DE102019100751A1

DE102019100751A1 - Verschlusspaneel-Extensionsmechanismus mit mehreren Federn

Info

Publication number: DE102019100751A1
Application number: DE102019100751.8A
Authority: DE
Inventors: Joseph Felix Scheuring; Wieslaw Nowicki
Original assignee: Magna Closures Inc
Current assignee: Magna Closures Inc
Priority date: 2018-01-15
Filing date: 2019-01-14
Publication date: 2019-07-18
Also published as: US10871019B2; CN110043150B; US20190218841A1; CN110043150A

Abstract

Extensionsmechanismus zur Verbindung mit einem Verschlusspaneel zur Unterstützung beim Öffnen und Schließen des Verschlusspaneels eines Fahrzeugs zwischen einer vollständig geschlossenen Position und einer vollständig geöffneten Position des Verschlusspaneels, wobei der Extensionsmechanismus aufweist: ein inneres Rohr mit einer Außenfläche, ein äußeres Rohr mit einer Innenfläche und das mit dem inneren Rohr in mindestens einem Teil der Außenfläche entlang einer Extensionsachse überlappt, sodass die Innenfläche und die Außenfläche nebeneinander liegen, wenn sie überlappen, eine erste Feder, die entlang der Extensionsachse im Inneren des äußeren Rohres angeordnet ist, eine zweite Feder, die entlang der Extensionsachse im Inneren des inneren Rohres angeordnet ist, eine Dichtung, die zwischen der Innenfläche und der Außenfläche angeordnet ist, und einen Verschluss, für den Eingriff mit der ersten Feder an dem einen Ende und Eingriff mit der zweiten Feder an einem entgegengesetzten Ende, sodass die erste Feder und die zweite Feder in Reihe miteinander entlang der Extensionsachse sind, wobei das eine Ende und das andere Ende voneinander beabstandet sind, sodass die Dichtung zwischen dem einen und dem entgegengesetzten Ende angeordnet ist.

Description

Gebiet
Diese Offenbarung bezieht sich auf einen Ausgleichsmechanismus für ein Verschlusspaneel
Hintergrund
Einige Fahrzeuge sind mit einem Verschlusspaneel wie einer Heckklappe ausgestattet, das zwischen einer offenen Position (Position 2) und einer geschlossenen Position (Position 1) unter Verwendung eines elektrischen Antriebssystems angetrieben wird. Haltesysteme wurden vorgeschlagen, um solche Fahrzeuge mit der Fähigkeit, einen Benutzer des Verschlusspaneels zu unterstützen, um ein Dritte-Position-Halten (oder Position 2) während der Vorgänge des Öffnens und des Schließens zu unterstützen, um so dabei zu helfen, dem Gewicht des Verschlusspaneels selbst entgegenzuwirken. Ohne diese Haltesysteme kann das Verschlusspaneel am oberen Ende des betriebsmäßigen Öffnungsbereichs aufgrund des Gewichts des Verschlusspaneels, das ein Schließmoment entwickelt, das größer als ein Öffnungsmoment ist, das durch das elektrische Antriebssystem geliefert wird, nach unten sacken. Solche vorgeschlagenen Haltesysteme sind in einigen Fällen komplex und teuer und können keine adäquaten Sicherheitsmodi schaffen (für den Fall eines Fehlers des Elektromotors oder eines Leistungsverlusts), während gleichzeitig adäquate manuelle Aufwendungen durch den Benutzer behalten werden.
Die Verwendung von mehreren Federn in einem Ausgleichsmechanismus für Teleskoprohranordnungen sind bekannt, wobei versucht wird, so eng wie möglich an die Ausgleichsdynamiken der Heckklappen-Lastkurve zu kommen, sodass das System an jedem Punkt der Bewegung der Heckklappe ausgeglichen ist. Falls beispielsweise diese beiden Komponenten miteinander ausgeglichen sind, kann an jedem Punkt der Fahrzeugnutzer die Bewegung der Heckklappe anhalten, und die Heckklappe würde sich nicht bewegen, das heißt es gäbe kein Absacken, keine zusätzliche Belastung für den Motor, falls vorgesehen. Es ist festzustellen, dass ein nicht ausgeglichenes Heckklappensystem mehr Aufwand zur Bewegung der Heckklappe erfordern würde, da der Motor die Aufgabe übernehmen müsste, die nicht ausgeglichene Belastung der Heckklappe zu überwinden. Der momentane Stand bei Ausgleichssystemen mit mehreren Federn setzt eine „Kicker-Feder“ ein, die parallel zu einer Hauptfeder arbeitet, um die Heckklappe zu bewegen, insbesondere zur Bewegung der Heckklappe aus der anfänglich geschlossenen Position. Der Vorteil dieser parallelen Konfiguration ist, dass sie Anforderungen an die Motorlast und die Aufwendungen für das manuelle Öffnen aus der geschlossenen Position der Klappe vermindern kann. Ein Nachteil besteht jedoch darin, dass die parallele Konfiguration die Federkonstante K nicht flacher in der Stopp-und-Halte-Zone der Heckklappen-Lastkurve gestalten kann.
Auch bei parallelen Federanordnungen verbleibt noch die Sache, dass die Kinematik einer typischen Fahrzeug-Heckklappe (Masse, Schwerpunkt und Bewegungswinkel) eine nichtlineare Heckklappen-Lastkurve erzeugt. Eine Feder mit einer linearen Last vs. Bewegung wird typischerweise als ein Gegengewicht für die nichtlineare Lastkurve verwendet, unter der Berücksichtigung, dass der Unterschied zwischen der Heckklappen-Lastkurve und der Ausgleichs-Lastkurve aufgenommen werden muss durch 1) Reibung (um eine Stopp-und-Halte-Funktionalität zu schaffen) und 2) Anforderungen an die Belastung und den Strom eines Stellglied-Antrieb-Zugs (einschließlich eines elektrisch angetriebenen Motors), um eine Funktionalität zum angetriebenen Öffnen/Schließen der Heckklappe zu schaffen. Größere Unterschiede (weniger optimiert) zwischen der Heckklappen-Lastkurve und der Ausgleichs-Lastkurve können größere Beträge von Reibung (d.h. höhere manuelle Aufwendungen) sowie höhere Belastungen und Ströme (d.h. einen größeren Motor, Getriebe, Lasten, Strom etc.) erfordern. Somit kann eine wenig optimierte Ausgleichs-Lastkurve zu einer verschlechterten Leistung (d.h. weniger Stopp-und-Halten, höhere manuelle Aufwendungen, einen größeren und teureren Antriebszug etc.) für das Ausgleichssystem der Heckklappe führen.
Ein weiterer Nachteil bei einigen Heckklappen-Stellgliedern vom Teleskoprohr-Typ und Ausgleichsmechanismen ist, dass eine Dichtung in der Mitte der Länge der Teleskoprohre als eine Dichtung zwischen konzentrischen Rohren erforderlich ist. Der Nachteil besteht jedoch darin, dass die Dichtung den Raum für Federwicklungen (innerhalb der Rohre) für eine freie Bewegung unterbricht. Sofern dies nicht ausgeglichen wird, kann das Vorhandensein der Dichtung den für die Federwicklungen zur Verfügung stehenden Raum um etwa 40-50 % reduzieren. Die resultierende kürzere Feder kann als Folge eine Beschränkung auf geringere Lasten haben (bei demselben Belastungsgrad) und eine höhere Federrate, die typischerweise einen größeren Unterschied zu der Heckklappen-Lastkurve hat.
Ein weiterer Nachteil des Vorhandenseins der Dichtung bei einem Ausgleich mit einer Teleskoprohr-Konstruktion besteht darin, dass die beiden konzentrischen Rohre in etwa der Mitte der Ausgleichsvorrichtung (beispielsweise in einer überlappenden Anordnung) zusammen abgedichtet sein müssen, wobei die Dichtung durch einen Buckel (oder einen Vorsprung), der sich von dem Äußeren der Oberfläche des äußeren Rohres der Teleskoprohr-Anordnung erstreckt, aufgenommen werden muss. Um zu ermöglichen, dass sich die Feder über diese Dichtung erstreckt, muss somit die Dichtung zwischen dem inneren Rohr und einem Buckel in dem äußeren Rohr vorgesehen sein. Das Vorhandensein dieses Buckels vergrößert den äußeren Einbauraum, der um die Ausgleichsvorrichtung erforderlich ist, lediglich um die Dichtung aufzunehmen. Es ist festzustellen, dass es eher wünschenswert ist, ein glattes äußeres Rohr zu haben, d.h. ohne das Vorhandensein des Buckels/des Vorsprungs und somit eine Ausgleichsvorrichtung mit geringerem Durchmesser, was zu einer kompakteren Installation in dem Fahrzeug um die Ausgleichsvorrichtung führt. Wenn jedoch die Dichtung im Inneren der Teleskoprohre vorgesehen ist, müssen die Bewegung der Feder und ihr Durchmesser (das heißt kleiner) geändert werden, was die Fähigkeit zur Anpassung der Lastkurve der Ausgleichsvorrichtung negativ beeinflusst.
Weitere Nachteile der momentanen Haltesysteme umfassen somit vergrößerte Formfaktoren, die wertvollen Fahrzeug-Laderaum besetzen, das Erfordernis, zusätzliche Hub-Unterstützungssysteme wie Gasstreben und andere Ausgleichsmechanismen in Zusammenwirkung vorzusehen, nicht akzeptablen Einfluss auf Aufwendungen zum manuellen Öffnen und Schließen, die höhere manuelle Kräfte erfordern, die von einem Benutzer auf den Paneel-Handgriff ausgeübt werden, unerwünschte Kraftspitzen, die keine glatten manuellen Kraft/Drehmoment-Kurven schaffen, das Erfordernis, Fahrzeug-Batterieleistung zu verwenden, um die dritte Position zu halten, und/oder Temperatureffekte, die aufgrund von Fluktuationen in der Umgebungstemperatur zu variablen manuellen Anforderungen für den Benutzer führen.
Zusammenfassung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Extensionsmechanismus zu schaffen, der mindestens einen der oben genannten Nachteile vermeidet oder vermindert.
Eine weitere Aufgabe liegt in der Maximierung des Raums (und potentiell der Energie), die für Federwicklungen innerhalb eines Ausgleichsmechanismus vom Teleskoprohr-Typ verwendet wird, um die Lastkurve der Heckklappen-Masse, des Schwerpunkts und der Bewegungsbild Winkel bestmöglich anzupassen.
Eine weitere Aufgabe liegt in der Schaffung einer Einrichtung zum Abdichten des Ausgleichsmechanismus gegen den Eintritt von Wasser und Schmutz, während maximaler Raum für die Federwicklungen geschaffen wird, um Verbesserungen in der Anpassung der Heckklappen-Lastkurve zu ermöglichen, und zwar unter der Berücksichtigung, dass eine verbesserte Anpassung in der Lastkurve eine Funktionalität für das Stoppen und Halten der Heckklappe und für das Offenhalten schaffen kann, um die Konkurrenz zwischen manuellen Anforderungen und Stellglied-Antriebszug-Belastungen und -Strömen zu minimieren.
Ein erster geschaffene Aspekt ist ein Extensionsmechanismus zur Verbindung mit einem Verschlusspaneel zur Unterstützung beim Öffnen und Schließen des Verschlusspaneels eines Fahrzeugs zwischen einer vollständig geschlossenen Position und einer vollständig offenen Position des Verschlusspaneels, wobei der Extensionsmechanismus aufweist: ein inneres Rohr mit einer Außenfläche, ein äußeres Rohr mit einer Innenfläche und das mit dem inneren Rohr mindestens zum Teil der Außenfläche entlang einer Extensionsachse überlappt, sodass die Innenfläche und die Außenfläche beim Überlappen nebeneinander liegen, eine erste Feder, die entlang der Extensionsachse des Inneren des äußeren Rohres angeordnet ist, eine zweite Feder, die entlang der Extensionsachse des Inneren des inneren Rohres angeordnet ist, eine Dichtung, die zwischen der Innenfläche und der Außenfläche angeordnet ist, und einen Stopper zum Eingriff mit der ersten Feder an einem Ende und zum Eingriff mit der zweiten Feder am entgegengesetzten Ende, sodass die erste Feder und die zweite Feder zueinander in Reihe entlang der Extensionsachse sind, wobei das eine Ende und das entgegengesetzte Ende voneinander beabstandet sind, sodass die Dichtung zwischen dem einen Ende und dem entgegengesetzten Ende positioniert ist.
Ein zweiter geschaffene Aspekt ist ein Verfahren zum Betreiben eines Extensionsmechanismus, der mit einem Verschlusspaneel verbunden ist, um beim Öffnen und Schließen des Verschlusspaneels eines Fahrzeugs zwischen einer vollständig geschlossenen Position und einer vollständig offenen Position des Verschlusspaneels zu helfen, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Bewegen eines inneren Rohres relativ zu einem äußeren Rohr während des Öffnens und des Schließens, wobei das innere Rohr eine Außenfläche aufweist, das äußere Rohr eine Innenfläche aufweist und mit dem inneren Rohr an zumindest einem Teil der Außenfläche entlang der Extensionsachse überlappt, sodass die Innenfläche und die Außenfläche bei dem Überlappen nebeneinander liegen, eine Dichtung, die zwischen der Innenfläche und der Außenfläche angeordnet ist, Ausdehnen oder Zusammenziehen einer ersten Feder, wobei die erste Feder entlang der Extensionsachse im Inneren des äußeren Rohres angeordnet ist, Ausdehnen oder Zusammenziehen einer zweiten Feder, wobei die zweite Feder entlang der Extensionsachse in dem Inneren des inneren Rohres positioniert ist, und in Eingriff bringen durch einen Stopper der ersten Feder an einem Ende und der zweiten Feder an einem entgegengesetzten Ende, sodass die erste Feder und die zweite Feder in Reihe miteinander entlang der Extensionsachse sind, wobei das erste Ende und das zweite Ende voneinander beabstandet sind, sodass die Dichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Ende positioniert ist.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt umfasst der Extensionsmechanismus einen ersten Verbinder, der mit dem inneren Rohr verbunden ist, und einen zweiten Verbinder, der mit dem äußeren Ohr verbunden ist, sodass einer des ersten Verbinders und des zweiten Verbinders zur Verbindung des Extensionsmechanismus mit einer Karosserie des Fahrzeugs ist und der andere des ersten Verbinders und des zweiten Verbinders zur Verbindung des Extensionsmechanismus mit dem Verschlusspaneel ist.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt wird ein Extensionsmechanismus zur Verbindung mit einem Verschlusspaneel zur Unterstützung beim Öffnen und Schließen des Verschlusspaneels eines Fahrzeugs zwischen einer vollständig geschlossenen Position und einer vollständig geöffneten Position des Verschlusspaneels geschaffen, wobei der Extensionsmechanismus ein inneres Rohr mit einer Außenfläche, ein äußeres Rohr mit einer Innenfläche und das mit dem äußeren Rohr in mindestens einem Teil der Außenfläche entlang einer Extensionsachse überlappt, sodass die Innenfläche und die Außenfläche beim Überlappen aneinander liegen, eine erste Feder, die entlang der Extensionsachse des Inneren des äußeren Rohres angeordnet ist, eine zweite Feder, die entlang der Extensionsachse des Inneren des inneren Rohres angeordnet ist, und einen Stopper zum in Eingriff Bringen der ersten Feder an einem Ende und zum in Eingriff Bringen der zweiten Feder an einem entgegengesetzten Ende, sodass die erste Feder und die zweite Feder miteinander in Reihe entlang der Extensionsachse sind, wobei der Stopper ausgebildet ist, um sich während der Expansion und der Kompression von mindestens einer der ersten Feder und der zweiten Feder zu bewegen. In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt haben die erste Feder und die zweite Feder unterschiedliche Radialabmessungen. In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt haben das innere Rohr und das äußere Rohr unterschiedliche Radialdurchmesser.
Weitere Aspekte einschließlich Betriebsverfahren und weiterer Ausführungsbeispiele der obigen Aspekte werden basierend auf der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen evident.
Figurenliste
Lediglich beispielhaft wird auf die beigefügten Figuren Bezug genommen, in denen:

1 eine Seitenansicht eines Fahrzeugs mit einer Verschlusspaneelanordnung ist,
2 ein alternatives Ausführungsbeispiel des Fahrzeugs der 1 ist,
3 ein Beispiel der Linearkraft vs. Bewegung für einen Extensionsmechanismus der 1 zeigt,
4 ein Beispiel der Momentenkraft vs. Winkel für den Extensionsmechanismus der 1 zeigt,
5 eine Seitenansicht des Extensionsmechanismus der 1 in einer eingezogenen Konfiguration zeigt,
5A eine Seitenansicht eines bekannten Extensionsmechanismus in einer eingezogenen Konfiguration zeigt,
6 eine Seitenansicht des Extensionsmechanismus der 1 in einer ausgefahrenen Konfiguration zeigt,
7 eine Querschnittsdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels des Extensionsmechanismus der 1 in einer eingezogenen Konfiguration zeigt,
8 eine Querschnittsdarstellung des weiteren Ausführungsbeispiels des Extensionsmechanismus der 7 in einer ausgefahrenen Konfiguration zeigt,
9 eine Querschnittsdarstellung des Extensionsmechanismus der 1 zeigt,
9A eine Querschnittsdarstellung des Extensionsmechanismus der 1 in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel zeigt,
9B eine Perspektivdarstellung eines Stoppers des Extensionsmechanismus der 9A in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel zeigt,
10a, 10b, 10c Querschnittsdarstellungen eines noch weiteren Ausführungsbeispiels des Extensionsmechanismus der 1 in eingezogenen und ausgefahrenen Konfigurationen zeigen,
10d, 10e, 10f vergrößerte Teil-Querschnittsdarstellungen der jeweiligen 10a, 10b und 10c zeigen und
11 ein beispielhafter Betrieb des Extensionsmechanismus der 1 ist.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In dieser Beschreibung und in den Ansprüchen ist die Verwendung der Artikel „ein, eine, eines“ oder „der, die, das“ mit Bezug auf ein Merkmal nicht dazu beabsichtigt, die Möglichkeit des Einschlusses einer Anzahl von Merkmalen in einigen Ausführungsbeispielen auszuschließen. Es ist für Fachleute ersichtlich, dass mindestens in einigen Fällen dieser Beschreibung und der beigefügten Ansprüche es möglich ist, eine Anzahl der Merkmale in mindestens einigen Ausführungsbeispielen zu verwenden. In gleicher Weise ist die Verwendung der Pluralform mit Bezug auf ein Merkmal nicht dazu beabsichtigt, die Möglichkeit des Einschlusses eines der Merkmale in einigen Ausführungsbeispielen auszuschließen. Es ist für Fachleute ersichtlich, dass in einigen Fällen dieser Beschreibung und beigefügten Ansprüche es möglich ist, eines der Merkmale in mindestens einigen Ausführungsbeispielen zu verwenden. Der Ausdruck „e. g.“ steht für exempli gratia auf Latein, was „beispielsweise“ bedeutet und nicht dazu beabsichtigt ist, das Ausführungsbeispiel zu beschränken.
Geschaffen wird ein Stellglied oder Ausgleichsmechanismus 15 (d.h. ein Extensionsmechanismus - vergleiche 1), der Vorteilhafterweise bei Fahrzeug-Verschlusspaneelen 14 verwendet werden kann, um Modi zum Öffnen und zum Schließen zu schaffen und/oder eine Benutzerunterstützung zu schaffen, wie unten beschrieben wird, insbesondere bei landbasierten, seebasierten und/oder luftbasierten Fahrzeugen 10. Andere Anwendungen des Extensionsmechanismus 15 allgemein für Verschlusspaneele 14 sowohl in als auch außerhalb von Fahrzeuganwendungen umfassen Vorteilhafterweise die Unterstützung bei der Optimierung der gesamten Haltekräfte und der manuellen Kräfte für den Betrieb des Verschlusspaneels 14. Es ist ferner festzustellen, dass die Beispiele des Extensionsmechanismus 14, die unten gegeben sind, Vorteilhafterweise als die einzigen Mittel zur Unterstützung des Öffnens und des Schließens des Verschlusspaneels 14 vorgesehen sein können oder vorteilhafter Weise in Kombination (d.h. zusammenwirkend) mit anderen Spannelementen des Verschlusspaneels 14 (e. g. Federbelasteten Scharnieren, Spannstreben etc.) vorgesehen sein können.
Insbesondere kann der Extensionsmechanismus über eine oder mehrere Hülsen 42 (vergleiche 7 und 8) reibungsgestützt sein und verwendet werden, um eine Haltekraft (oder ein Drehmoment) für das Verschlusspaneel 14 zu schaffen oder in anderer Weise zu unterstützen, wie unten weiter beschrieben wird. Desweiteren ist festzustellen, dass der Extensionsmechanismus mit einem Spannelement 37 (vergleiche 1) wie einer federbelasteten Strebe integriert sein kann und/oder als eine Komponente einer Verschlusspaneelanordnung vorgesehen sein kann, wie unten weiter beschrieben wird. Es ist festzustellen, dass das Spannelement 37, das den Extensionsmechanismus 15 enthält, als eine Strebe implementiert sein kann, die über eine Anzahl (d.h. zwei oder mehr) Federn 20 gespannt ist, die in Reihe entlang einer Extensionsachse 21 des Extensionsmechanismus 15 angeordnet sind (vergleiche 7).
Bezugnehmend auf 1 ist das Fahrzeug 10 mit einer Fahrzeugkarosserie 11 mit einem oder mehreren Verschlusspaneelen 14 dargestellt. Eine beispielhafte Konfiguration des Verschlusspaneels 14 ist eine Verschlusspaneelanordnung 12 mit dem Extensionsmechanismus 15 (beispielsweise in einem Spannelement 37 enthalten, das beispielsweise als eine Strebe ausgeführt ist) und einem Verschlusspaneel-Antriebssystem 16 (beispielsweise zusammen mit einem elektrisch angetriebenen Motor/Antrieb). Bei Fahrzeugen 10 kann das Verschlusspaneel 14 als eine Abteilung oder als eine Tür bezeichnet werden, die typischerweise angelenkt ist aber manchmal über andere Mechanismen wie Schienen vor der Öffnung 13 angebracht ist, die zum Eintritt und zum Verlassen des Inneren des Fahrzeugs 10 durch Personen und/oder Ladung verwendet wird. Es ist auch festzustellen, dass das Verschlusspaneel 14 als ein Zugangspaneel für Systeme des Fahrzeugs 10 wie Motorräume und für traditionelle Kofferräume von Fahrzeugen 10 des Autotyps verwendet werden kann. Das Verschlusspaneel 14 kann geöffnet werden, um Zugang zu der Öffnung 13 zu schaffen, oder geschlossen werden, um die Öffnung 13 zu schließen oder in anderer Weise den Zugang zu beschränken. Es ist ferner festzustellen, dass es eine oder mehrere Halte-Zwischenpositionen des Verschlusspaneels 14 (unterstützt über die Hülse 42 sowie die Federn 20) zwischen einer vollständig geöffneten Position und einer vollständig geschlossenen Position geben kann, die mindestens teilweise durch das Extensionselement 15 geschaffen werden, wie unten weiter beschrieben wird. Beispielsweise kann der Extensionsmechanismus 15 in einer spannenden Bewegung des Verschlusspaneels 14 weg von der Halte-Zwischenposition (Positionen) unterstützen, was als Dritte-Position-Haltung(en) (TPHs) oder Stopp-N-Haltung(en) hier bekannt ist, sobald es darin positioniert ist. Es ist auch festzustellen, dass das Extensionsmechanismus 15 als eine Komponente der Verschlusspaneelanordnung 12 vorgesehen sein kann, sodass die Komponente des Extensionsmechanismus 15 separat von der einen oder den mehreren Spannstreben 37 sein kann.
Das Verschlusspaneel 14 kann manuell und/oder elektronisch angetrieben über das Verschlusspaneel-Antriebssystem 16 geöffnet werden, wobei angetriebene Verschlusspaneele 14 in Minivans, hochwertigen Fahrzeugen oder Geländefahrzeugen (SUVs) und dergleichen gefunden werden können. Zusätzlich ist eine Charakteristik des Verschlusspaneels 14, dass aufgrund des Gewichts des Materials, das bei der Herstellung des Verschlusspaneels 14 verwendet wird, irgend eine Art von kraftgestütztem Öffnungs- und Schließmechanismus (oder Mechanismen) verwendet wird, um den Betrieb beim Öffnen und Schließen durch einen Benutzer (d.h. Fahrer) des Verschlusspaneels 14 zu erleichtern. Der Kraftgestützte Öffnungs- und Schließmechanismus (Mechanismen) kann durch den Extensionsmechanismus 15, irgendein Spannelement 37 (d.h. federbelastete Scharniere, federbelastete Streben, gasbelastete Streben, elektromechanische Streben etc.) und das Verschlusspaneel-Antriebssystem 16 geschaffen werden, wenn es als Teil der Verschlusspaneelanordnung 12 verwendet wird, sodass der Extensionsmechanismus 15 ausgebildet ist, um ein reibungsbasiertes Haltemoment (oder eine Kraft) zusätzlich zu den Federkräften zu schaffen, das gegen das Gewicht des Verschlusspaneels 14 auf mindestens einem Teil des Öffnung/Schließwegs bezüglich des Dritten-Position-Haltens wirkt, um dabei zu unterstützen, die Position des Verschlusspaneels 14 bezüglich des Dritte-Position-Haltens zu halten. Die Fähigkeit, die gewünschte Haltereibung mit dem Extensionsmechanismus zu schaffen, kann durch eine oder mehrere Hülsen 42 und Federn 20 ermöglicht werden.
Bezugnehmend auf die 5 und 6 bezieht sich der Extensionsmechanismus 15 auf eine Teleskoprohr-Konfiguration mit mehreren Federn 20 (vergleiche 7 und 8), die in Reihe entlang einer Extensionsachse 21 des Extensionsmechanismus 15 angeordnet sind. Der Extensionsmechanismus 15 hat Verbinder 22 (d.h. Kugelsockel) an jedem Ende zur Verbindung mit einer Fahrzeugkarosserie 11 an einem Ende und mit dem Verschlusspaneel 14 an dem anderen Ende. Vorgesehen ist ein äußeres Rohr 24 (beispielsweise eine Feder-Abdeckrohr), das sich entlang der Extensionsachse 21 mit Bezug auf ein inneres Rohr (beispielsweise ein Gehäuserohr) teleskopartig bewegt. Das äußere Rohr 24 ist beispielsweise mit einem konstanten Durchmesser D₁ über seine Länge ohne irgendwelche Buckel, Ausbuchtungen oder Vorsprünge oder dergleichen, die sich von der Außenfläche des äußeren Rohres 24 erstrecken, die zur Aufnahme irgendwelcher Dichtungen oder Verbindungen vorgesehen sind, dargestellt, die den maximalen Außendurchmesser des äußeren Rohres 24 vergrößern würden und eine Vergrößerung des umgebenden Einbauraums (das heißt eines Staubereichs 101, der in der Fahrzeugkarosserie 11, dem Verschlusspaneel 14, inneren Paneelen oder dergleichen Abteilungen vorgesehen sein muss) erfordern. Der Staubereich 101 ist beispielsweise in gestrichelten Linien mit einem inneren Durchmesser D_s dargestellt, der etwas größer ist als D₁ über die Länge des Staubereichs 101, um einen Teil oder alles des äußeren Rohres 24 aufzunehmen. Mit Bezug auf 5A, die eine bekannte Konfiguration darstellt, ist der innere Durchmesser DSP größer als D₂ , der der Außendurchmesser und größer als D_S ist, um alle solche Buckel, Ausbuchtungen oder Vorsprünge 103 aufzunehmen, die sich zu der äußeren Grenze mit einem Durchmesser D₂ erstrecken, wobei D₂ größer ist als D₁ . Die 5 zeigt den Extensionsmechanismus in einer eingezogenen Konfiguration, und 6 zeigt den Extensionsmechanismus 15 in einer ausgefahrenen Konfiguration. Bezüglich der 7 und 8 sind dort die Federn 20 dargestellt (d.h. eine zweite Feder 27 und eine erste Feder 28), die nebeneinander in Reihe entlang der Extensionsachse 21 verteilt sind.
Bezugnehmend auf 9 ist dort eine Dichtung 30 zwischen einer Innenfläche 32 des äußeren Rohres 24 und einer Außenfläche 34 des inneren Rohres 26 angeordnet, sodass die Dichtung 30 verwendet wird, um den Eintritt von Fremdstoffen (d.h. Schmutz, Feuchtigkeit) von der äußeren Umgebung in das Innere 36a, b des Extensionsmechanismus 15 zu verhindern. Die Dichtung 30 kann ein Gummi-O-RingDichtung sein, was aber nur beispielhaft ist. Ferner sind ein oder mehrere Anschläge 38a, b, die angrenzend an die Innenfläche 32 angeordnet sind, vorgesehen, die die erste Feder 28 innerhalb des äußeren Rohres 24 und weg von der Position der Dichtung(en) 30 halten. Es ist festzustellen, dass die Dichtung 30 und der eine oder die mehreren Anschläge 38a, b angrenzend aneinander und zwischen der zweiten Feder 27 und der ersten Feder 28 positioniert sein können. Beispielsweise kann die Dichtung (die Dichtungen) 30 mit der Außenfläche 34 verbunden sein, sodass während der Extension des Extensionsmechanismus 15 der Trennungsabstand (entlang der Extensionsachse 21) zwischen dem einen oder den mehreren Anschlägen 38a, b und der Dichtung (den Dichtungen) 30 zunimmt, während beim Einziehen des Extensionsmechanismus 15 der Trennungsabstand (entlang der Extensionsachse) zwischen dem einen oder den mehreren Anschlägen 38a, b und der Dichtung (den Dichtungen) 30 abnimmt. Alternativ kann die Dichtung (die Dichtungen) 30 an einem Stopper 39 (vergleiche 9a) montiert sein.
Wieder bezugnehmend auf die 7 und 8 kann der Extensionsmechanismus 15 auch ein Stützrohr 40 aufweisen, das entlang der Extensionsachse 21 in dem Inneren 36b zur Aufrechterhaltung der Ausrichtung des inneren und des äußeren Rohres 24, 26 miteinander während des Betriebs (d.h. Ausfahren/Einziehen) positioniert ist. Optional kann der Extensionsmechanismus 15 eines oder mehrere Reibungselemente 42 aufweisen, d.h. Hülsen, um Reibung in den Betrieb des Extensionsmechanismus 15 einzubringen, um den Betrieb des Stoppens und des Haltens zu unterstützen, wie beschrieben wurde. Beispielsweise kann das Reibungselement 42 entlang einer Innenfläche 44 des Stützrohrs 40 und/oder einer Außenfläche 46 einer Welle 48 (die entlang der Extensionsachse 21 positioniert ist) während des Betriebs des Extensionselements 15 gleiten. Hülsen 41 können vorgesehen sein, um ein glattes Ausdehnen/Einziehen der Federn 27, 28 mit Bezug auf die angrenzenden Flächen (das heißt Flächen 32, 34 - vergleiche 9) des inneren und des äußeren Rohres 24, 26 zu erleichtern.
Hinsichtlich des Fahrzeugs 10 kann das Verschlusspaneel 14, wie in 1 dargestellt ist, eine oder eine andere Art von Verschlusspaneel 14 sein wie eine nach oben schwingende Fahrzeugtür (die manchmal als Flügeltür bezeichnet wird) oder eine konventionelle Art von Tür, die an einer nach vorn weisenden oder nach hinten weisenden Kante der Tür angelenkt ist, um es somit der Tür zu ermöglichen, weg von (oder hin zu) der Öffnung der Fahrzeugkarosserie 12 des Fahrzeugs 10 zu schwenken (oder verschoben zu werden). Auch zu berücksichtigen sind Ausführungsbeispiele mit Schiebetüren des Verschlusspaneels 14 und Haubentüren des Verschlusspaneels 14, sodass Schiebetüren eine Art von Tür sind, die sich durch horizontales oder vertikales Verschieben öffnet, wobei die Tür entweder an einer Schiene montiert ist oder daran aufgehängt ist, was eine größere Öffnung 13 für Ausstattungen, die durch die Öffnung 13 ohne Behinderung des Zugangs zu be- und zu entladen sind ermöglicht. Haubentüren sind eine Art von Tür, die auf der Oberseite des Fahrzeugs 10 sitzt und sich in irgendeiner Weise anhebt, um Zugriff für Fahrgäste über die Öffnung 13 zu ermöglichen (das heißt Fahrzeughauben, Flugzeughauben etc.). Haubentüren können mit der Fahrzeugkarosserie 11 des Fahrzeugs vorn, seitlich oder hinter der Tür, so, wie es die Anwendung ermöglicht, verbunden sein (d.h. an einer definierten Schwenkachse angelenkt sein und/oder für eine Bewegung entlang einer Schiene verbunden sein).
Erneut bezugnehmend auf 1 ist im Kontext lediglich beispielsweise einer Fahrzeuganwendung das Verschlusspaneel 14 zwischen einer geschlossenen Position (gestrichelt dargestellt) und einer offenen Position (in durchgezogenen Linien dargestellt) bewegbar. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel schwenkt das Verschlusspaneel 14 zwischen der offenen Position und der geschlossenen Position um eine Schwenkachse 18, die vorzugsweise als horizontal oder in anderer Weise parallel zu einer Trägerfläche 9 des Fahrzeugs 10 ausgebildet ist. In anderen Ausführungsbeispielen kann die Schwenkachse 18 eine andere Orientierung wie vertikal oder sich in anderer Weise in einem Winkel von der Trägerfläche 9 des Fahrzeugs 10 nach außen erstreckend haben. In noch weiteren Ausführungsbeispielen kann sich das Verschlusspaneel 14 in einer anderen Weise als schwenkend bewegen, beispielsweise kann das Verschlusspaneel 14 entlang einer vorgegebenen Schiene verlaufen oder eine Kombination aus einer Translation und einer Rotation zwischen der offenen und geschlossenen Positionen durchführen.
Erneut bezugnehmend auf 1 können die unten gegebenen Beispiele für die Extensionsmechanismen 15 für die Verschlusspaneelanordnung 12 als einzige Einrichtung zur Unterstützung des Öffnens und des Schließens zur Verhinderung des Durchsackens durch das Verschlusspaneel selbst (2) verwendet werden, oder sie können in Kombination (d.h. zusammenwirkend oder in anderer Weise integriert) mit einem oder mehreren anderen Verschlusspaneel-Spannelementen 37 verwendet werden (d.h. federbelastete Scharniere, Streben wie Gasstreben oder federbelastete Streben etc.), die eine primäre Verbindung des Verschlusspaneels 14 zu der Fahrzeugkarosserie 11 an einer Schwenkverbindung 18, 138 (vergleiche 1) schaffen. Im allgemeinen Betrieb des Verschlusspaneels 14 kann das Verschlusspaneel-Antriebssystem 16 an einem distalen Ende der Welle 53 befestigt sein (auch als Hebelmechanismus oder Arm oder Element bezeichnet) die verwendet wird, um das Verschlusspaneel 14 als eine sekundäre Verbindung des Verschlusspaneels mit der Fahrzeugkarosserie 11 zu verbinden, sodass das Verschlusspaneel-Spannelement 37 und die Welle 53 schwenkbar an dem Verschlusspaneel 14 an beabstandeten Positionen wie dargestellt angebracht sein kann. In dieser Weise kann das andere Ende (das heißt das proximale Ende) der Welle 53 schwenkbar mit dem Verschlusspaneel 14 an einer Schwenkverbindung 36 verbunden sein. Es ist festzustellen, dass die Welle 53 selbst als ein nicht spannendes Element (das heißt als massive/hohle Stange) ausgebildet sein kann oder als Teil eines Spannelements wie gewünscht ausgebildet sein kann (d.h. als Gasfeder-gestützte Extensionsstrebe. Es soll auch festgestellt werden, dass die Welle 53 wie dargestellt freiliegen kann oder wie gewünscht (vergleiche 8 als das Ausführungsbeispiel mit der Welle 48) innerhalb des Inneren 36a, b enthalten sein kann.
Erneut bezugnehmend auf 1 können ein oder mehrere optionale Verschlusspaneel-Spannelemente 37 vorgesehen sein, die das Verschlusspaneel 14 zu der geöffneten Position über mindestens einen Teil des Wegs zwischen der offenen Position und der geschlossenen Position zwängen und beim Halten des Verschlusspaneels 14 in der offenen Position assistieren (unterstützt über die Hülsen 42). Die Verschlusspaneel-Spannelemente 37 können beispielsweise als Gas-Extensionsstreben ausgebildet sein, die schwenkbar an ihrem proximalen Ende mit dem Verschlusspaneel 14 verbunden sind und an ihrem distalen Ende mit der Fahrzeugkarosserie 11. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel gibt es zwei Spannelemente 37 (eines auf der linken Seite des Fahrzeugs 10 und eines auf der rechten Seite des Fahrzeugs 10), wobei jedoch ein Spannelement 37 in der in 10 dargestellten Ansicht verdeckt ist.
Unter Berücksichtigung der Rolle der optionalen Hülse(n) 42 und der Reihe von Federn 20 ändern sich die Drehmomente (oder Kräfte), die auf das Verschlusspaneel 14 durch die Spannelemente 37 und durch das Gewicht des Verschlusspaneels 14 selbst ausgeübt werden, wenn sich das Verschlusspaneel 14 zwischen der offenen und der geschlossenen Position bewegt. In einem Ausführungsbeispiel kann das Verschlusspaneel 14 irgendeine Position zwischen der offenen und der geschlossenen Position einnehmen, in der das Drehmoment (oder die Kraft), das auf das Verschlusspaneel 14 durch die Spannelemente 37 ausgeübt wird, durch das Gewicht des Verschlusspaneels 14 ausgelöscht wird (d.h. das Drehmoment oder die Kraft des Spannelements (der Elemente) 37 wirkt gegen das Gewicht des Verschlusspaneels 14). Oberhalb dieses Punktes (der als Ausgleichspunkt oder andererseits als Halte-Zwischenposition bezeichnet wird) kann das Drehmoment (oder die Kraft), das durch die Spannelemente 37 aufgebracht wird, das Drehmoment (oder die Kraft) überwinden, das durch das Gewicht des Paneels 14 ausgeübt wird, was zu einem Drehmoment (oder einer Kraft) weg von der geschlossenen Position führt, sodass das Verschlusspaneel 14 zu der offenen Position gespannt wird (d.h. das Drehmoment oder die Kraft des Spannelements (der Spannelemente) 37 wirkt gegen das Gewicht des Verschlusspaneels 14). Unterhalb dieses Punktes kann das Drehmoment (oder die Kraft), die durch das Gewicht des Paneels 14 ausgeübt wird, das Drehmoment (oder die Kraft), das durch die Spannelemente 37 aufgebracht wird, überwinden, was zu einem Netto-Drehmoment (oder einer Kraft) zu der geschlossenen Position führt, das das Verschlusspaneel 14 zu der geschlossenen Position spannt. Selbst bei der Bewegung des Verschlusspaneels 14 zu der geschlossenen Position wirkt jedoch das Drehmoment oder die Kraft des Spannelements (der Elemente) 37 gegen das Gewicht des Verschlusspaneels 14. Auf diese Weise ist der Effekt des Spannelements (der Elemente) 37 die Anlegung eines Drehmoments oder einer Kraft, das immer gegen das Gewicht des Verschlusspaneels 14 wirkt (d.h. immer ein Öffnungs-Drehmoment oder eine -Kraft liefert). Es ist festzustellen, dass das „Dritte-Position-Halten“ auch als „Halte-Zwischenposition“ oder als „Stopp-und-Halte-Position“ bezeichnet werden kann.
Bezugnehmend auf die 3 und 4 sind Heckklappen-Lastkurven 50, 52 dargestellt, die eine beispielhafte Lastkurve 54a der Heckklappe 14 liefern, um die Beziehung der linearen Kraft über der Bewegung darzustellen. Auch ist eine Lastkurve 54c einer bekannten Ausgleichsvorrichtung mit einer einzelnen Feder dargestellt. Es ist festzustellen, dass je näher die Lastkurve 54a an der Ausgleichskurve 54b, c liegt, desto mehr ausgeglichen das System ist, was wünschenswerter ist. Die neue Ausgleichsvorrichtung, die durch das Extensionsmechanismus 15 der 7 und 8 geschaffen wird, hat die Lastkurve 54b, wobei festzustellen ist, wie die Lastkurve 54b (die den Einfluss der Federn in Reihe wiedergibt) näher an die Lastkurve 54a der Heckklappe 14 angepasst ist. Es ist somit festzustellen, dass das Vorsehen der Federn 20 (d.h. des Federpaars) in Reihe in der Teleskoprohr-Anordnung (d.h. inneres Rohr 26 und äußeres Rohr 24 überlappend) für das Ausgleichssystem, was in dem Extensionsmechanismus 15 beispielsweise umgesetzt ist, zu einer besser angepassten Ausgleichskurve 54b hinsichtlich der beispielhaften Kurve 54c mit der bekannten Einzelfeder führt.
Wieder bezugnehmend auf die 7, 8, 9 verbessert das Einbringen der Dichtung 20 zwischen dem inneren Rohr 26 und dem äußeren Rohr 24 das Einbauen der Ausgleichsvorrichtung, d.h. eine Strebe mit einem konstanten Außendurchmesser über ihre Länge entlang der Extensionsachse 21. Ferner schafft das Einbringen des Paares der Federn 20 in Reihe, die durch die Dichtung 30 und die Anschläge 38a, b dazwischen getrennt sind, einen Ausgleich, der näher zu der Lastkurve 54a passt (d.h. einen Anstoß zu Beginn des Öffnens des Extensionsmechanismus 15 unter Einsatz der ersten Feder 28, und schafft eine bessere Anpassung in der Stopp-und-Haltezone, wenn die zweite Feder 27 eingesetzt wird).
Es ist somit festzustellen, dass zwei oder mehrere Federn 20 in Reihe in der Stopp-und-Haltezone für eine flachere Federrate für einen optimalen Ausgleich der Heckklappe 14 arbeiten. In der Schließ/Einzugrichtung wird die zweite Feder 27 gestaucht, wenn das Ende 17 des inneren Rohres 26 den Anschlag 38 an dem mittleren Punkt der Bewegung kontaktiert, und dann ist die erste Feder 28 die einzige aktive Feder 20 in dem Ausstellungsmechanismus 15. Die Federrate der ersten Feder 28 selbst kann steiler sein, um das Öffnen der Heckklappe 14 in dem ersten 1/3 bis ½ der Bewegungsausdehnung besser zu unterstützen, wie sie in den Graphen 50, 52 dargestellt ist (vergleiche 3 und 4).
Wieder auf die 7, 8, 9 bezugnehmend schafft ferner das Vorsehen des Anschlags 38 (der Anschläge) und der Federn 20 in Reihe auch ein Mittel zur Nutzung des Raums an jeder Seite eines Merkmals einer Dichtung 30 für die Federn 27, 28 (d.h. Federwindungen), um den Ausgleich der Heckklappe 14 besser zu optimieren, während es Raum für eine adäquate Dichtung über die Dichtung(en) 30 schafft. Somit kann das Vorsehen der Dichtung(en) 30 zwischen dem inneren und dem äußeren Rohr 24, 26 die Dichtungsgestaltung verbessern, sodass der Dichtungswulst 103 (der bekannten Technik) vermieden wird und der Durchmesser der Ausgleichsvorrichtung entsprechend reduziert werden kann. Der Anschlag (die Anschläge) 38 kann durch Umgehung der nun nach innen vorstehenden Dichtung(en) 30 inkorporiert werden. Gleichzeitig verbindet der Anschlag 38 die beiden Federn 20 in der Reihenanordnung in einer Weise, wie sie nun beispielhaft beschrieben wird.
Beispielsweise mit Bezug auf die 9, 9A und 9B bildet der Anschlag (die Anschläge) 38 einen Teil eines Stoppers 39, der die erste Feder 28 und die zweite Feder 27 in einer Beziehung in Reihe verbindet oder überbrückt. Der Anschlag (die Anschläge) 38a, b, der beispielsweise als ein Umfangselement ausgebildet ist, hat einen ersten Durchmesser, der ausgestaltet ist, um eine Anlage der ersten Feder 28 mit einem ähnlichen Durchmesser dagegen zu ermöglichen (beispielsweise in der 10d dargestellt). Der Stopper 39 umfasst ferner eine Verbindungshülse 41, die an einem Ende 41a den Anschlag 38a hat und verschiebbar innerhalb des inneren Rohres 26 aufgenommen ist, um an der zweiten Feder 27 an einem entgegengesetzten Ende 41b über den Anschlag 38b anzuliegen (beispielsweise in 10d dargestellt). Beispielsweise ist der Stopper 39 ausgebildet, um sich während der Extension der ersten Feder 28 zu bewegen, um den Anschlag 38a zu bewegen und entsprechend die zweite Feder 27 während oder vor der Extension der ersten Feder 28 zu bewegen. Entsprechend ist der Stopper 39 ausgebildet, um sich während der Kompression der ersten Feder 28 zu bewegen, die aus einer Bewegung des Anschlags 38b durch die Kompression der zweiten Feder 27 resultiert. Der Stopper 39 kann ausgebildet sein, um sich während der Extension oder der Kompression von einer oder beiden (beispielsweise gleichzeitig) der ersten Feder 28 und der zweiten Feder 27 zu bewegen. An dem ersten Ende 41a der Verbindungshülse 41 ist der Durchmesser so, um eine erste Anlagefläche 43 zu bilden (d.h. als Teil des Anschlags 38a, der als eine hochstehende Lippe vorgesehen ist), um in Eingriff mit der ersten Feder 28 zu kommen. An dem entgegengesetzten Ende 41b der Verbindungshülse 41 kann eine zweite Anlagefläche 45 (als Teil des Anschlags 38b, der als eine hochstehende Lippe vorgesehen ist) vorgesehen sein, um ein Merkmal eines harten Anschlags zu schaffen, der mit einem Anlagemerkmal 27 in Eingriff kommen kann, der sich von dem inneren Rohr 26 nach innen erstreckt, was auch als eine Vertiefung (d.h. Anlagemerkmal 47) in dem inneren Rohr 26 vorgesehen sein kann, um die Dichtung(en) 30 aufzunehmen. Das nach innen vorstehende Anlagemerkmal 47 bildet beispielsweise einen Flaschenhals-Durchmesser in dem Inneren des inneren Rohres 26, der als D₃ bezeichnet wird. Die zweite Anlagefläche 45 kann einen Kontakt 49 zum Eingriff mit der zweiten Feder 27 bilden. Der Unterschied in den Durchmessern des Stoppers 29 zwischen seinem einen Ende 41a und dem entgegengesetzten Ende 41b ermöglicht die Verbindung oder die Überbrückung der Federn 27, 28 mit unterschiedlichen Durchmessern in einer Reihenbeziehung, um jede Kollision der Dichtung(en) 30 zu umgehen, die durch die Bewegung einer Feder mit einem Durchmesser ähnlich zu dem der ersten Feder 28 verursacht werden kann, und ohne eine Reduktion im Durchmesser zu erfordern. In einem Ausführungsbeispiel ist die Hülse 41 ein hohles Rohr, und die erste und die zweite Anlagefläche 43, 45 sind ringartige Strukturen, die mit der Hülse 41 an ihren Enden 41a, 41b verbunden sind. Die Länge der Hülse 41 und somit der Abstand zwischen den Anlageflächen 43, 45 (entlang der Extensionsachse 21) kann so gestaltet sein, um zu steuern, wo die zweite Feder 27 anschlägt (harter Anschlag), was die Ausgleichskurve 54b beeinflusst. Wie ersichtlich ist, ist ein Vorteil des beschriebenen Extensionsmechanismus 15, dass die Abmessungen der Feder 20 verbessert werden können, um besser an die Lastkurve 54a angepasst zu werden, beispielsweise kann die erste Feder 28 einen größeren Durchmesser aufweisen, da sie sich nicht über die Dichtung 30 erstreckt und sie somit nicht im Durchmesser auf den Durchmesser des inneren Rohres 26 beschränkt werden muss. Als Ergebnis können zwei Federn 20 in Reihe besser die Federkurve (vergleiche Graphen 50, 52 der 3 und 4) in der Stopp-und-Haltezone beeinflussen. Beispielsweise bei einem beispielhaften Betrieb einer Bewegung des Verschlusspaneels 14 aus der geschlossenen Position zu einer offenen Position ist die erste Feder 27 mit einer größeren Federkraft beispielsweise als Ergebnis eines größeren radialen Durchmessers in der Lage, sich auszudehnen, um die Belastung durch das Verschlusspaneel 14 zu überwinden, um den Stopper 39 weg von dem Kugelverbinder 22 (d.h. Kugelsockel 1) in einer Richtung zu bewegen, die durch den Pfeil F1 in den 10a, 10d bezeichnet ist, wobei die zweite Feder 28 komprimiert verbleibt oder sich ausdehnt, und zwar wegen ihrer kleineren Federkraft aufgrund beispielsweise ihrer kleineren Radialabmessung, die geringer ist, als die Radialabmessung der ersten Feder 27, und eine größere Last des Verschlusspaneels 14 in der Anfangsposition. In einer Position des Verschlusspaneels 14, die von den Belastungsdynamiken des Verschlusspaneels 14 abhängt, wie beispielsweise in 3 dargestellt ist, beginnt die zweite Feder 28 zu expandieren (beispielsweise in den 10b, 10e dargestellt). Am Ende der Bewegung des Stoppers 29 ist abhängig von den Kräftecharakteristika der ersten Feder 27, wie in 3 dargestellt ist, die erste Feder 27 an einer weiteren Expansion gehindert, und zwar als Ergebnis dessen, dass der Stopper 39 an dem inneren Rohr anliegt, wie beispielsweise in den 10c und 10f dargestellt ist. Eine fortgesetzte Expansion der zweiten Feder 28, die gegen den Stopper 29 wirkt, der am Ende der Bewegung positioniert ist, wirkt ferner zur Bewegung des Kugelverbinders 22 (d.h. des Kugelsockels 1) weg von dem Kugelverbinder 22 (das heißt Kugel sockel 2), um dadurch das Verschlusspaneel 14 zu der offenen Position zu bewegen.
Bezugnehmend auf 10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Extensionsmechanismus 15 mit einer dritten Feder 19 dargestellt, die im Inneren des Trägerrohrs 40 angeordnet ist. Im Betrieb des Extensionsmechanismus 15, wobei Bezug auf die 10 genommen wird, schafft der Anschlag (die Anschläge) 38a, b ein Mittel zur Verbindung der Federn 27, 28 und zur Umgehung der Dichtung 30, die im inneren Rohr 26 angeordnet ist, während eine Last zwischen der ersten Feder 28 und der zweiten Feder 27 übertragen wird. Als Ergebnis können die Außendurchmesser der Federn 27, 28 radial nach außen zu der Innenflächen des inneren Rohres 26 und des äußeren Rohres 24 maximiert werden, die jeweils darin positioniert sind, ohne auf einen Feder-Außendurchmesser durch den Innendurchmesser D₃ beschränkt zu werden, der durch die nach innen vorstehende Vertiefung (das heißt Anlagemerkmal 47) in dem inneren Rohr 26 gebildet wird, um die Dichtung(en) 30 aufzunehmen. Mit anderen Worten schafft der Stopper 39 eine Reihenverbindung zwischen den Federn 27, 28 mit unterschiedlichen Radialabmessungen ohne darauf beschränkt zu sein, den kleineren Durchmesser für eine der Federn 27, 28 zu wählen, um einen Flaschenhals wie das Merkmal 47 zu umgehen oder durch eine Fehlanpassung oder eine Differenz der Durchmesser zwischen den überlappenden Rohren 24, 26. In der Schließ/Einzugsrichtung in der Stopp-und-Haltezone übt der Kugelverbinder 22 (d.h. Kugelsockel 1) eine Kraft auf die erste Feder 28 aus, was eine Kraft auf den Anschlag 38a ausübt, der eine Kraft auf die zweite Feder 27 ausübt, die eine Kraft auf den anderen Verbinder 22 (Kugelsockel 2) ausübt. In dieser Zone wirken die Federn 20 (d.h. die erste Feder 28 und die zweite Feder 27) in Reihe. In der Mitte der Bewegung staucht der Anschlag 38b das Ende des inneren Rohres 26. Da das Gegengewicht, das durch den Extensionsmechanismus 15 geliefert wird, weiterhin komprimiert wird, wird die zweite Feder 27 nicht länger komprimiert. Zusätzlich zu der ersten und der zweiten Feder 27, 28 wird die dritte Feder 29 während der gesamten Bewegung komprimiert (das heißt die Kontraktion/Zurückziehung des Extensionsmechanismus 15). Der Verbinder 22 (d.h. Kugelsockel 1) kann feststehend an der Welle 48 befestigt sein, der eine Kraft auf die dritte Feder 29 ausübt, die eine Kraft auf den anderen Verbinder 22 (d.h. Kugelsockel 2) ausübt.
Bezugnehmend auf 11 ist ein beispielhaftes Verfahren 100 des Betriebs des Extensionsmechanismus 15 dargestellt. Das Verfahren ist zum Betreiben des Extensionsmechanismus 15, wenn er mit dem Verschlusspaneel 14 verbunden ist, um beim Öffnen und Schließen des Verschlusspaneels 14 des Fahrzeugs 10 zwischen einer vollständig geschlossenen Position und einer vollständig geöffneten Position des Verschlusspaneels 14 zu unterstützen. Das Verfahren umfasst die Schritte der Bewegung 102 des inneren Rohres 26 relativ zu dem äußeren Rohr 24 während des Öffnens und des Schließens, wobei das innere Rohr 26 die Außenfläche 34 aufweist, das äußere Rohr 24 die Innenfläche 32 aufweist und mit dem inneren Rohr 26 in mindestens einem Teil der Außenfläche 34 entlang der Extensionsachse 21 überlappt, sodass die Innenfläche 32 und die Außenfläche 34 aneinander liegen, wenn sie überlappen, wobei die Dichtung zwischen der Innenfläche 32 und der Außenfläche 34 angeordnet ist, Expansion und Kontraktion 104 der erste Feder 28, wobei die erste Feder 28 entlang der Extensionsachse 21 im Inneren 36a des äußeren Rohres 24 angeordnet ist, Expansion oder Kontraktion 106 der zweiten Feder 27, wobei die zweite Feder 27 entlang der Extensionsachse 21 in dem Inneren 36b des inneren Rohres 26 angeordnet ist, und Eingriff 108 durch den Stopper 39 mit der ersten Feder 28 an dem einen Ende 41a und der zweiten Feder 27 an dem entgegengesetzten Ende 41b, sodass die erste Feder 28 und die zweite Feder 27 in Reihe miteinander entlang der Extensionsachse 21 sind, wobei das eine Ende 41a und das gegenüberliegende Ende 41b voneinander beabstandet sind, sodass die Dichtung 30 zwischen dem einen Ende 41a und dem gegenüberliegenden Ende 41b angeordnet ist.

Claims

Extensionsmechanismus zur Verbindung mit einem Verschlusspaneel, um ein Öffnen und Schließen des Verschlusspaneels (14) eines Fahrzeugs (1) zwischen einer vollständig geschlossenen Position und einer vollständig geöffneten Position des Verschlusspaneels zu unterstützen, wobei der Extensionsmechanismus aufweist: ein inneres Rohr (26) mit einer Außenfläche (34), ein äußeres Rohr (24) mit einer Innenfläche (32) und das mit dem inneren Rohr mit mindestens einem Teil der Außenfläche entlang einer Extensionsachse (21) überlappt, sodass die Innenfläche und die Außenfläche nebeneinander liegen, wenn sie überlappen, eine erste Feder (28), die entlang der Extensionsachse in einem Inneren (36a) des äußeren Rohres angeordnet ist, eine zweite Feder (27), die entlang der Extensionsachse in einem Inneren (36b) des inneren Rohres angeordnet ist, eine Dichtung (30), die zwischen der Innenfläche und der Außenfläche angeordnet ist, und einen Stopper (39) zum Eingriff mit der ersten Feder an einem Ende (41a) und zum Eingriff mit der zweiten Feder an einem entgegengesetzten Ende (41b), sodass die erste Feder und die zweite Feder in Reihe miteinander entlang der Extensionsachse sind, wobei das eine Ende und das entgegengesetzte Ende voneinander beabstandet sind, sodass die Dichtung zwischen dem einen Ende und dem entgegengesetzten Ende positioniert ist.
Extensionsmechanismus nach Anspruch 1 mit ferner dem Stopper, der innerhalb des äußeren Rohres entlang der Extensionsachse verschiebbar ist.
Extensionsmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Feder expandiert, bevor die zweite Feder beginnt zu expandieren.
Extensionsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit ferner dem Stopper mit einer Hülse (41) mit einer ersten Anlagefläche (43) an dem einen Ende, um in Eingriff mit der zweiten Feder zu kommen, und einer zweiten Anlagefläche (45) an dem entgegengesetzten Ende, um in Eingriff mit der ersten Feder zu kommen.
Extensionsmechanismus nach Anspruch 4, wobei die zweite Anlagefläche an dem entgegengesetzten Ende als eine hochstehende Lippe von der Hülse vorgesehen ist.
Extensionsmechanismus nach Anspruch 4 oder 5, wobei die erste Anlagefläche an dem einen Ende als eine hochstehende Lippe von der Hülse vorgesehen ist.
Extensionsmechanismus nach einem der Ansprüche 4 bis 6 mit ferner einer Vertiefung (47) in der Hülse zum Halten der Dichtung.
Extensionsmechanismus nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei die Länge der Hülse entlang der Extensionsachse einen Abstand zwischen der ersten Anlagefläche und der zweiten Anlagefläche definiert.
Extensionsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Durchmesser des Stoppers an dem einen Ende größer ist als der Durchmesser des Stoppers an dem anderen Ende.
Verfahren zum Betreiben eines Extensionsmechanismus, der mit einem Verschlusspaneel verbunden ist, um das Öffnen und Schließen des Verschlusspaneels eines Fahrzeugs zwischen einer vollständig geschlossenen Position und einer vollständig geöffneten Position des Verschlusspaneels zu unterstützen, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Bewegen eines inneren Rohres relativ zu einem äußeren Rohr während des Öffnens und des Schließens, wobei das innere Rohr einer Außenfläche aufweist, das äußere Rohr eine Innenfläche aufweist und mit dem inneren Rohr in zumindest einem Teil der Außenfläche entlang einer Extensionsachse überlappt, sodass die Innenfläche und die Außenfläche nebeneinander liegen, wenn sie überlappen, wobei eine Dichtung zwischen der Innenfläche und der Außenfläche angeordnet ist, Expansion oder Kontraktion einer ersten Feder, wobei die erste Feder entlang der Extensionsachse in dem Inneren des äußeren Rohres angeordnet ist, Expansion oder Kontraktion einer zweiten Feder, wobei die zweite Feder entlang der Extensionsachse in einem inneren des inneren Rohres angeordnet ist, und in Eingriff Bringen durch einen Stopper mit der ersten Feder an einem Ende und der zweiten Feder an einem entgegengesetzten Ende, sodass die erste Feder und die zweite Feder in Reihe miteinander entlang der Ausführungsachse sind, wobei das erste Ende und das zweite Ende voneinander beabstandet sind, sodass die Dichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Ende angeordnet ist.