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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindungseinrichtung, einen Heckklappenantrieb sowie ein Fahrzeug. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Verbindungseinrichtung zum Wirkverbinden einer Antriebswelle einer Antriebseinheit mit einem Scharnier einer Fahrzeugheckklappe.
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Es ist bekannt, Heckklappen von Fahrzeugen mittels eines Heckklappenantriebs zu betätigen. Die
DE 10 2010 063 058 A1 ,
DE 10 2013 226 331 B3 , DE 10 2000 14.02.2026 588 A1,
DE 10 2013 210 824 A1 und
DE 10 2006 024 349 A1 zeigen derartige Vorrichtungen. Bei diesen Vorrichtungen ist im Zusammenhang mit einer Verbindungseinrichtung ein Antriebshebel ausgebildet, der mit einer Abtriebswelle eines zu Grunde liegenden Antriebs verbunden ist. Der Antriebshebel kann eine Kulisse aufweisen, in welcher ein Gleitelement verschiebbar angeordnet ist, um im Zusammenwirken mit einem Adapterteil, welches drehbar im Gleitelement gelagert ist, über eine radiale Verstellmöglichkeit Montagetoleranzen auszugleichen. Bei der Verwendung derartiger Verbindungseinrichtungen können auf Grund der Ausrichtung des Verschiebeweges in der Kulisse Kräfte mit einer zu einer Montagefläche an einem Scharnier einer zu Grunde liegenden Heckklappe parallelen Kraftkomponente auftreten, welche zu einem Verdrehmoment eines Befestigungsmittels an der Montagefläche und/oder zu einer Geräuschentwicklung führen können.
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Offenbarung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass zu einer Montagefläche parallel wirkende Kraftkomponenten reduziert oder gar vermieden werden, so dass eine Geräuschentwicklung und das Lösen eines Befestigungsmittels an einer Montagefläche zu einem Heckklappenscharnier unterbleiben. Dies wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch erreicht, dass eine Verbindungseinrichtung zum Wirkverbinden einer Abtriebswelle einer Antriebseinheit mit einem Scharnier einer Fahrzeugheckklappe geschaffen wird, welche (i) mit einem Antriebshebel, welcher eine Aufnahme zum Aufnehmen der Abtriebswelle und eine Kulissenöffnung aufweist, (ii) mit einem Adapterteil, welcher einen Zapfen und eine Montagefläche aufweist, und (iii) mit einem Befestigungselement zum Haltern des Adapterteils am Antriebshebel ausgebildet ist. Dabei ist das Adapterteil über die Montagefläche mit dem Scharnier verbindbar. Ferner ist zum Haltern des Adapterteils am Antriebshebel der Zapfen durch die Kulissenöffnung hindurchgeführt und wird durch das Befestigungselement gesichert. Schließlich sind eine Haupterstreckungsrichtung der Kulissenöffnung und die Montagefläche des Adapterteils erfindungsgemäß - zumindest im montierten Zustand der Vorrichtung - senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zueinander ausgerichtet. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, dass durch die Ausrichtung des Verschiebewegs des Zapfens im Antriebshebel parallel zu der oder in der Montagefläche wirkende Kraftkomponenten zumindest weitestgehend vermieden werden. Entsprechend wird erfindungsgemäß die Gefahr der Geräuschbildung und/oder des Lockerns einer Verbindung des Adapterteils über die Montagefläche zu einem zu Grunde liegenden Heckklappenscharnier reduziert oder vermieden.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Die erfindungsgemäße Maßnahme - nämlich die senkrechte oder im Wesentlichen senkrechte Ausrichtung der Haupterstreckungsrichtung der Kulisse oder Kulissenöffnung des Antriebshebels und der Montagefläche des Adapterteils - kann durch unterschiedliche geometrische Mittel am Antriebshebel erreicht werden.
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So ist es gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung vorgesehen, dass die Kulissenöffnung mit ihrer Haupterstreckungsrichtung derart in einem Winkel zu einer Haupterstreckungsrichtung des Antriebshebels ausgebildet und ausgerichtet ist, dass - zumindest im montierten Zustand der Vorrichtung - die Haupterstreckungsrichtung der Kulissenöffnung und die Montagefläche des Adapterteils senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zueinander ausgerichtet sind.
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Vorzugsweise ist gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung die Kulissenöffnung mit ihrer Haupterstreckungsrichtung in einem Winkel von 45° oder etwa 45° zur Haupterstreckungsrichtung des Antriebshebels ausgebildet.
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Dabei werden die Haupterstreckungsrichtungen des Antriebshebels und/oder der Kulissenöffnung oder Kulisse jeweils als linear oder abschnittsweise linear verlaufend vorausgesetzt.
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Hinsichtlich einer verbleibenden Gefahr von Geräuschentwicklung, insbesondere bei Prozessen der Kraftumkehr, lassen sich weiter verbesserte Ergebnisse erzielen, wenn gemäß einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung zwischen der Kulissenöffnung und dem Zapfen zur Geräuschdämpfung im Betrieb eine geräuschdämpfende Hülse und insbesondere eine Kunststoffhülse ausgebildet ist.
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Es sind verschiedene Ausgestaltungsformen zur Verbindung des Antriebshebels mit dem Adapterteil denkbar.
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Dazu kann bei einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung ein Vorspannelement ausgebildet sein, welches eine axiale Vorspannung für einen axialen Formschluss bereitstellt, wobei das Vorspannelement insbesondere zwischen dem Befestigungselement und dem Antriebshebel angeordnet ist.
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In diesem Fall können das Befestigungselement und/oder der Antriebshebel eine Aussparung zur Aufnahme des Vorspannelements aufweisen.
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Alternativ oder zusätzlich kann der Zapfen einen Lagerbereich und einen Befestigungsbereich zur Befestigung am Befestigungselement aufweisen, um im montierten Zustand ein Lösen des Adapterteils vom Antriebshebel zu verhindern.
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Der Lagerbereich kann in der Kulissenöffnung des Antriebshebels für einen Lagervorgang und/oder Gleitvorgang angeordnet sein, um eine entsprechende Positionierung und einen Toleranzausgleich im Hinblick auf mögliche Montagetoleranzen zu ermöglichen.
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Bei einem alternativen oder zusätzlichen Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung ist am Zapfen zwischen dem Lagerbereich und dem Befestigungsbereich eine Anlagefläche ausgebildet, an welcher - zumindest im montierten Zustand - das Befestigungselement anliegt.
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Alternativ oder zusätzlich kann eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Befestigungsbereich des Zapfens und dem Befestigungselement ausgebildet sein, insbesondere nach Art einer Nietverbindung und/oder durch Umformen eines freien Endes des Befestigungsbereichs.
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Dabei kann eine Tiefe der Kulissenöffnung geringer ausgebildet sein als eine axiale Länge des Lagerbereichs, um insbesondere eine Nietenbildung zu ermöglichen.
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Alternativ oder zusätzlich können das Befestigungselement wenigstens eine Aussparung und der Antriebshebel wenigstens einen zur Aussparung korrespondierenden Vorsprung aufweisen, wobei letzterer in axialer Richtung vorsteht und ein Spiel zwischen der Aussparung und dem Vorsprung vorhanden ist.
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Alternativ oder zusätzlich kann das Befestigungselement wenigstens einen Vorsprung aufweisen, welcher in axialer Richtung vorsteht und der Antriebshebel wenigstens eine zum Vorsprung korrespondierende Ausnehmung aufweisen, wobei ein Spiel zwischen dem Vorsprung und der Ausnehmung ausgebildet ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird auch ein Heckklappenantrieb für eine Fahrzeugheckklappe geschaffen, welcher mit einer Antriebseinheit zum gesteuerten Bewegen der Fahrzeugheckklappe und mit einer erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung zum Wirkverbinden einer Abtriebswelle der Antriebseinheit mit einem Scharnier der Fahrzeugheckklappe ausgebildet ist.
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Schließlich ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung auch ein Fahrzeug mit einer Fahrzeugheckklappe, welche mittels eines Scharniers an einer Karosserie des Fahrzeugs schwenkbar gelagert ist, um eine Öffnung in der Karosserie zu verschließen oder freizugeben. Dabei ist auch ein erfindungsgemäßer Heckklappenantrieb ausgebildet, welcher zum gesteuerten Verschwenken und insbesondere zum gesteuerten Öffnen und/oder Schließen der Fahrzeugheckklappe eingerichtet ist.
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Figurenliste
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Unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren werden Ausführungsformen der Erfindung im Detail beschrieben.
- 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugs unter Verwendung einer Ausführungsform eines Heckklappenantriebs mit einer erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung zwischen einer Antriebswelle einer Antriebseinheit und einem Scharnier einer zu Grunde liegenden Fahrzeugheckklappe,
- 2 zeigt in schematischer und perspektivischer Darstellung eine herkömmliche Verbindungseinrichtung zwischen einer Antriebswelle einer Antriebseinheit und einem Scharnier einer zu Grunde liegenden Fahrzeugheckklappe,
- 3 bis 5 zeigen in schematischer und perspektivischer Darstellung Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung,
- 6 und 7 zeigen in schematischer und teilweise geschnittener Draufsicht eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung im Vergleich zu einer herkömmlichen Verbindungseinrichtung,
- 8 und 9 zeigen in einer perspektivischen Ansicht bzw. in Explosionsdarstellung eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
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Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die 1 bis 9 Ausführungsbeispiele der Erfindung und der technische Hintergrund im Detail beschrieben. Gleiche und äquivalente sowie gleich oder äquivalent wirkende Elemente und Komponenten werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Nicht in jedem Fall ihres Auftretens wird die Detailbeschreibung der bezeichneten Elemente und Komponenten wiedergegeben.
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Die dargestellten Merkmale und weiteren Eigenschaften können in beliebiger Form voneinander isoliert und beliebig miteinander kombiniert werden, ohne den Kern der Erfindung zu verlassen.
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1 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugs 100 unter Verwendung einer Ausführungsform eines Heckklappenantriebs 70 mit einer erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung 1 zwischen einer Abtriebswelle 5 einer Antriebseinheit 9 und einem Scharnier 8 einer zu Grunde liegenden Fahrzeugheckklappe 7.
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Gemäß der Darstellung der 1 ist an einer Karosserie 101 des Fahrzeugs 100 über Scharniere 8 und durch Unterstützung mittels der zum Beispiel als Gasdruckfedern ausgebildeten Stützen 8-3 eine Heckklappe 7 zum gesteuerten Öffnen und Verschließen einer Fahrzeugöffnung ausgebildet.
Es ist ein erfindungsgemäß ausgestalteter Heckklappenantrieb 70 mit einer Antriebseinheit 9 vorgesehen, wobei die Antriebseinheit 9 über eine erfindungsgemäß ausgestaltete Verbindungseinrichtung 1 jeweils mit einem ersten Scharnierteil 8-1 eines jeweils zu Grunde liegenden Scharniers 8 mechanisch wirkverbunden ist.
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In der in 1 gezeigten Darstellung ist das erfindungsgemäße Fahrzeug 100 mit seiner Fahrzeuglängserstreckungsrichtung X in der x-Richtung und mit der Fahrzeugquererstreckungsrichtung Y in der y-Richtung ausgerichtet.
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2 zeigt in schematischer und perspektivischer Ansicht einen herkömmlichen Heckklappenantrieb 70', welcher gebildet wird von einer Antriebseinheit 9, zum Beispiel einem Elektromotor mit einer entsprechenden Abtriebswelle 5, die hier nicht dargestellt ist, und einer herkömmlichen Verbindungseinrichtung 1' zur Verbindung der Abtriebswelle 5 der Antriebseinheit 9 mit einem zu Grunde liegenden Scharnier 8, zum Beispiel über ein erstes Scharnierteil 8-1 davon. Dazu weist die herkömmliche Verbindungseinrichtung 1' einen herkömmlichen Antriebshebel 10' in Verbindung mit einem Adapterteil 3 auf. Zur Verbindung des herkömmlichen Antriebshebels 10' mit dem Adapterteil 3 weist der Antriebshebels 10' eine Kulisse 11' auf, in welcher ein Zapfen 30 des Adapterteils 3 entlang der Längserstreckungsrichtung oder Haupterstreckungsrichtung 52' fixiert oder fixierbar gelagert und über eine Gleitbewegung entlang der Längserstreckungsrichtung 52' der Kulisse 11' für einen Toleranzausgleich in seiner Position anpassbar ist.
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2 zeigt in schematischer und perspektivischer Darstellung eine herkömmliche Verbindungseinrichtung 1' zwischen einer Antriebswelle 5 einer Antriebseinheit 9 und einem Scharnier 8 einer zu Grunde liegenden herkömmlichen Fahrzeugheckklappe.
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Bei der in 2 dargestellten Anordnung sind die Haupterstreckungsrichtung oder -achse 51' des herkömmlichen Antriebshebels 10', die Haupterstreckungsrichtung oder -achse 52' der herkömmlichen Kulissenöffnung 11' und folglich die Ausgleichsbewegungsrichtung oder -achse 55' des Bolzens 30 in der herkömmlichen Kulisse 11' zueinander parallel ausgerichtet und bilden mit der Montagefläche 50 des Adapterteils 3 einen Winkel 54', der eine radiale Kraftkomponente auf das Befestigungsmittel 36, zum Beispiel in Form einer Schraube, ausübt und damit ein Drehmoment bewirken kann, welches die Verbindung zwischen Adapterteil 3 und erstem Scharnierteil 8-1 des Scharniers 8, nämlich über das Befestigungselement 36 an der Montagefläche 50, zu lockern vermag.
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Die 3 bis 5 zeigen in schematischer und perspektivischer Darstellung Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung 1.
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Im Gegensatz zu der in 2 dargestellten Anordnung für eine herkömmliche Verbindungseinrichtung 1' weist der erfindungsgemäß ausgestaltete Antriebshebels 10 eine Kulisse oder Kulissenöffnung 11 auf, die mit ihrer Haupterstreckungsrichtung 52 mit der Haupterstreckungsrichtung 51 des Antriebshebels 10 einen von 0° verschiedenen Winkel 53, insbesondere mit einem Wert im Bereich von 45°, einschließt, so dass in Folge davon eine radiale Kraftkomponente in Bezug auf das Befestigungsmittel 36, zu Beispiel in Form einer Schraube, so weit reduziert oder vollständig eliminiert ist, dass ein lockerndes Drehmoment in Bezug auf die Verbindung zwischen Adapterteil 3 und erstem Scharnierteil 8-1 des Scharniers 8 über die Montagefläche 50 und das Befestigungselement 36 vermieden wird.
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Dabei steht die Haupterstreckungsrichtung 52 der Kulissenöffnung 11 insbesondere senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht auf der Montagefläche 50, d.h. der Winkel 54 hat den Wert 90° oder liegt im Bereich von 90°. Entsprechend kann sich der Zapfen 30 in der Kulissenöffnung 11 mit einer Ausgleichsbewegungsrichtung 55 ebenfalls im Wesentlichen senkrecht zur Montagefläche 50 bewegen.
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Erfindungsgemäß wird erreicht, dass etwaig auftretende Kräfte auf das Befestigungsmittel 36 rein axial oder im Wesentlichen axial, nicht jedoch radial oder verkippend wirken, so dass die Verbindung zwischen Adapterteil 3 und erstem Scharnierteil 8-1 des Scharniers 8 über die Montagefläche 50 mittels des Befestigungsmittels 36 nicht gelöst wird.
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Die 4 und 5 beschreiben in perspektivischer Ansicht die geometrischen Eigenschaften erfindungsgemäß ausgestalteter Verbindungseinrichtungen 1 aus verschiedenen Blickwinkeln.
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Die 6 und 7 zeigen in schematischer und teilweise geschnittener Draufsicht eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung 1 im Vergleich zu einer herkömmlichen Verbindungseinrichtung 1'.
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Zu erkennen ist dabei wiederum, dass bei der herkömmlichen Verbindungseinrichtung 1' gemäß 7 die Haupterstreckungsrichtungen 51' und 52' des herkömmlichen Antriebshebels 10' bzw. der herkömmlichen Kulissenöffnung 11' koinzidieren, also einen Winkel 53' mit dem Wert 0° einschließen.
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Bei der erfindungsgemäß ausgestalteten Verbindungseinrichtung 1 liegt dagegen ein von 0° verschiedener Winkel 53 zwischen der Haupterstreckungsrichtung 51 des erfindungsgemäß ausgestalteten Antriebshebels 10 und der Haupterstreckungsrichtung 52 der dort erfindungsgemäß eingebrachten Kulissenöffnung 11 vor.
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Zu erkennen ist bei beiden Ausführungsformen gemäß den 6 und 7, dass im Körper des jeweiligen Antriebshebels 10, 10' eine Aufnahme 12 zur Aufnahme einer Abtriebswelle 5 für einen zu Grunde liegenden Antrieb 9 eingearbeitet ist, hier in Form eines jeweiligen Durchgangslochs mit Verzahnung.
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Die 8 und 9 zeigen in einer perspektivischen Ansicht bzw. in Explosionsdarstellung eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung 1.
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Zu erkennen ist hier die Ausgestaltungsform des Adapterteils 3 in Klammerform mit einem Montageloch 34 zur Aufnahme eines Befestigungsmittels 36, zum Beispiel in Form einer Schraube.
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Des Weiteren sind am Zapfen 30 der Lagerbereich 31 mit entsprechender Anlagefläche 33 und Befestigungsbereich 32 dargestellt.
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Das freie Ende 34 des Zapfens 30 wird bei der in 8 gezeigten Endmontageform zu einer Nietverbindung 6 mit dem dazwischen vorgesehenen Befestigungselement 2 umgearbeitet. Das scheibenförmige Befestigungselement 2 weist eine Montageöffnung 21 auf, in welche der Befestigungsbereich 32 des Zapfens 30 einpassbar ist. Des Weiteren weist das Befestigungselement eine Ringnut 22 auf, in welche ein Vorspannelement 4 einlegbar ist, hier zum Beispiel in Form eines Federelements oder einer Federscheibe.
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Zu erkennen ist wieder, dass die Haupterstreckungsrichtungen 51 und 52 des Antriebshebels 10 bzw. der Kulissenöffnung 11, ausgestaltet als Langloch, einen von 0 verschiedenen Winkel 53 miteinander einschließen, um dadurch eine Reduktion oder gar ein Verschwinden radialer Kraftkomponenten und damit von Drehmomenten auf Befestigungsmittel 36 an der Montagefläche 50 zwischen Adapterteil 3 und erstem Scharnierteil 8-1 des zu Grunde liegenden Scharniers 8 zu bewirken.
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Diese und weitere Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden an Hand der folgenden Darlegungen weiter erläutert:
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Die Erfindungsmeldung betrifft insbesondere einen Heckklappenantrieb 70 mit einer Hebelgruppe als Verbindung oder Verbindungseinrichtung 1 oder als Teil einer Verbindung oder Verbindungseinrichtung 1 zwischen dem Heckklappenantrieb 70 für eine Heckklappe 7 eines Fahrzeugs 100 und mit einem entsprechenden Scharnier 8.
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Ziel ist die Entwicklung einer neuartigen Hebelgruppe als Verbindung oder Verbindungseinrichtung 1 zwischen einem Antrieb 9 einer Antriebseinrichtung 70 und einem Scharnier 8, welche eingerichtet ist, auftretende Verstellkräfte zu übertragen, Toleranzen im System auszugleichen und eine geräuschlose Dämpfung zu bewirken. Dabei soll sich insbesondere eine etwaig vorhandene Schraubverbindung - zum Beispiel über ein Befestigungsmittel 36 an einer Montagefläche 50 - zwischen einem vorgesehenen Scharnier 8 und einem Adapterteil 3 während des Betriebs nicht lösen.
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Ein vorgesehener Bolzen 30 hat innerhalb der Hebelgruppe im Sinne der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung 1 eine radiale Verstellmöglichkeit, insbesondere in einer als Langloch ausgebildeten Kulisse 11. Diese wird zum Ausgleich antriebsseitiger und/oder scharnierseitiger Toleranzen benötigt.
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Diese Verstellmöglichkeit ist üblicherweise so ausgelegt, dass sich der Bolzen 30 in Bezug auf die als Befestigungsmittel 36 am Scharnier 8 vorgesehenen Schrauben oder dergleichen in radialer Richtung bewegt.
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Durch eine neuartige Anordnung und Ausrichtung des Verschiebewegs über die Wahl und Ausrichtung einer entsprechenden Kulisse oder Kulissenöffnung 11 kann die Last des Bolzens 30 so verändert werden, dass keine Kräfte parallel zu der oder in der Anschraubebene oder Montagefläche 50 des Scharniers 8 auftreten und somit kein Verdrehmoment auf das Befestigungsmittel 36 wirkt.
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Durch die erfindungsgemäß geänderte Krafteinleitung entstehen im Betrieb und bei der Betätigung auch weniger starke Geräusche, insbesondere bei einer Kraftumkehr.
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Die Hebelgruppe - aufgefasst als erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung 1 oder als Teil davon - besteht gemäß den 3 bis 9 aus einem Hebel, der auch als Antriebshebel 10 bezeichnet wird und mit einer Kulisse 11 ausgebildet ist, welche auch als Kulissenöffnung bezeichnet wird, und aus einem Bolzen 30, der auch als Zapfen bezeichnet wird.
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Ein notwendiger axialer Formschluss wird durch eine Scheibe oder Scheibenfeder 4, die z.B. vertaumelt ist, bewerkstelligt.
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Gegebenenfalls befindet sich eine Kunststoffhülse zwischen Kulisse 11 und Bolzen 30, auch dies dient der Geräuschdämpfung im Betrieb.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010063058 A1 [0002]
- DE 102013226331 B3 [0002]
- DE 102013210824 A1 [0002]
- DE 102006024349 A1 [0002]
