DE102020107442A1 - Device for supporting an opening and / or closing movement of a flap - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Unterstützung einer Öffnungs- und/oder Schließbewegung einer Klappe (2), insbesondere einer Heckklappe eines Fahrzeugs, die zwischen einer Schließlage und einer maximalen Öffnungslage gegen ein Bauelement (3), insbesondere einer Karosserie des Fahrzeugs, um eine Drehachse (D) schwenkbar ist, wobei die Vorrichtung (1) ein Antriebselement (4) zum Ausüben eines Öffnungsdrehmoments um die Drehachse (D) auf die Klappe (2) aufweist.Es soll eine Vorrichtung (1) zur Unterstützung einer Öffnungs- und/oder Schließbewegung einer Klappe (2) bereitgestellt werden, die auf konstruktiv einfache Weise eine sichere, zuverlässige, komfortable und effiziente Bedienung der Klappe (2) auch bei kleinen Öffnungswinkeln (α) der Klappe (2) ermöglicht.Hierzu weist die Vorrichtung (1) ein Gegenantriebselement (10) auf, das in Abhängigkeit von einem Öffnungswinkel (α) der Klappe (2) ein Gegendrehmoment um die Drehachse (D) in Schließdrehrichtung der Klappe (2) auf die Klappe (2) ausübt.]The invention relates to a device (1) for supporting an opening and / or closing movement of a flap (2), in particular a tailgate of a vehicle, which moves between a closed position and a maximum open position against a component (3), in particular a body of the vehicle, is pivotable about an axis of rotation (D), the device (1) having a drive element (4) for exerting an opening torque about the axis of rotation (D) on the flap (2). A device (1) is intended to support an opening and / or closing movement of a flap (2) can be provided, which in a structurally simple manner enables safe, reliable, comfortable and efficient operation of the flap (2) even with small opening angles (α) of the flap (2). 1) a counter-drive element (10) which, depending on an opening angle (α) of the flap (2), generates a counter-torque about the axis of rotation (D) in the closing direction of rotation of the flap (2) he flap (2) exercises.]
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Unterstützung einer Öffnungs- und/oder Schließbewegung einer Klappe, insbesondere einer Heckklappe eines Fahrzeugs, wobei die Klappe über einen Öffnungswinkelbereich zwischen einer Schließlage und einer maximalen Öffnungslage gegen ein Bauelement, insbesondere einer Karosserie des Fahrzeugs, um eine Drehachse schwenkbar ist, und wobei die Vorrichtung ein Antriebselement zur Ausübung eines Drehmoments um die Drehachse in Öffnungsdrehrichtung auf die Klappe aufweist.The invention relates to a device for supporting an opening and / or closing movement of a flap, in particular a tailgate of a vehicle, the flap being pivotable about an axis of rotation over an opening angle range between a closed position and a maximum open position against a component, in particular a body of the vehicle is, and wherein the device has a drive element for exerting a torque about the axis of rotation in the opening direction of rotation on the flap.
Stand der TechnikState of the art
Aus dem Stand der Technik sind derartige Vorrichtungen bekannt. Die Offenlegungsschrift
In einer derartigen Ausführung des Standes der Technik ist der nur begrenzt vorhandene Bauraum für einen Antriebsanlenkpunkt des Antriebs an der Klappe von Nachteil. Um eine effiziente Auslegung der Kinematik des Antriebelements zu erreichen, muss nahe der Schließlage der Klappe der wirksame Hebelarm des Antriebelements zur Ausübung eines Drehmoments in Öffnungsdrehrichtung auf die Klappe kleiner sein, als nahe der maximalen Öffnungslage. Dies führt dazu, dass der Antriebsanlenkpunkt weit von der Drehachse der Klappe entfernt angeordnet werden muss. Falls dies jedoch, beispielsweise aufgrund des nur begrenzt vorhandenen Bauraums, nicht möglich ist, ist das Drehmoment, das das Antriebselement im Bereich kleiner Öffnungswinkel nahe der Schließlage der Klappe einbringt, höher als nahe der maximalen Öffnungslage.In such an embodiment of the prior art, the only limited space available for a drive articulation point of the drive on the flap is a disadvantage. In order to achieve an efficient design of the kinematics of the drive element, the effective lever arm of the drive element for exerting a torque in the opening direction of rotation on the flap must be smaller near the closed position of the flap than near the maximum open position. This means that the drive articulation point has to be arranged far away from the axis of rotation of the flap. However, if this is not possible, for example due to the limited space available, the torque that the drive element brings in in the area of small opening angles near the closed position of the flap is higher than near the maximum open position.
Das Antriebselement muss so ausgelegt sein, dass es in einer maximalen Öffnungslage der Klappe ein ausreichendes Drehmoment auf die Klappe ausübt, um diese offen zu halten. Dies hat zur Folge, dass das Antriebselement nahe der Schließlage der Klappe eine hohe Vorspannung aufweist. Falls diese Vorspannung nicht kompensiert werden kann, öffnet sich die Klappe selbstständig und wird nicht in einer Zwischenposition zwischen der Schließlage und der maximalen Öffnungslage gehalten. Dies ist unerwünscht, da eine selbstständige Bewegung der Klappe zu Beschädigungen oder Verletzungen führen kann.The drive element must be designed in such a way that it exerts sufficient torque on the flap in a maximum open position of the flap in order to keep it open. As a result, the drive element has a high pretension near the closed position of the flap. If this bias cannot be compensated, the flap opens automatically and is not held in an intermediate position between the closed position and the maximum open position. This is undesirable because moving the flap on its own can lead to damage or injury.
Ferner ist zum Schließen der Klappe aus einer Position nahe der Schließlage eine große Kraft notwendig, wodurch in einem Motor des Antriebselements entsprechend unerwünscht hohe Motorströme auftreten, oder ein Bediener der Klappe eine hohe Handkraft aufbringen muss. Dies ist bei der Bedienung der Klappe unkomfortabel und unerwünscht.Furthermore, a large force is necessary to close the flap from a position close to the closed position, as a result of which undesirably high motor currents occur in a motor of the drive element, or an operator of the flap has to apply a lot of manual force. This is inconvenient and undesirable when operating the flap.
Technische AufgabeTechnical task
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine sichere, effiziente und zuverlässige Vorrichtung zur Unterstützung einer Öffnungs- und/oder Schließbewegung einer Klappe bereitzustellen, die auf konstruktiv einfache Weise eine komfortable Bedienung der Klappe auch bei kleinen Öffnungswinkeln der Klappe ermöglicht.The object of the invention is therefore to provide a safe, efficient and reliable device for supporting an opening and / or closing movement of a flap which, in a structurally simple manner, enables comfortable operation of the flap even with small opening angles of the flap.
Technische LösungTechnical solution
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung stellt gemäß Anspruch 1 eine Vorrichtung bereit, die die Aufgabe der Erfindung löst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The subject matter of the present invention provides, according to
Beschreibung der AusführungsartenDescription of the types of execution
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist zur Unterstützung einer Öffnungs- und/oder Schließbewegung einer Klappe, insbesondere einer Heckklappe, einer Motorhaube oder einer Gepäckraumklappe, eines Fahrzeugs, beispielsweise eines Personenkraftwagens, eines Lastkraftwagens oder eines Busses, oder eines Flugzeugs ausgelegt.A device according to the invention is designed to support an opening and / or closing movement of a flap, in particular a tailgate, a bonnet or a luggage compartment flap, a vehicle, for example a passenger car, a truck or a bus, or an aircraft.
Die Klappe ist über einen Öffnungswinkelbereich zwischen einer Schließlage und einer maximalen Öffnungslage gegen ein Bauelement, insbesondere eine Karosserie des Fahrzeugs, um eine Drehachse schwenkbar. Vorzugsweise ist die Drehachse im Wesentlichen parallel zu einem Untergrund, auf dem das Fahrzeug steht. Der Begriff „schwenkbar“ umfasst im Sinne dieser Beschreibung sowohl eine reine Rotation der Klappe um die Drehachse als auch eine Kombination einer solchen Rotation mit einer Translation der Klappe.The flap can be pivoted about an axis of rotation over an opening angle range between a closed position and a maximum open position relative to a component, in particular a body of the vehicle. The axis of rotation is preferably essentially parallel to a surface on which the vehicle is standing. In the context of this description, the term “pivotable” encompasses both a pure rotation of the flap about the axis of rotation and a combination of such a rotation with a translation of the flap.
Die Vorrichtung umfasst ein Antriebselement zur Ausübung eines Drehmoments um die Drehachse in Öffnungsdrehrichtung auf die Klappe. Eine Öffnungsbewegung der Klappe von der Schließlage zu der maximalen Öffnungslage verläuft vorzugsweise zumindest abschnittsweise entgegen der Schwerkraft, sodass ein Drehmoment um die Drehachse in Öffnungsdrehrichtung auf die Klappe der Schwerkraft entgegenwirkt. Dadurch wird beispielsweise ein Bediener der Klappe oder ein Motor bei der Öffnungsbewegung gegen die Schwerkraft unterstützt.The device comprises a drive element for exerting a torque about the axis of rotation in the opening direction of rotation on the flap. An opening movement of the flap from the closed position to the maximum open position preferably runs counter to gravity, at least in sections, so that a torque about the axis of rotation in the opening direction of rotation on the flap counteracts the force of gravity. In this way, for example, an operator of the flap or a motor is supported in the opening movement against the force of gravity.
Das Antriebselement kann insbesondere so ausgestaltet sein wie das in
Die Vorrichtung umfasst zusätzlich zu dem Antriebselement ein Gegenantriebselement, wobei das Gegenantriebselement zur Ausübung eines Gegendrehmoments um die Drehachse in Schließdrehrichtung der Klappe auf die Klappe mit einem von einem Öffnungswinkel der Klappe abhängigen Betrag angeordnet ist.In addition to the drive element, the device comprises a counter drive element, the counter drive element being arranged to exert a counter torque about the axis of rotation in the closing direction of rotation of the flap on the flap with an amount dependent on an opening angle of the flap.
Das Einbringen eines Gegendrehmoments in Abhängigkeit von dem Öffnungswinkel der Klappe erlaubt, die kinematische Wirksamkeit des Gegendrehmoments für verschiedene Öffnungslagen der Klappe über eine Öffnungs- und/oder Schließbewegung der Klappe kontinuierlich anzupassen. Damit kann ebenso die durch den Bediener der Klappe aufzubringende Handkraft zur Bewegung der Klappe aus den unterschiedlichen Öffnungslagen der Klappe angepasst werden. Es wird eine komfortable Bedienung der Klappe über den gesamten Öffnungswinkelbereich ermöglicht.The introduction of a counter-torque as a function of the opening angle of the flap allows the kinematic effectiveness of the counter-torque to be continuously adapted for different opening positions of the flap via an opening and / or closing movement of the flap. In this way, the manual force to be applied by the operator of the flap to move the flap out of the different opening positions of the flap can also be adapted. Comfortable operation of the flap is made possible over the entire opening angle range.
Die vom Öffnungswinkel abhängige Unterstützung eines Motors zur Bewegung der Klappe durch das Gegendrehmoment führt dazu, dass der Motor schwächer dimensioniert werden kann. Der beispielsweise in dem Spindelantriebselement vorgesehene Motor kann kleiner ausgeführt werden, und/oder es kann eine größere Spindelsteigung bei geringeren internen Kräften erreicht werden. Dies führt zu einer Reduzierung der Kosten und einer geringeren Geräuschentwicklung der Vorrichtung im Betrieb. Zugleich werden auch die in das Bauelement eingeleiteten Kräfte reduziert.The support of a motor, which is dependent on the opening angle, to move the flap through the counter-torque means that the motor can be dimensioned weaker. The motor provided, for example, in the spindle drive element can be made smaller and / or a larger spindle pitch can be achieved with lower internal forces. This leads to a reduction in costs and less noise generation of the device during operation. At the same time, the forces introduced into the component are also reduced.
Vorzugsweise umfasst oder ist das Gegenantriebselement ein passives Gegenantriebselement, bevorzugt ein Federelement. Als passiv wird ein Gegenantriebselement im Sinne der Erfindung bezeichnet, wenn es zum Betrieb keine externe Energieversorgung oder Steuerung benötigt. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass sich eine Vorrichtung aus dem Stand der Technik auf einfache Weise durch Ergänzung des Gegenantriebselements zu einer erfindungsgemäßen Vorrichtung umrüsten lässt. Insbesondere müssen keine zusätzlichen Leitungen oder Geräte zur Energieversorgung oder Steuerung eingebaut werden, was insbesondere bei dem in der Regel begrenzten Bauraum in einem Fahrzeug oder zur wechselnden Produktion von Fahrzeugen mit einer vorbekannten Vorrichtung oder einer erfindungsgemäßen Vorrichtung von Vorteil ist.The counter drive element preferably comprises or is a passive counter drive element, preferably a spring element. A counter drive element in the sense of the invention is referred to as passive if it does not require an external power supply or control for operation. This results in the advantage that a device from the prior art can be converted into a device according to the invention in a simple manner by adding the counter drive element. In particular, no additional lines or devices for power supply or control have to be installed, which is particularly advantageous in the generally limited installation space in a vehicle or for the changing production of vehicles with a previously known device or a device according to the invention.
Ein Federelement stellt eine besonders einfache, zuverlässige und effiziente Ausgestaltung eines passiven Gegenantriebselements dar. Das Federelement kann beispielsweise bei einer Öffnungsbewegung der Klappe Energie aufnehmen und diese zur Ausübung des Gegendrehmoments in Schließdrehrichtung wieder abgeben.A spring element represents a particularly simple, reliable and efficient embodiment of a passive counter-drive element. The spring element can, for example, absorb energy during an opening movement of the flap and release it again in the closing direction of rotation to exert the counter-torque.
Das Gegenantriebselement ist vorzugsweise zur Ausübung eines betraglich kleineren Gegendrehmoments in einem Bereich großer Öffnungswinkel der Klappe nahe der maximalen Öffnungslage, vorzugsweise in einem Bereich von 35° bis 75°, besonders bevorzugt in einem Bereich von 55° bis 75°, als in einem Bereich kleiner Öffnungswinkel der Klappe nahe der Schließlage, vorzugsweise in einem Bereich von 0° bis 35°, besonders bevorzugt in einem Bereich von 0° bis 15°, angeordnet.The counter drive element is preferably to exert a smaller counter torque in an area of large opening angles of the flap near the maximum opening position, preferably in a range from 35 ° to 75 °, particularly preferably in a range from 55 ° to 75 °, than in an area smaller Opening angle of the flap close to the closed position, preferably in a range from 0 ° to 35 °, particularly preferably in a range from 0 ° to 15 °.
Bei kleinen Öffnungswinkeln, insbesondere in dem angegebenen Bereich des Öffnungswinkels zwischen 0° und 35°, beziehungsweise zwischen 0° und 15°, bewirkt ein Antriebselement aus dem Stand der Technik wie oben beschrieben ein zu hohes Drehmoment in Öffnungsdrehrichtung, sodass von einem Motor oder einem Bediener eine hohe Kraft zum Schließen der Klappe aufgebracht werden muss. Dem wirkt das Gegenantriebselement entgegen. Das Einbringen eines hohen Gegendrehmoments in Schließdrehrichtung bei kleinen Öffnungswinkeln verringert die aufzuwendende Kraft bei kleinen Öffnungswinkeln. Es wird eine komfortable Bedienung der Vorrichtung durch einfache konstruktive Mittel möglich. Dabei ist insbesondere keine Änderung an der konstruktiven Ausgestaltung des Antriebselements notwendig.At small opening angles, in particular in the specified range of the opening angle between 0 ° and 35 °, or between 0 ° and 15 °, a drive element from the prior art, as described above, causes too high a torque in the opening direction of rotation, so that a motor or a The operator has to apply a great deal of force to close the flap. The counter drive element counteracts this. The introduction of a high counter-torque in the closing direction of rotation at small opening angles reduces the force required for small opening angles. Comfortable operation of the device is made possible by simple structural means. In particular, no change to the structural design of the drive element is necessary.
Die Klappe soll in jeder Öffnungslage zuverlässig durch die Vorrichtung in ihrer jeweiligen Position gehalten werden. Bei großen Öffnungswinkeln, insbesondere in dem angegebenen Bereich des Öffnungswinkels zwischen 35° und 75°, beziehungsweise zwischen 55° und 75°, bewirkt ein Antriebselement aus dem Stand der Technik wie oben beschrieben nur ein geringes Drehmoment in Öffnungsdrehrichtung. Das Einbringen eines kleinen Gegendrehmoments in der Schließdrehrichtung bei großen Öffnungswinkeln bewirkt, dass das geringe vom Antriebselements ausgeübte Drehmoment die Klappe auch bei großen Öffnungswinkeln zuverlässig halten kann. Weiterhin hat das kleine Gegendrehmoment wenig Einfluss auf die zum Öffnen oder Schließen aufzuwendende Kraft bei großen Öffnungswinkeln, sodass die Bedienung der Klappe komfortabel bleibt und keine Änderung an der konstruktiven Ausgestaltung des Antriebelements notwendig ist.The device should reliably hold the flap in its respective position in every opening position. At large opening angles, in particular in the specified range of the opening angle between 35 ° and 75 °, or between 55 ° and 75 °, a drive element from the prior art, as described above, produces only a small torque in the opening direction of rotation. The introduction of a small counter-torque in the closing direction of rotation at large opening angles has the effect that the low torque exerted by the drive element can reliably hold the flap even at large opening angles. Furthermore, the small counter-torque has little influence on the force to be used for opening or closing at large opening angles, so that the operation of the flap remains comfortable and no change to the structural design of the drive element is necessary.
Das Gegenantriebselement ist vorzugsweise zur Erzeugung einer Gegenkraft entlang einer Gegenantriebsachse zur Ausübung des Gegendrehmoments auf die Klappe ausgelegt, wobei ein Abstand der Gegenantriebsachse von der Drehachse von dem Öffnungswinkel der Klappe abhängig ist. Das Gegendrehmoment entspricht dem Produkt der Gegenkraft mit dem Abstand. Durch Variation des Abstands abhängig vom Öffnungswinkel kann somit auf konstruktiv einfache Weise das Gegendrehmoment variiert werden.The counter drive element is preferably designed to generate a counter force along a counter drive axis for exerting the counter torque on the flap, with a distance between the counter drive axis and the axis of rotation depends on the opening angle of the flap. The counter torque corresponds to the product of the counter force and the distance. By varying the distance as a function of the opening angle, the counter torque can thus be varied in a structurally simple manner.
Mit dem „Abstand“ zweier Achsen ist im Sinne dieser Beschreibung jeweils der Betrag des minimalen Abstands der beiden Achsen gemeint.For the purposes of this description, the “distance” between two axes means the amount of the minimum distance between the two axes.
Der Abstand der Gegenantriebsachse von der Drehachse ist vorzugsweise in einem Bereich großer Öffnungswinkel der Klappe nahe der maximalen Öffnungslage, vorzugsweise in einem Bereich von 35° bis 75°, besonders bevorzugt in einem Bereich von 55° bis 75°, kleiner ist als in einem Bereich kleiner Öffnungswinkel der Klappe nahe der Schließlage, vorzugsweise in einem Bereich von 0° bis 35°, besonders bevorzugt in einem Bereich von 0° bis 15°, wobei der Abstand in der maximalen Öffnungslage der Klappe bevorzugt minimal, besonders bevorzugt null, ist.The distance of the counter drive axis from the axis of rotation is preferably in a range of large opening angles of the flap near the maximum opening position, preferably in a range of 35 ° to 75 °, particularly preferably in a range of 55 ° to 75 °, smaller than in a range Small opening angle of the flap near the closed position, preferably in a range from 0 ° to 35 °, particularly preferably in a range from 0 ° to 15 °, the distance in the maximum open position of the flap preferably being minimal, particularly preferably zero.
Durch einen derart variierten Abstand ergibt sich im Bereich großer Öffnungswinkel ein kleineres Drehmoment als im Bereich kleiner Öffnungswinkel, woraus sich die dazu zuvor beschriebenen Vorteile ergeben. Insbesondere ergibt sich, wenn der Abstand in der maximalen Öffnungslage minimal oder null ist, ein minimales oder verschwindendes Gegendrehmoment in der maximalen Öffnungslage der Klappe, sodass die Klappe auch in der maximalen Öffnungslage von der Vorrichtung zuverlässig gehalten werden kann, insbesondere ohne das Antriebselement gegenüber dem Stand der Technik modifizieren zu müssen.A spacing varied in this way results in a smaller torque in the area of large opening angles than in the area of small opening angles, which results in the advantages described above. In particular, if the distance in the maximum open position is minimal or zero, there is a minimal or zero counter-torque in the maximum open position of the flap, so that the flap can also be reliably held by the device in the maximum open position, in particular without the drive element opposite the To have to modify the state of the art.
Das Antriebselement ist vorzugsweise zur Erzeugung einer Kraft entlang einer Antriebsachse des Antriebselements zur Ausübung des Drehmoments ausgelegt, wobei ein Achsenwinkel zwischen der Antriebsachse und der Gegenantriebsachse von einem Öffnungswinkel der Klappe abhängig ist.The drive element is preferably designed to generate a force along a drive axis of the drive element for exerting the torque, an axis angle between the drive axis and the counter drive axis being dependent on an opening angle of the flap.
Durch eine Ausrichtung der Antriebsachse und der Gegenantriebsachse relativ zueinander mit einem von dem Öffnungswinkel abhängigen Achsenwinkel werden die Abstände der Antriebsachse und der Gegenantriebsachse von der Drehachse unabhängig voneinander über den Öffnungswinkel variiert. Daraus ergibt sich, dass auch das Drehmoment und das Gegendrehmoment unabhängig voneinander variiert werden, sodass beide unabhängig voneinander die bei einem Öffnungswinkel jeweils optimalen Werte für einen zuverlässigen, komfortablen und effizienten Betrieb der Vorrichtung annehmen können.By aligning the drive axis and the counter drive axis relative to one another with an axis angle dependent on the opening angle, the distances between the drive axis and the counter drive axis from the axis of rotation are varied independently of one another via the opening angle. It follows from this that the torque and the counter-torque are also varied independently of one another, so that both independently of one another can assume the optimal values for a reliable, comfortable and efficient operation of the device at an opening angle.
Das Antriebselement ist vorzugsweise mit einem entlang der Antriebsachse ersten Antriebsende an einem ersten Antriebsanlenkpunkt an dem Bauelement angelenkt. Das Antriebselement ist vorzugsweise mit einem dem ersten Antriebsende entlang der Antriebsachse gegenüberliegenden, zweiten Antriebsende an einem zweiten Antriebsanlenkpunkt an der Klappe angelenkt. Das Gegenantriebselement ist vorzugsweise mit einem entlang der Gegenantriebsachse ersten Gegenantriebsende an einem ersten Gegenantriebsanlenkpunkt an dem Bauelement angelenkt. Das Gegenantriebselement ist vorzugsweise mit einem dem ersten Gegenantriebsende entlang der Gegenantriebsachse gegenüberliegenden zweiten Gegenantriebsende an einem zweiten Gegenantriebsanlenkpunkt an der Klappe angelenkt.The drive element is preferably articulated with a first drive end along the drive axis at a first drive articulation point on the component. The drive element is preferably articulated to a second drive articulation point on the flap with a second drive end opposite the first drive end along the drive axis. The counter drive element is preferably articulated with a first counter drive end along the counter drive axis at a first counter drive articulation point on the component. The counter drive element is preferably articulated with a second counter drive end opposite the first counter drive end along the counter drive axis at a second counter drive articulation point on the flap.
Der erste Gegenantriebsanlenkpunkt ist vorzugsweise verschieden von dem ersten Antriebsanlenkpunkt und/oder, der zweite Gegenantriebsanlenkpunkt ist vorzugsweise verschieden von dem zweiten Antriebsanlenkpunkt.The first counter-drive articulation point is preferably different from the first drive articulation point and / or the second counter-drive articulation point is preferably different from the second drive articulation point.
Die räumlich unterschiedliche Anordnung mindestens eines Gegenantriebsanlenkpunkts relativ zu dem entsprechenden Antriebsanlenkpunkt, insbesondere beider Gegenantriebsanlenkpunkte, hat zur Folge, dass die Gegenantriebsachse und die Antriebsachse nicht koaxial und zumindest in einem Teilbereich des Öffnungswinkelbereichs nicht parallel zueinander angeordnet sind. Stattdessen ergibt sich ein von dem Öffnungswinkel abhängiger Achsenwinkel zwischen der Gegenantriebsachse und der Antriebsachse mit den zuvor beschriebenen Vorteilen.The spatially different arrangement of at least one counter-drive articulation point relative to the corresponding drive articulation point, in particular both counter-drive articulation points, has the consequence that the counter-drive axis and the drive axis are not arranged coaxially and at least in part of the opening angle range are not arranged parallel to one another. Instead, there is an axis angle that is dependent on the opening angle between the counter drive axis and the drive axis with the advantages described above.
Schließlich ist bevorzugt, dass das Federelement eine Feder, insbesondere eine mechanische Druckfeder oder Drehfeder oder eine Gasdruckfeder, umfasst.Finally, it is preferred that the spring element comprises a spring, in particular a mechanical compression spring or torsion spring or a gas pressure spring.
Eine mechanische Feder hat den Vorteil, dass ihre Federkraft nur geringfügig von einer Temperatur der Feder abhängig ist, was insbesondere in einem Fahrzeug, das in einem weiten Temperaturbereich zuverlässig einsetzbar sein soll, von Vorteil ist.A mechanical spring has the advantage that its spring force is only slightly dependent on a temperature of the spring, which is particularly advantageous in a vehicle that should be able to be used reliably over a wide temperature range.
Eine Gasdruckfeder hat gegenüber einer mechanischen Feder den Vorteil einer in der Regel flacheren Federkennlinie. Die Federkennlinie beschreibt den Verlauf der Federkraft abhängig von der Auslenkung der Feder aus ihrer Ruhelage. Die Feder des Federelements ist vorzugsweise so angeordnet, dass die Feder in der Schließlage der Klappe in ihrer Ruhelage ist und somit keine Federkraft erzeugt, sodass die Feder die Klappe nicht selbstständig aus der Schließlage heraus bewegt.Compared to a mechanical spring, a gas pressure spring has the advantage of a generally flatter spring characteristic. The spring characteristic describes the course of the spring force depending on the deflection of the spring from its rest position. The spring of the spring element is preferably arranged in such a way that the spring is in its rest position in the closed position of the flap and thus does not generate any spring force, so that the spring does not move the flap out of the closed position by itself.
Beim Öffnen der Klappe in Richtung auf die maximale Öffnungslage wird die Feder aus der Ruhelage ausgelenkt, insbesondere komprimiert, und die erzeugte Federkraft nimmt bei einer steilen Federkennlinie schneller und bei einer flachen Federkennlinie langsamer zu. Die Auslenkung der Feder bewirkt eine große Federkraft bei großen Öffnungswinkeln der Klappe und eine kleine Federkraft bei kleinen Öffnungswinkeln der Klappe.When the flap is opened in the direction of the maximum open position, the spring is deflected from the rest position, in particular compressed, and the The spring force generated increases faster with a steep spring characteristic and more slowly with a flat spring characteristic. The deflection of the spring causes a large spring force with large opening angles of the flap and a small spring force with small opening angles of the flap.
Das Gegendrehmoment hingegen ist wie zuvor beschrieben vorzugsweise bei kleinen Öffnungswinkeln größer als bei großen Öffnungswinkeln. Dazu muss der Anstieg der Federkraft mit steigendem Öffnungswinkel durch eine Verringerung des Abstands der Gegenantriebsachse von der Drehachse und somit des zur Ausübung des Gegendrehmoments wirksamen Hebelarms überkompensiert werden. Das gelingt besonders einfach bei einem langsamen Anstieg der Federkraft durch eine flache Federkennlinie.The counter torque, however, as described above, is preferably greater for small opening angles than for large opening angles. For this purpose, the increase in the spring force with increasing opening angle must be overcompensated by reducing the distance between the counter drive axis and the axis of rotation and thus the lever arm effective for exerting the counter torque. This is particularly easy with a slow increase in the spring force thanks to a flat spring characteristic.
Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug mit zumindest einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Unterstützung einer Öffnungs- und/oder Schließbewegung einer Klappe, insbesondere einer Heckklappe, des Fahrzeugs. Vorzugsweise umfasst das Fahrzeug an einer Klappe jeweils zwei Vorrichtungen, sodass die Klappe an zwei einander gegenüberliegenden Seiten gleichmäßig unterstützt werden kann. Dadurch wird eine ungleichmäßige mechanische Belastung der Klappe oder eines damit verbundenen Bauteils des Fahrzeugs, die zu einer Beschädigung führen könnte, vermieden.The invention also relates to a vehicle with at least one device according to the invention for supporting an opening and / or closing movement of a flap, in particular a tailgate, of the vehicle. The vehicle preferably comprises two devices on each flap, so that the flap can be evenly supported on two opposite sides. This avoids uneven mechanical loading of the flap or of a component of the vehicle connected to it, which could lead to damage.
FigurenlisteFigure list
Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften der Erfindung werden anhand nachfolgender Beschreibung und anliegender Zeichnungen erläutert, in welchen beispielhaft erfindungsgemäße Gegenstände dargestellt sind. Merkmale, welche in den Figuren wenigstens im Wesentlichen hinsichtlich ihrer Funktion übereinstimmen, können hierbei mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sein, wobei diese Merkmale nicht in allen Figuren beziffert und erläutert sein müssen.
-
1 zeigt eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Unterstützung einer Öffnungs- und/oder Schließbewegung einer Klappe. -
2 zeigt schematisch den Verlauf einer Handkraft zur Bedienung einer Klappe mit einem Antriebselement aus dem Stand der Technik. -
3 zeigt schematisch den Verlauf einer Handkraft zur Bedienung einer Klappe mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. -
4 zeigt schematisch den Verlauf einer Handkraft zur Bedienung einer Klappe mit einem Antriebselement aus dem Stand der Technik. -
5 zeigt schematisch den Verlauf einer Handkraft zur Bedienung einer Klappe mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. -
6 zeigt schematisch den Verlauf einer Handkraft zur Bedienung einer Klappe mit einem Antriebselement aus dem Stand der Technik. -
7 zeigt schematisch den Verlauf einer Handkraft zur Bedienung einer Klappe mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. -
8 zeigt eine weitere schematische Ansicht derVorrichtung aus 1 .
-
1 shows a schematic view of the device according to the invention for supporting an opening and / or closing movement of a flap. -
2 shows schematically the course of a manual force for operating a flap with a drive element from the prior art. -
3 shows schematically the course of a manual force for operating a flap with a device according to the invention. -
4th shows schematically the course of a manual force for operating a flap with a drive element from the prior art. -
5 shows schematically the course of a manual force for operating a flap with a device according to the invention. -
6th shows schematically the course of a manual force for operating a flap with a drive element from the prior art. -
7th shows schematically the course of a manual force for operating a flap with a device according to the invention. -
8th FIG. 4 shows a further schematic view of the device from FIG1 .
Fig.1Fig. 1
Die Vorrichtung
Das Antriebselement
Das Antriebselement
Dabei muss das Antriebselement
Zu diesem Zweck weist die Vorrichtung
Das Gegenantriebselement
Der erste Antriebsanlenkpunkt
Das Gegenantriebselement
Die Funktionsweise der Vorrichtung
Diese Gegenkraft des Gegenantriebselements
Im Verlauf einer weiteren Öffnungsbewegung der Klappe
Damit wird die zunehmende Gegenkraft bei Öffnung der Klappe
Das Gegendrehmoment wirkt in Schließdrehrichtung auf die Klappe
Die jeweiligen Abstände der Antriebsachse
Insgesamt ermöglicht die Vorrichtung
Fig.2Fig. 2
In den
In
Mit dem Antriebselement aus dem Stand der Technik ergibt sich wie in
Fig.3Fig. 3
Das Gegendrehmoment ist im Bereich kleiner Öffnungswinkel
Bei großen Öffnungswinkeln
Fig.4Fig. 4
Fig.5Fig. 5
Wie in
Fig.6Fig. 6
Fig.7Fig. 7
Wie in
Fig.8Fig. 8
In der in
Aus einem kleinen Abstand der Gegenantriebsachse
Das Gegendrehmoment wirkt in Schließdrehrichtung auf die Klappe
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Vorrichtungcontraption
- 22
- Klappeflap
- 33
- BauelementComponent
- 44th
- AntriebselementDrive element
- 77th
- erster Antriebsanlenkpunktfirst drive pivot point
- 88th
- zweiter Antriebsanlenkpunktsecond drive pivot point
- 1010
- GegenantriebselementCounter drive element
- 1313th
- erster Gegenantriebsanlenkpunktfirst counter drive pivot point
- 1414th
- zweiter Gegenantriebsanlenkpunktsecond counter drive pivot point
- AA.
- AntriebsachseDrive axle
- DD.
- DrehachseAxis of rotation
- FF.
- HandkraftHand strength
- GG
- GegenantriebsachseCounter drive axle
- αα
- ÖffnungswinkelOpening angle
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102012221645 A1 [0002, 0011, 0037]DE 102012221645 A1 [0002, 0011, 0037]
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DE102020107442A1 true DE102020107442A1 (en) | 2021-09-23 |
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DE (1) | DE102020107442A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE202008008969U1 (en) | 2008-07-04 | 2009-11-19 | BROSE SCHLIEßSYSTEME GMBH & CO. KG | Drive arrangement for actuating a flap of a motor vehicle |
DE102012221645A1 (en) | 2011-12-06 | 2013-06-06 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Spring system for pivotable flap, particularly rear flap of motor vehicle, has spring force transmitting sections, which are fastened to stationary wall area or to flap in hinged manner |
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2020
- 2020-03-18 DE DE102020107442.5A patent/DE102020107442A1/en active Pending
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