindungsbauteil nimmt also im Vergleich zu bekannten Gasdruckfederbaugruppen keinen zusätzlichen Bauraum ein. Sie ist also kompakt. Darüber hinaus ist das Verbindungsbauteil im Inneren der Gasdruckfeder im Wesentlichen vor Umwelteinflüssen geschützt. Dadurch kann es seine Funktion mit großer Zuverlässigkeit erfüllen. Auch kann das Verbindungsbauteil bereits bei der Herstellung der Gasdruckfeder in deren Innerem vormontiert werden. Die Montage der Gasdruckfeder an der Kraftfahrzeugklappe unterscheidet sich somit nicht von der Montage bekannter Gasdruckfedern. Sie ist vergleichsweise schnell und einfach.
-
In einer Ausführungsform ist das Verbindungsbauteil entlang der Gasdruckfederwirkrichtung über den Federweg stauchbar und/oder dehnbar. Das Verbindungsbauteil ist insbesondere eine Feder. Es kann also beispielsweise im eingefahrenen Zustand der Gasdruckfeder entspannt sein und beim Ausfahren der Gasdruckfeder gedehnt werden. Auch kann das Verbindungsbauteil im ausgefahrenen Zustand der Gasdruckfeder entspannt sein und beim Einfahren gestaucht werden. Zwischenlösungen, also Verbindungsbauteile die in einem teilweise ausgefahrenen Zustand entspannt sind, sind ebenfalls denkbar. Somit wird sichergestellt, dass unabhängig von der Stellung der Gasdruckfeder stets eine elektrische Verbindung zwischen den beiden Enden besteht.
-
Das Verbindungsbauteil kann mit einer dem Gasdruckfederzylindergehäuse zugewandten Stirnseite des Gasdruckfederkolbens und/oder mit einer dem Gasdruckfederkolben zugewandten Bodenseite des Gasdruckfederzylindergehäuses elektrisch leitend verbunden sein. Dann können insbesondere die Führungsflächen, über die der Gasdruckfederkolben im Gasdruckfederzylindergehäuse geführt ist, wie bei konventionellen Gasdruckfederbaugruppen ausgeführt sein. Die mechanische Funktionalität einer Gasdruckfederbaugruppe wird also durch das Verbindungsbauteil nicht beeinträchtigt. Darüber hinaus sind die Stirnseite und die Bodenseite im Rahmen eines Produktionsprozesses verhältnismäßig einfach zugänglich. Somit kann ein schnelles und einfaches Anbringen des Verbindungsbauteils stattfinden.
-
In einer Ausführungsform ist bzw. sind das erste Ende direkt oder über ein davon separates, erstes elektrisches Verbindungselement mit der Kraftfahrzeugklappe elektrisch leitend verbindbar und/oder das zweite Ende direkt oder über ein davon separates, zweites elektrisches Verbindungselement mit der Kraftfahrzeugkarosserie elektrisch leitend verbindbar ist. Es bestehen also für jedes Ende zwei grundlegende Varianten. Entweder ist das Ende elektrisch leitfähig, sodass es elektrisch leitfähig an der Kraftfahrzeugkarosserie oder der Kraftfahrzeugklappe befestigbar ist, z.B. über Befestigungsschrauben. Alternativ kommt es auf die elektrische Leitfähigkeit des Endes nicht an, da die elektrische Verbindung mit der Kraftfahrzeugklappe oder der Kraftfahrzeugkarosserie über ein vom Ende separates, elektrisches Verbindungselement erfolgt. Die erste Variante hat den Vorteil, dass weniger Komponenten benötigt werden. Insbesondere kann auf ein elektrisches Verbindungselement verzichtet werden. Der Vorteil der zweiten Variante liegt darin, dass die elektrische Verbindung unabhängig von den Eigenschaften des jeweiligen Endes ist. Dabei können die jeweiligen Varianten für jedes Ende der Gasdruckfederbaugruppe unabhängig voneinander gewählt werden. Es kann also an einem ersten Ende ein elektrisches Verbindungselement genutzt werden, hingegen ein zweites Ende direkt elektrisch kontaktiert werden.
-
Zusätzlich wird die Aufgabe durch eine Kraftfahrzeugklappenbaugruppe der eingangs genannten Art gelöst, insbesondere durch eine Kraftfahrzeugheckklappenbaugruppe oder eine Kraftfahrzeugmotorhaubenbaugruppe, die eine erfindungsgemäße Gasdruckfederbaugruppe umfasst, wobei in einem montierten Zustand der Kraftfahrzeugklappenbaugruppe das erste Ende an einer Kraftfahrzeugklappe und das zweite Ende an einer Kraftfahrzeugkarosserie befestigt ist oder umgekehrt. Im Vergleich zum Stand der Technik kann bei einer solchen Kraftfahrzeugklappenbaugruppe auf diejenigen elektrischen Leitungsabschnitte verzichtet werden, die parallel zu einem Scharnier oder Gelenk der Kraftfahrzeugklappe verlaufen. Entsprechende Herstellungs- und Montageschritte entfallen dadurch. Ferner werden zugehörige Gestaltungsrestriktionen aufgehoben. Dabei kann die elektrische Verbindung über die Gasdruckfederbaugruppe dafür genutzt werden, eine elektrische Einrichtung in der Kraftfahrzeugklappe mit einer elektrischen Quelle oder Masse zu verbinden. Dies kann auch aus Gründen der elektromagnetischen Verträglichkeit notwendig sein. Insgesamt wird dabei die Montage der Kraftfahrzeugklappe im Vergleich zum Stand der Technik wesentlich vereinfacht. Ferner steigt durch den Verzicht auf die oben genannten konventionellen Leitungsabschnitte die Lebensdauer der Kraftfahrzeugklappe und der darin angeordneten elektrischen Komponenten sowie deren elektrischer Anbindung.
-
In einer Variante umfasst die Kraftfahrzeugklappenbaugruppe ein in die Kraftfahrzeugklappenbaugruppe integriertes Antennensystem, wobei im montierten Zustand der Kraftfahrzeugklappenbaugruppe das Antennensystem über die Gasdruckfederbaugruppe elektrisch leitend mit der Kraftfahrzeugkarosserie verbunden ist. Insbesondere kann in diesem Zusammenhang ein Antennenverstärker des Antennensystems elektrisch leitend mit der Kraftfahrzeugkarosserie verbunden sein. Es ergibt sich so eine robuste und zuverlässige elektrische Anbindung des Antennensystems. Gleichzeitig wird dessen Montage vereinfacht.
-
Die Erfindung wird nachstehend anhand verschiedener Ausführungsbeispiele erläutert, die in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind. Es zeigen:
- - 1 ein Kraftfahrzeug mit zwei erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugklappenbaugruppen, die jeweils eine erfindungsgemäße Gasdruckfederbaugruppe umfassen,
- - 2 die erfindungsgemäße Gasdruckfederbaugruppe gemäß einer ersten Ausführungsform und
- - 3 die erfindungsgemäße Gasdruckfederbaugruppe gemäß einer zweiten Ausführungsform.
-
1 zeigt ein Kraftfahrzeug 10 mit einer ersten Kraftfahrzeugklappenbaugruppe 12, d.h. einer Kraftfahrzeugmotorhaubenbaugruppe, und einer zweiten Kraftfahrzeugklappenbaugruppe 14, d.h. einer Kraftfahrzeugheckklappenbaugruppe ausgebildet ist.
-
Beide Kraftfahrzeugklappenbaugruppen 12, 14 umfassen jeweils eine Gasdruckfederbaugruppe 16, die zur Federbelastung der jeweils zugehörigen Kraftfahrzeugklappe 18 gegenüber einer Kraftfahrzeugkarosserie 20 ausgebildet ist.
-
Dabei ist jeweils ein erstes Ende 16a der Gasdruckfederbaugruppe 16 mit der Kraftfahrzeugklappe 18 verbunden und ein zweites Ende 16b mit der Kraftfahrzeugkarosserie 20.
-
Das erste Ende 16a ist dabei entlang einer Gasdruckfederwirkrichtung 16c dem zweiten Ende 16b entgegengesetzt.
-
In beiden Kraftfahrzeugklappenbaugruppen 12, 14 ist die Gasdruckfederbaugruppe 16 vom ersten Ende 16a zum zweiten Ende 16b durchgehend elektrisch leitend, um die Kraftfahrzeugklappe 18 und die Kraftfahrzeugkarosserie 20 elektrisch leitend zu verbinden.
-
Im Falle der ersten Kraftfahrzeugklappenbaugruppe 12 ist die Kraftfahrzeugklappe 18 eine Kraftfahrzeugmotorhaube 22. Dadurch, dass sie über die Gasdruckfederbaugruppe 16 elektrisch leitend mit der Kraftfahrzeugkarosserie 20 verbunden ist, ist die Kraftfahrzeugmotorhaube 22 mit einer elektrischen Masse verbunden. Dies kann der elektromagnetischen Verträglichkeit dienen.
-
Im Falle der zweiten Kraftfahrzeugklappenbaugruppe 14 ist die Kraftfahrzeugklappe 18 eine Kraftfahrzeugheckklappe 24.
-
Diese ist mit einem integrierten Antennensystem 26 (symbolisch dargestellt) ausgestattet, wobei im montierten Zustand der Kraftfahrzeugklappenbaugruppe 14 das Antennensystem 26 über die zugeordnete Gasdruckfederbaugruppe 16 elektrisch leitend mit der Kraftfahrzeugkarosserie 20 verbunden ist. Die Kraftfahrzeugkarosserie 20 wirkt als elektrische Masse.
-
2 zeigt die Gasdruckfederbaugruppe 16 gemäß einer ersten Ausführungsform.
-
Sie weist eine Gasdruckfeder 28 mit einem Gasdruckfederkolben 30 und einem Gasdruckfederzylindergehäuse 32 auf. Der Gasdruckfederkolben 30 ist im Gasdruckfederzylindergehäuse 32 geführt.
-
Sowohl der Gasdruckfederkolben 30 als auch das Gasdruckfederzylindergehäuse 32 sind elektrisch leitfähig und aus einem Metallwerkstoff hergestellt.
-
Auch die beiden Enden 16a, 16b der Gasdruckfederbaugruppe 16 sind elektrisch leitfähig. Dabei ist das erste Ende 16a direkt mit der lediglich schematisch dargestellten Kraftfahrzeugklappe 18 elektrisch leitend verbunden, z.B. indem eine Befestigungsschraube aus Metall durch ein Lagerauge gesteckt wird.
-
Das zweite Ende 16b ist direkt mit der ebenfalls nur schematisch dargestellten Kraftfahrzeugkarosserie 20 elektrisch leitend verbunden, z.B. wie das erste Ende 16a
-
Die elektrische Verbindung des Gasdruckfederkolbens 30 mit dem Gasdruckfederzylindergehäuse 32 erfolgt über ein elektrisches Verbindungsbauteil 34.
-
Dieses ist in der gezeigten Ausführungsform eine Feder 35.
-
Dabei ist das Verbindungsbauteil 34 im Inneren der Gasdruckfeder 28, genauer gesagt in einem im Gasdruckfederzylindergehäuse 32 ausgebildeten Zylinderraum 36 angeordnet.
-
Das Verbindungsbauteil 34 ist einerseits mit einer dem Gasdruckfederzylindergehäuse 32 zugewandten Stirnseite 38 des Gasdruckfederkolbens 30 elektrisch leitend verbunden und andererseits mit einer dem Gasdruckfederkolben 30 zugewandten Bodenseite 40 des Gasdruckfederzylindergehäuses 32.
-
In diesem Fall ist es ausreichend, wenn die die Bodenseite 40 bildende Bodenplatte des Gasdruckfederzylindergehäuses 32 elektrisch leitfähig ist oder eine elektrisch leitfähige Durchführung zum ersten Ende 16a aufweist. Die übrigen Bestandteile des Gasdruckfederzylindergehäuses können elektrisch nicht leitfähig gestaltet sein.
-
Zudem ist das elektrische Verbindungsbauteil 34, genauer gesagt die Feder 35, entlang der Gasdruckfederwirkrichtung 16c stauch- und dehnbar.
-
Abhängig von der Relativstellung des Gasdruckfederkolbens 30 zum Gasdruckfederzylindergehäuse 32 nimmt das elektrische Verbindungsbauteil 34 einen entsprechend gedehnten oder gestauchten Zustand ein. Dabei bleibt die elektrische Verbindung des Gasdruckfederkolbens 30 mit dem Gasdruckfederzylindergehäuse 32 stets erhalten.
-
3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Gasdruckfederbaugruppe 16. Dabei wird lediglich auf die Unterschiede zur ersten Ausführungsform eingegangen.
-
Der Gasdruckfederkolben 30 ist nun selbst nicht elektrisch leitfähig. Er ist jedoch mit einer elektrischen Leiterbahn 30a ausgestattet, sodass weiterhin eine elektrische Verbindung zwischen der Kraftfahrzeugklappe 18 und der Kraftfahrzeugkarosserie 20 gewährleistet ist.
-
Anders als in 3 dargestellt kann alternativ oder zusätzlich das Gasdruckfederzylindergehäuse 32 mit einer elektrischen Leiterbahn ausgestattet sein.
-
Ferner sind die Enden 16a, 16b vorliegend nicht elektrisch leitfähig.
-
Aus diesem Grund ist das erste Ende 16a über ein davon separates, erstes elektrisches Verbindungselement 42 mit der Kraftfahrzeugklappe 18 elektrisch verbunden.
-
Das zweite Ende 16b ist über ein von diesem separates, zweites elektrisches Verbindungselement 44 mit der Kraftfahrzeugkarosserie 20 elektrisch leitend verbunden.
-
Die beiden elektrischen Verbindungselemente 42, 44 sind vorliegend als elektrische Kabel ausgeführt.
-
Darüber hinaus umfasst die Gasdruckfederbaugruppe 16 eine optionale Einhausung 46.
-
Diese kann sowohl einteilig, als auch mehrteilig ausgeführt sein. Ebenso ist denkbar, dass die Einhausung 46 umlaufend oder nur partiell ist.
-
Die Gasdruckfederbaugruppe 16 wurde vorliegend anhand von zwei verschiedenen Ausführungsformen erläutert. Es versteht sich jedoch, dass einzelne Merkmale der beiden Ausführungsformen ohne Weiteres zwischen diesen austauschbar sind, sodass sich beliebige Kombinationen der beiden Ausführungsformen ergeben.
