DE102020108477A1

DE102020108477A1 - Ausgleichsmechanismus mit reibung

Info

Publication number: DE102020108477A1
Application number: DE102020108477.3A
Authority: DE
Inventors: Joseph Scheuring; Wieslaw Nowicki
Original assignee: Magna Closures Inc
Current assignee: Magna Closures Inc
Priority date: 2019-03-27
Filing date: 2020-03-27
Publication date: 2020-10-01
Also published as: CN111749568A; CN111749568B; US11840874B2; US20200308889A1

Abstract

Reibungsbasierter Ausgleichsmechanismus zur Kopplung mit einem Verschlusspaneel eines Fahrzeugs, um das Öffnen und Schließen des Verschlusspaneels zu unterstützen, wobei der Ausgleichsmechanismus umfasst: ein erstes Gehäuse mit einer ersten Schwenkverbindungshalterung zur Verbindung mit einem von einer Karosserie des Fahrzeugs und dem Verschlusspaneel, ein Ausfahrelement, das mit dem ersten Gehäuse an einem Ende gekoppelt ist und in Bezug auf ein zweites Gehäuse, das angrenzend an das erste Gehäuse entlang einer Achse gekoppelt ist, ausfahrbar und einziehbar ist, wobei das zweite Gehäuse durch eine zweite Schwenkverbindungshalterung mit dem anderen von der Karosserie und dem Verschlusspaneel verbunden ist, einen Gleit-Reibungsmechanismus mit: einer geformten Hülse, die an einer Außenfläche des Ausfahrelements angebracht ist, wobei die geformte Hülse eine äußere Reibungsfläche bereitstellt, und ein elastisches Reibungselement, das an dem zweiten Gehäuse an einer festen Stelle auf der Achse angebracht ist, wobei das elastische Reibungselement zwischen dem zweiten Gehäuse und der geformten Hülse positioniert und in Kontakt mit der äußeren Reibungsfläche vorgespannt ist, wobei eine Relativbewegung zwischen der geformten Hülse und dem elastischen Reibungselement, wenn das Ausfahrelement verschoben wird, eine Gleitreibung zwischen dem elastischen Reibungselement und der geformten Hülse erzeugt.

Description

GEBIET
Diese Offenbarung bezieht sich auf einen auf Reibung basierenden Ausgleichsmechanismus für ein Verschlusspaneel.
HINTERGRUND
Einige Fahrzeuge sind mit einem Verschlusspaneel ausgestattet, wie z.B. einer Hubtür, die mittels eines elektrischen Antriebssystems zwischen einer offenen Position (Position 2) und einer geschlossenen Position (Position 1) verfahren wird. Es wurden Haltesysteme vorgeschlagen, um solche Fahrzeuge mit der Fähigkeit auszustatten, den Bediener des Verschlusspaneels zu unterstützen, um während der Öffnungs- und Schließvorgänge eine dritte Halteposition (oder Position 2) beizubehalten, um so dem Gewicht des Verschlusspaneels selbst entgegenzuwirken. Ohne diese Haltesysteme kann das Verschlusspaneel am oberen Ende des betrieblichen Öffnungsbereichs wieder nach unten sinken, da das Gewicht des Verschlusspaneels ein Schließmoment erzeugt, das größer ist als das vom elektrischen Antriebssystem erzeugte Öffnungsmoment. Es wird auch die Notwendigkeit erkannt, einen Ausfahrmechanismus bereitzustellen, der verwendet werden kann, um eine angemessene Reibung für den Öffnungs-/Schließvorgang des Verschlusspaneels zu gewährleisten.
Zu den weiteren Nachteilen der derzeitigen Haltesysteme gehören sperrige Formen, die wertvollen Laderaum des Fahrzeugs beanspruchen, die Notwendigkeit, zusätzliche Hubunterstützungssysteme wie Gasdruckfedern und andere Ausgleichsmechanismen hintereinander zu haben, inakzeptable Auswirkungen auf die manuellen Öffnungs- und Schließbemühungen, die eine größere vom Bediener ausgeübte manuelle Kraft am Griff des Paneels erfordern, unerwünschte Kraftspitzen, die keine glatteren manuellen Kraft-/Drehmomentkurven ermöglichen, die Notwendigkeit, die Fahrzeugbatterie zur Aufrechterhaltung der dritten Halteposition zu verwenden, und/oder Temperatureffekte, die aufgrund von Schwankungen der Umgebungstemperatur zu einem variablen manuellen Kraftaufwand des Bedieners führen.
Es ist zu berücksichtigen, dass ständig wirkende Kräfte in einem Ausgleichsmechanismus aufgrund von Abweichungen in der Geometrie und/oder der Positionierung des Bedieners während des gesamten Hebe- und Senkzyklus eines Verschlusspaneels problematisch sein können, einschließlich der Möglichkeit, bei Bedarf eine dritte Position zu halten. Darüber hinaus ist es wünschenswert, die Größe der erzeugten Reibung auf die physikalischen und geometrischen Aspekte des Verschlusspaneels abstimmen zu können.
ZUSAMMENFASSUNG
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Reibungsmechanismus zur Anwendung in einem Ausgleichsmechanismus bereitzustellen, der mindestens einen der oben dargestellten Nachteile vermeidet oder mildert.
Ein erster Aspekt, der vorgesehen ist, ist ein auf Reibung basierender Ausgleichsmechanismus zur Kopplung mit einem Verschlusspaneel eines Fahrzeugs, um das Öffnen und Schließen des Verschlusspaneels zu unterstützen, wobei der Ausgleichsmechanismus umfasst: ein erstes Gehäuse mit einer ersten Schwenkverbindungshalterung zur Verbindung mit einem von einer Karosserie des Fahrzeugs und dem Verschlusspaneel, ein Ausfahrelement, das mit dem ersten Gehäuse an einem Ende gekoppelt ist und in Bezug auf ein zweites Gehäuse, das angrenzend an das erste Gehäuse entlang einer Achse gekoppelt ist, ausfahrbar und einziehbar ist, wobei das zweite Gehäuse durch eine zweite Schwenkverbindungshalterung mit dem anderen von der Karosserie und dem Verschlusspaneel verbunden ist, einen gleitenden Reibungsmechanismus mit: einer geformten Hülse, die an einer Außenfläche des Ausfahrelements angebracht ist, wobei die geformte Hülse eine äußere Reibungsfläche bereitstellt, und ein elastisches Reibungselement, das an dem zweiten Gehäuse an einer festen Stelle auf der Achse angebracht ist, wobei das elastische Reibungselement zwischen dem zweiten Gehäuse und der geformten Hülse positioniert und in Kontakt mit der äußeren Reibungsfläche vorgespannt ist, wobei eine Relativbewegung zwischen der geformten Hülse und dem elastischen Reibungselement, wenn das Ausfahrelement verschoben wird, eine Gleitreibung zwischen dem elastischen Reibungselement und der geformten Hülse erzeugt.
Ein zweiter Aspekt, der vorgesehen ist, ist ein gleitender Reibungsmechanismus zur Montage in einem Gehäuse eines Ausgleichsmechanismus für ein Verschlusspaneel eines Fahrzeugs, einschließlich: eines gleitenden Reibungsmechanismus mit: einer geformten Hülse, die an einer Außenfläche eines Ausfahrelements angebracht ist, wobei die geformte Hülse eine äußere Reibungsfläche bereitstellt, wobei das Ausfahrelement in Bezug auf das Gehäuse entlang einer Achse ausfahrbar und einziehbar ist, und ein elastisches Reibungselement, das an dem Gehäuse an einer festen Stelle auf der Achse angebracht ist, wobei das elastische Reibungselement zwischen dem Gehäuse und der geformten Hülse positioniert und in Kontakt mit einer äußeren Reibungsfläche der geformten Hülse vorgespannt ist, wobei eine relative Bewegung zwischen der geformten Hülse und dem elastischen Reibungselement, wenn das Ausfahrelement verschoben wird, eine Gleitreibung zwischen dem elastischen Reibungselement und der geformten Hülse erzeugt.
Ein dritter Aspekt, der vorgesehen ist, ist ein Verfahren zum Betreiben eines auf Reibung basierenden Ausgleichsmechanismus eines Verschlusspaneels eines Fahrzeugs, wobei der auf Reibung basierende Ausgleichsmechanismus dazu dient, das Öffnen und Schließen des Verschlusspaneels durch Ausfahren und Zurückziehen eines Ausfahrelements in Bezug auf ein Gehäuse entlang einer Achse zu unterstützen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Verwenden eines Dreh-Reibungsmechanismus, um während des Ausfahrens und Einziehens eine Drehungsreibung bereitzustellen, und Verwenden eines Gleitreibmechanismus, um während des Ausfahrens und Einziehens eine Gleitreibung bereitzustellen, wobei das Ausfahren und Einziehen des Ausfahrelements entlang der Achse eine Rotationsbewegung um die Achse zum Betätigen des Dreh-Reibungsmechanismus ausübt, während gleichzeitig eine lineare Bewegung entlang der Achse zum Betätigen des Gleitreibmechanismus auferlegt wird.
Ein vierter Aspekt, der vorgesehen ist, ist ein Ausgleichsmechanismus eines Verschlusspaneels eines Fahrzeugs, wobei der Ausgleichsmechanismus ein Ausfahrelement zum Ausfahren und Einziehen in Bezug auf ein Gehäuse während des Öffnens und Schließens des Verschlusspaneels umfasst, wobei der Ausgleichsmechanismus einen Dreh-Reibungsmechanismus zum Erzeugen von Drehungsreibung während des Ausfahrens und Einziehens und einen Gleitreibmechanismus zum Erzeugen von Gleitreibung während des Ausfahrens und Einziehens umfasst. Das Ausfahren und Einziehen des Ausfahrelements verursacht eine Drehbewegung zur Betätigung des Dreh-Reibungsmechanismus, um die Drehreibung zu erzeugen, während gleichzeitig eine lineare Bewegung zur Betätigung des Gleitreibungsmechanismus übertragen wird, um die Gleitreibung zu erzeugen, so dass die Drehreibung und die Gleitreibung so zusammenwirken, um dem Öffnen und Schließen des Verschlusspaneels Widerstand entgegenzusetzen.
Andere Aspekte, einschließlich der Arbeitsweise, und andere Verkörperungen der oben genannten Aspekte werden auf der Grundlage der folgenden Beschreibung und Zeichnungen ersichtlich sein.
Figurenliste
Es wird nur beispielhaft auf die beigefügten Figuren verwiesen, wobei:

1 ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs mit einer Verschlusspaneelanordnung,
2 ist eine Außenansicht eines Beispiels für ein Spannelement aus 1 in einer ausgefahrenen Position,
3 ist eine Außenansicht eines Beispiels für ein Spannelement aus 1 in einer eingezogenen Position,
4 ist eine Querschnittsansicht des Spannelements aus 2,
5 ist eine Querschnittsansicht eines beispielhaften Spannelementes aus 3,
6 ist eine perspektivische Querschnittsansicht des Spannelements aus 2,
7 ist eine perspektivische Querschnittsansicht eines beispielhaften Spannelementes aus 3,
8 ist eine Explosionsdarstellung des Reibungsmechanismus von 4,
9 ist eine Querschnittsansicht des in 4 gezeigten Gleitreibungsmechanismus,
10 und 11 sind beispielhafte Betriebe der Reibungsmechanismen des Ausgleichsmechanismus der 1 bis 9, und
12 ist ein weiteres Beispiel für die Funktionsweise der Reibungsmechanismen des Ausgleichsmechanismus der 1 bis 9.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Vorgesehen ist ein Ausgleichsmechanismus 15 (d.h. ein Ausfahrmechanismus - siehe 1) mit einem Gleitreibungsmechanismus 15a (siehe 4 als Beispiel, weiter unten beschrieben), der vorteilhaft mit Fahrzeug-Verschlusspaneelen 14 verwendet werden kann, um die Öffnungs- und Schließmodi für die Bedienerunterstützung, wie unten diskutiert, insbesondere für Land-, See- und/oder Luftfahrzeuge 10 zu ermöglichen. Andere Anwendungen des Ausgleichsmechanismus 15, im Allgemeinen für Verschlusspaneele 14 sowohl innerhalb als auch außerhalb von Fahrzeuganwendungen, umfassen die vorteilhafte Unterstützung bei der Optimierung der gesamten Halte- und manuelle Kräfte für den Betrieb des Verschlusspaneels 14. Es ist ebenfalls zu berücksichtigen, dass die unten aufgeführten Beispiele des Ausgleichsmechanismus 15 vorteilhaft als alleiniges Mittel zur Unterstützung des Öffnens und Schließens von Verschlusspaneelen 14 verwendet werden können oder vorteilhaft in Kombination (z.B. in Tandem) mit anderen Spannelementen 37 (z.B. federbelastete Scharniere, Vorspannstreben usw.) des Verschlusspaneels 14 eingesetzt werden können. Insbesondere kann der Ausgleichsmechanismus 15 durch Reibung über einen oder mehrere Dreh-Reibungsmechanismen 46 (siehe 4 und 6) ergänzt und dazu verwendet werden, eine Haltekraft (oder ein Drehmoment) für das Verschlusspaneel 14 zu erzeugen oder anderweitig zu unterstützen, wie weiter unten beschrieben. Ferner ist zu berücksichtigen, dass der Ausgleichsmechanismus mit einem Spannelement 37 (siehe 2 bis 5), wie z.B. einer federbelasteten Strebe, integriert und/oder als Komponente einer Verschlusspaneelanordnung bereitgestellt werden kann, wie weiter unten näher beschrieben ist. Es ist zu berücksichtigen, dass das Spannelement 37, das den Ausgleichsmechanismus 15 enthält, als Strebe implementiert werden kann (siehe 2 und 3 als Beispiel für Strebentypen). Die Strebe kann von einem Vorspannungstyp sein (z.B. Feder und/oder Gasfüllung, die die Vorspannung liefert), kann eine Antriebseinheit z.B. mit einer Gewindespindel 40 (siehe 4) mit dem Ausgleichs-Ausführungsbeispiel wie gezeigt enthalten.
Unter Bezugnahme auf 1 ist das Fahrzeug 10 mit einer Fahrzeugkarosserie 11 mit einem oder mehreren Verschlusspaneelen 14 dargestellt. Eine Beispielkonfiguration des Verschlusspaneels 14 ist eine Verschlusspaneel-Baugruppe mit dem Ausgleichsmechanismus 15 (z.B. eingebaut in das Spannelement 37, das im Beispiel als Strebe ausgeführt ist). Bei Fahrzeugen 10 kann das Verschlusspaneel 14 als eine Trennwand oder Tür bezeichnet werden, die in der Regel mit Scharnieren versehen, manchmal aber auch durch andere Mechanismen wie z.B. Schienen vor einer Öffnung 13 befestigt ist, die zum Ein- und Aussteigen von Personen und/oder Ladung in den Innenraum des Fahrzeugs 10 dient. Es ist auch zu berücksichtigen, dass das Verschlusspaneel 14 als Zugangspaneel für Systeme des Fahrzeugs 10 wie Motorräume und auch für traditionelle Kofferräume von Fahrzeugen des Fahrzeugtyps 10 verwendet werden kann. Das Verschlusspaneel 14 kann geöffnet werden, um den Zugang zur Öffnung 13 zu ermöglichen, oder geschlossen werden, um den Zugang zur Öffnung 13 zu sichern oder anderweitig zu beschränken. Es ist auch zu berücksichtigen, dass es eine oder mehrere Zwischenhaltestellungen des Verschlusspaneels 14 zwischen einer vollständig geöffneten Stellung und einer vollständig geschlossenen Stellung geben kann, wie zumindest teilweise durch den Ausgleichsmechanismus 15, wie weiter unten beschrieben, vorgesehen. Zum Beispiel kann der Ausgleichsmechanismus 15 dazu beitragen, die Bewegung des Verschlusspaneels 14 von einer oder mehreren Zwischenhaltestellung(en), auch bekannt als Third Position Hold(s) (TPHs) oder Stop-N-Hold(s), weg vorzuspannen, sobald es darin positioniert ist. Es ist auch zu berücksichtigen, dass der Ausgleichsmechanismus 15 als eine Komponente der Verschlusspaneelanordnung vorgesehen werden kann, so dass die Komponente des Ausgleichsmechanismus 15 von dem einen oder mehreren Spannelementen 37 getrennt werden kann. Es ist auch zu berücksichtigen, dass der Dreh-Reibungsmechanismus 46 getrennt vom Gleitreibmechanismus 15a vorgesehen werden kann, d.h. der Ausgleichsmechanismus 15 kann so konfiguriert werden, dass er den Gleitreibmechanismus 15a allein, den Dreh-Reibungsmechanismus 46 allein oder sowohl den Gleitreibmechanismus 15a als auch den Dreh-Reibungsmechanismus 46 umfasst.
Zusätzlich ist ein Merkmal des Verschlusspaneels 14, dass aufgrund des Gewichts der bei der Herstellung des Verschlusspaneels 14 verwendeten Materialien eine Form von kraftunterstütztem Öffnungs- und Schließmechanismus (oder Mechanismen) verwendet werden kann, um die Bedienung des Öffnungs- und Schließvorgangs durch einen Bediener (z.B. Fahrzeugführer) des Verschlusspaneels 14 zu erleichtern. Der (die) kraftunterstützte(n) Öffnungs- und Schließmechanismus(en) kann (können) durch den Ausgleichsmechanismus 15, beliebige Spannelemente 37 (z.B. federbelastete Scharniere, federbelastete Streben, gasbelastete Streben, elektromechanische Streben usw.) bereitgestellt werden, wenn sie als Teil der Verschlusspaneelanordnung verwendet werden, so dass der Ausgleichsmechanismus 15 so konfiguriert ist, dass er ein auf Reibung basierendes Haltemoment (oder eine Haltekraft) (über den Dreh-Reibungsmechanismus 46 und/oder den Gleitreibmechanismus 15a) liefert, das gegen das Gewicht des Verschlusspaneels 14 auf mindestens einem Teil des Plattenöffnungs-/Schließweges um die dritte Halteposition herum wirkt, um dazu beizutragen, die Position des Verschlusspaneels 14 um die dritte Halteposition herum beizubehalten.
Es ist zu berücksichtigen, dass bei einer Strebenversion des Ausgleichsmechanismus 15 die Gewindespindel 40 passiv betrieben werden kann, so dass die Gewindespindel 40 sich frei um ihre Längsachse 132 drehen kann, aber nicht aktiv von einem Motor angetrieben wird. Es ist zu berücksichtigen, dass ein Bewegungselement 47 (siehe 4) mit der Gewindespindel 40 gekoppelt werden kann, so dass das Bewegungselement 47 mit einem Ausfahrelement 35 (z.B. Vollstab, Rohr usw.) verbunden ist, das mit dem Verschlusspaneel 14 verbunden ist. Es kann das Bewegungselement 47 sein, das durch Aus- und Einfahren des Ausfahrelementes 35 in Bezug auf ein Gehäuse 41a, b des Ausgleichsmechanismus 15 angetrieben wird. Wie weiter unten weiter ausgeführt, wird die Verschiebung des Bewegungselements 47 entlang der Längsachse 132 dazu verwendet, z.B. die Drehung der Gewindespindel 40 anzutreiben. Auf diese Weise verbindet sich das Ausfahrelement 35 schwenkbar mit dem Verschlusspaneel 14 an der Schwenkverbindung 36. Es ist zu berücksichtigen, dass das Ausfahrelement 35 selbst als nicht vorspannendes Element (z.B. Vollstab) oder als vorspannendes Element (z.B. gas- oder federunterstützte Ausfahrstrebe ausgeführt werden kann, wahlweise kann das Ausfahrelement 35 auch als Mutterrohr 35 bezeichnet werden. Als solcher umfasst der Ausgleichsmechanismus 15 für das Fahrzeug 10 das ausfahrbare Ausfahrelement 35 und ist durch die Schwenkverbindungsaufnahme 36 (z.B. Kugelgelenk) verbunden, die sich am unteren Ende des Gehäuses 41b befindet und schwenkbar an einem Teil der Fahrzeugkarosserie 11 neben einem inneren Laderaum im Fahrzeug 10 angebracht werden kann. Die zweite Schwenkverbindungshalterung 38 (z.B. Kugelgelenk) ist am distalen Ende des ausfahrbaren Ausfahrelements 35 befestigt und schwenkbar an dem Verschlusspaneel 14 des Fahrzeugs 10 montiert.
Es ist zu berücksichtigen, dass der Ausgleichsmechanismus 15 als unabhängiger Ausgleichsmechanismus für das Verschlusspaneel 14 und/oder als Bestandteil des Spannelementes 37 konfiguriert werden kann (z.B. eingebaut als interne Komponente einer Strebe einschließlich einer Feder 42 - d.h. ein elastisches Element, siehe 4, 5).
Bei den Fahrzeugen 10 kann es sich bei dem Verschlusspaneel 14 um eine Hubtür handeln, wie in 1 dargestellt ist, oder um eine andere Art von Verschlusspaneel 14, wie z. B. eine nach oben schwenkbare Fahrzeugtür (d. h. eine so genannte Flügeltür) oder eine herkömmliche Tür, die an einer nach vorn oder hinten gerichteten Kante der Tür angelenkt ist und es somit ermöglicht, dass die Tür von der Öffnung 13 in der Karosserie 11 des Fahrzeugs 10 weggeschwenkt (oder zu ihr hin geschoben) werden kann. Ebenfalls in Betracht gezogen werden Schiebetürverkörperungen des Verschlusspaneels 14 und Haubentürverkörperungen des Verschlusspaneels 14, so dass Schiebetüren ein Türtyp sein können, der sich durch horizontales oder vertikales Verschieben öffnen lässt, wobei die Tür entweder an einer Schiene montiert oder daran aufgehängt ist, die eine größere Öffnung 13 für das Be- und Entladen von Gegenständen durch die Öffnung 13 bietet, ohne den Zugang zu behindern. Kabinenhaubentüren sind ein Türtyp, der auf dem Fahrzeug 10 sitzt und sich in irgendeiner Weise nach oben hebt, um den Fahrzeuginsassen den Zugang durch die Öffnung 13 zu ermöglichen (z.B. Kabinendach, Flugzeugkabinendach usw.). Haubentüren können (z.B. an einer definierten Drehachse angelenkt und/oder für eine Bewegung entlang einer Schiene verbunden sein) mit dem Fahrzeugaufbau 11 des Fahrzeugs an der Vorderseite, seitlich oder an der Rückseite der Tür verbunden werden, je nach Anwendung.
Nochmals Bezug nehmend auf 1, im Kontext einer Fahrzeuganwendung eines Verschlusspaneels nur als Beispiel, ist das Verschlusspaneel 14 zwischen einer geschlossenen Position (nicht abgebildet) und einer offenen Position (abgebildet) beweglich. In der gezeigten Ausführung schwenkt das Verschlusspaneel 14 zwischen der offenen Stellung und der geschlossenen Stellung um eine Schwenkachse 18, die vorzugsweise horizontal oder anderweitig parallel zu einer Auflagefläche 9 des Fahrzeugs 10 angeordnet ist. In anderen Ausführungsformen kann die Schwenkachse 18 eine andere Ausrichtung haben, z.B. vertikal oder auf andere Weise schräg nach außen von der Auflagefläche 9 des Fahrzeugs 10 verlaufend. In noch anderen Ausführungsformen kann sich das Verschlusspaneel 14 auf andere Weise als durch Schwenken bewegen, z.B. kann sich das Verschlusspaneel 14 entlang einer vordefinierten Bahn verschieben oder eine Kombination aus Verschiebung und Drehung zwischen der offenen und geschlossenen Stellung unterlaufen.
Nochmals auf 1 Bezug nehmend, wie oben erörtert, kann der nachstehend beispielhaft dargestellte Ausgleichsmechanismus 15 für die Verschlusspaneelanordnung als alleiniges Mittel der Öffnungs- und Schließhilfe zur Hemmung des Absackens durch das Verschlusspaneel 14 selbst oder in Kombination verwendet werden (z.B. in Tandem oder anderweitig integriert) mit einem oder mehreren anderen separaten Spannelementen 37 für das Verschlusspaneel (z.B. federbelastete Scharniere, Streben wie Gas- oder Federbeine usw.), die eine primäre Verbindung des Verschlusspaneels 14 mit der Fahrzeugkarosserie 11 an den Schwenklagerverbindungen 36, 38 herstellen (siehe 1). Im allgemeinen Betrieb des Verschlusspaneels 14 ist der Ausgleichsmechanismus 15 an einem proximalen Ende mit dem Fahrzeug 10 (z.B. der Karosserie 11) gekoppelt, optional einschließlich des Dreh-Reibungsmechanismus 46, und ist an einem distalen Ende (zur Verbindung des Verschlusspaneels 14 als sekundäre Verbindung außer dem Scharnier an der Schwenkachse 18 mit der Fahrzeugkarosserie 11) mit dem Fahrzeug 10 (z.B. dem Verschlusspaneel 14) gekoppelt. Als solcher kann der Gleitreibmechanismus 15a des Ausgleichsmechanismus 15 (mit optionalem Dreh-Reibungsmechanismus 46) schwenkbar an dem Verschlusspaneel 14 an voneinander beabstandeten Stellen wie gezeigt (z.B. als Komponenten des Spannelements 37) angebracht werden. Es ist auch zu berücksichtigen, dass der Ausgleichsmechanismus 15 sowohl den Dreh-Reibungsmechanismus 46 als auch den Gleitreibmechanismus 15a umfassen kann, um den vorteilhaften kombinierten Beitrag von Gleit- und Drehungsreibung zur Gegengewichtskraft des Ausgleichsmechanismus 15 zu gewährleisten. Die gleichzeitig erzeugten Reibungen können in einer möglichen Konfiguration durch ein vorspannendes oder elastisches Element, wie z.B. eine Feder, erzeugt werden, das auf ein Reibungselement oder ein Element wirkt, das das Reibungselement oder -glied gegen einen Körper drückt.
Nochmals auf 1 Bezug nehmend, können ein oder mehrere optionale Verschlusspaneel-Spannelemente 37 (die z.B. nicht den Ausgleichsmechanismus 15 enthalten) vorgesehen werden, die das Verschlusspaneel 14 zumindest über einen Teil des Weges zwischen der offenen und der geschlossenen Position in Richtung der offenen Position drängen und die dabei helfen, das Verschlusspaneel 14 in der offenen Position zu halten. Die Spannelemente 37 des Verschlusspaneels können z.B. Gasdruckfedern sein, die an ihrem proximalen Ende schwenkbar mit dem Verschlusspaneel 14 und an ihrem distalen Ende mit der Fahrzeugkarosserie 11 verbunden sind. In der gezeigten Ausführung gibt es zwei Spannelemente 37 (eines auf der linken Seite des Fahrzeugs 10 und eines auf der rechten Seite des Fahrzeugs 10). In einem Beispiel, siehe 1, kann der Ausgleichsmechanismus 15 auf einer Seite des Verschlusspaneels 14 an das Verschlusspaneel 14 gekoppelt werden, wie er im Inneren des Spannelements 37 montiert ist, und die andere Seite des Verschlusspaneels 14 kann ein anders konfiguriertes Spannelement 37 sein (z.B. ohne den Ausgleichsmechanismus mit dem Antriebssystem 16).
Wenn sich das Verschlusspaneel 14 zwischen der offenen und der geschlossenen Position bewegt, variieren die Drehmomente (oder Kräfte), die durch die Spannelemente 37 und das Gewicht des Verschlusspaneels 14 selbst auf das Verschlusspaneel 14 ausgeübt werden. In einer Ausführung kann das Verschlusspaneel 14 eine Position zwischen der offenen und der geschlossenen Stellung einnehmen, in der das Drehmoment (oder die Kraft), das (die) von den Spannelementen 37 auf das Verschlusspaneel 14 ausgeübt wird, das Drehmoment (oder die Kraft) aufhebt, das (die) durch das Gewicht des Verschlusspaneels 14 auf das Verschlusspaneel 14 ausgeübt wird (d.h. das Drehmoment oder die Kraft des (der) Spannelemente 37 wirkt gegen das Gewicht des Verschlusspaneels 14). Oberhalb dieses Punktes (der als Gleichgewichtspunkt oder anderweitig als Zwischenhaltestellung bezeichnet werden kann) kann das von den Spannelementen 37 ausgeübte Drehmoment (oder die Kraft) das durch das Gewicht des Verschlusspaneels 14 ausgeübte Drehmoment (oder die Kraft) überwinden, was zu einem Nettodrehmoment (oder einer Nettokraft) weg von der geschlossenen Position führt, wodurch das Verschlusspaneel 14 in Richtung der offenen Position vorgespannt wird (d.h. das Drehmoment oder die Kraft des/der Spannelements/-elemente 37 wirkt gegen das Gewicht des Verschlusspaneels 14). Unterhalb dieses Punktes kann das durch das Gewicht des Verschlusspaneels 14 ausgeübte Drehmoment (oder die Kraft) das durch die Spannelemente 37 ausgeübte Drehmoment (oder die Kraft) überwinden, was zu einem Nettodrehmoment (oder einer Nettokraft) in Richtung der geschlossenen Stellung führt, wodurch das Verschlusspaneel 14 in Richtung der geschlossenen Stellung vorgespannt wird. Doch selbst bei der Bewegung des Verschlusspaneels 14 in die geschlossene Position wirkt das Drehmoment oder die Kraft des Spannelements (der Spannelemente) 37 gegen das Gewicht des Verschlusspaneels 14. Auf diese Weise bewirkt (bewirken) das (die) Spannelement(e) 37 ein Drehmoment oder eine Kraft, das (die) immer gegen das Gewicht des Verschlusspaneels 14 wirkt (d.h. immer ein Schließmoment oder eine Schließkraft liefert (liefern)). Es ist zu berücksichtigen, dass „3. Position halten“ auch als „Zwischenhaltestellung“ oder „Stopp- und Haltestellung“ bezeichnet werden kann.
Zusätzlich zum Betrieb der oben beschriebenen Spannelemente 37 des Verschlusspanels sind ein oder mehrere Ausgleichsmechanismen 15 zusätzlich zu (wie in 1 dargestellt) oder als Ersatz für die Spannelemente 37 vorgesehen. Zum Beispiel können ein oder mehrere Ausgleichsmechanismen 15 vorgesehen werden, die dazu dienen, das Verschlusspaneel 14 in Richtung der geschlossenen Position zu halten oder anderweitig daran zu hindern, sich in die geschlossene Position zu bewegen, d.h. sie helfen, das Verschlusspaneel 14 in der offenen Position zu halten (z.B. Zwischenhaltestellungen und/oder die vollständig offene Position). Der eine oder die mehreren Ausgleichsmechanismen 15 können z.B. mit der Fahrzeugkarosserie 11 gekuppelt oder auf andere Weise an der Fahrzeugkarosserie 11 montiert und schwenkbar mit dem Verschlusspaneel 14 verbunden sein.
Die 6 und 8 zeigen den Dreh-Reibungsmechanismus 46 mit einem Reibungskörper 117 (z.B. mit einer Kontaktfläche 117a), der aufder Achse 132 positioniert ist, so dass der Reibungskörper 117 an einem Ende 100 der Leitspindel 40 montiert ist, so dass der Reibungskörper 117 eine gemeinsame Drehung mit der Leitspindel 40 ausführt (z.B. angetrieben durch die Translation des Bewegungselements 47 entlang der Länge der Leitspindel 40, wenn das Gehäuse 41a in Bezug auf das Gehäuse 41b aus- und einfährt). Der Dreh-Reibungsmechanismus 46 enthält auch ein federndes Element 128 (z.B. Feder), das dazu dient, einen Kontaktkörper 120 (z.B. Ring) in Eingriff mit der Kontaktfläche 117a des Reibungskörpers 117 vorzuspannen. Das elastische Element 128 wird verwendet, um den Kontaktkörper 120 gegen den Reibungskörper 117 vorzuspannen, um zwischen diesen Reibung zu erzeugen. Es ist bekannt, dass eine Erhöhung oder Verringerung der Vorspannung des elastischen Elements 128 (z.B. durch die Verwendung unterschiedlich großer Federn) eine entsprechende Erhöhung oder Verringerung der Größe der zwischen dem Kontaktkörper 120 und dem Reibungskörper 117 erzeugten Reibung bewirken kann.
Zum Beispiel kann der Kontaktkörper 120 Schlitze oder Nasen 121 haben, die mit entsprechenden Nasen oder Schlitzen 142 in einem Mechanismusgehäuse 140 zusammenpassen, um einer Drehbewegung des Kontaktkörpers 120 um die Längsachse 132 zu widerstehen, wenn sich der Reibungskörper 117 dreht. Dementsprechend ist der Kontaktkörper 120 (auch als Kontaktring bezeichnet) auf einer Seite des Reibungskörpers 117 positioniert. Zum Beispiel können Anti-Rotationsschlitze 121 auf dem Kontaktkörper 120 positioniert werden, um eine Drehung des Kontaktkörpers 120 in Bezug auf das Mechanismusgehäuse 140 zu verhindern, wenn sich der Reibungskörper 117 dreht. Eine Klammer 122 ist ebenfalls auf der Achse 132 montiert und definiert so die Position des Reibungskörpers 117 in Bezug auf ein Lager 131, das zur Positionierung des einen Endes 100 der Leitspindel 40 auf der Achse 132 verwendet wird. Das Lager 131 kann in ein Ende des Gehäuses 140 eingesetzt sein (siehe 4). Der Dreh-Reibungsmechanismus 46 kann auch das Gehäuse 140 mit Anti-Rotations-Laschen 142 (in der gezeigten Ansicht) für den Eingriff mit den Anti-Rotationsschlitzen 121 des Kontaktkörpers 120 haben, um die Drehung des Kontaktkörpers 120 während der Drehung der Gewindespindel 40 (und des damit verbundenen Reibungskörpers 117) zu verhindern.
Wie in den 4, 5, 8 dargestellt ist, kann der Ausgleichsmechanismus 15 die Feder 42 (z.B. elastisches Element) auf einem Federstützrohr 43 als Gehäuse 41b montiert und durch ein Federabdeckungsrohr 44 als Gehäuse 41a abgedeckt werden. Die Schwenklagerverbindung 38 (z.B. Kugelpfanne 38) ist an einem Ende mit dem Ausfahrelement 35 (z.B. Mutterrohr 35) verbunden (z.B. geschweißt oder gequetscht), und das Bewegungselement 47 ist am anderen Ende mit dem Ausfahrelement 35 verbunden (z.B. über die Buchse 48 gequetscht). Wenn sich das Bewegungselement 47 entlang der Gewindespindel 40 (entlang der Achse 132) bewegt, dehnt sich das Ausfahrelement 35 in Bezug auf einen Hohlraum 49 des Federstützrohrs 43 aus bzw. zieht sich zurück. Somit ist das Mutterrohr 35 ein Beispiel für das Ausfahrelement 35 in 1. Als solches kann das Mutterrohr 35 nur zu Beispielzwecken gegen das Ausfahrelement 35 ausgetauscht werden. Das Bewegungselement 47 (z.B. Bild 4) kann fixiert werden (z.B. drehfest um die Achse 132 entlang der Gewindespindel 40). Es ist zu berücksichtigen, dass sich das Bewegungselement 47 nicht um die Gewindespindel 40 drehen kann, sondern dass das Bewegungselement 47 linear entlang der Längsachse 132 und linear entlang eines Körpers der Gewindespindel 40 verfahren werden kann, wenn sich die Gewindespindel 40 um die Längsachse 132 dreht (gedreht wird), so dass das Bewegungselement 47 eine Gewindebohrung 47a aufweist, die in die Außengewinde 40a der Gewindespindel 40 eingreift.
Unter Bezugnahme auf die 4 und 8 sind eine oder mehrere Blattfedern 102 (z.B. ein oder mehrere elastische Reibungselemente 102) des Gleitreibmechanismus 15a um eine äußere Reibungsfläche 104 des Ausfahrelements 35 angeordnet. Die eine oder mehreren Blattfedern 102 (z.B. aus Metallmaterial bestehend) des Gleitreibungsmechanismus 15a sind auf einer Innenfläche 106 des Federstützrohrs 43 positioniert/montiert und vom Mechanismusgehäuse 140 durch ein Distanzstück 108 beabstandet. Somit sind die Blattfeder(n) 102 fest entlang der Achse 132 zwischen dem Abstandshalter 108 und einer Haltelippe 109 des Federstützrohrs 43 positioniert/montiert. Dementsprechend behalten die Blattfeder(n) 102 ihre axiale Position auf der Achse 132 bei, während das Ausfahrelement in das Gehäuse 41b (d.h. das Federstützrohr 43) hinein und aus diesem heraus bewegt wird. Es ist zu berücksichtigen, dass das (die) elastische(n) Reibungselement(e) 102 auch als Schraubenfeder konfiguriert werden könnte(n), die zwischen der Innenfläche 106 und der äußeren Reibungsfläche 104 positioniert ist (sind), so dass das (die) elastische(n) Reibungselement(e) 102 in Eingriff mit der äußeren Reibungsfläche 104 vorgespannt ist (sind). Im Folgenden werden beispielsweise nur die federnden Reibungselemente 102 als Blattfedern 102 bezeichnet.
In 9 ist ein Querschnitt des Ausfahrelements 35 mit einem Hauptkörper 110 und einer geformten Hülse 112 (z.B. aus Kunststoff - z.B. Umspritzmaterial) dargestellt, so dass die geformte Hülse 112 die äußere Reibungsfläche 104 bildet. Die geformte Hülse 112 ist auf der Außenfläche 115 des Ausfahrelements 35 montiert. Die Außenfläche 115 kann z.B. Vertiefung(en) 116 (oder Perforation(en) 116) aufweisen, so dass das Material der geformten Hülse 112 in der Vertiefung/Perforation 116 angeordnet werden kann, um dazu beizutragen, die Relativbewegung zwischen der Außenfläche 115 des Hauptkörpers 110 und der geformten Hülse 112 während der Bewegung der Kontaktabschnitte 114 (siehe 8) der Blattfedern 102 über die äußere Reibungsfläche 104 zu verhindern. Der Gleit-Reibungsmechanismus 15a beinhaltet also den (die) Kontaktabschnitt(e) 114 der Blattfeder(n) 102, der (die) in Kontakt mit der äußeren Reibungsfläche 104 der geformten Hülse 112 vorgespannt ist (sind). Wenn sich also das Ausfahrelement 35 in das Gehäuse 41b hinein und aus diesem heraus bewegt (siehe 2, 3), gleiten die Kontaktabschnitte 114 der Blattfeder(n) 102 gegen die äußere Reibungsfläche 104 und erzeugen Reibung, die dazu dient, zumindest einen Teil (getrennt von dem durch den Dreh-Reibungsmechanismus 46 und/oder die Feder 42 bereitgestellten) zu erzeugen, der zur zusammengesetzten Haltekraft des Ausgleichsmechanismus 15 beiträgt. Die geformte Hülse 112 kann am Gehäuse 41b vorgesehen werden, z.B. integriert auf einer Innenfläche des Gehäuses 41b oder als rohrförmiger Einsatz, der entlang der Innenfläche angebracht ist, während Blattfeder(n) 102 auf der Außenfläche des Ausfahrelements 35 in einer möglichen Konfiguration vorgesehen ist (sind).
Wie in 9 dargestellt ist, kann die geformte Hülse 112 einen Außendurchmesser D aufweisen, der über die Länge L der geformten Hülse 112 variiert. Wenn beispielsweise der Hauptkörper 110 eine konstante Querschnittsabmessung aufweist, kann die Dicke T der geformten Hülse 112 entlang der Länge L variiert werden, um die Varianz des Außendurchmessers D zu erhalten. Wenn die Blattfeder(n) 102 in ihrer Position fixiert sind, wird daher mit zunehmendem Außendurchmesser D die Reibung zwischen dem (den) Kontaktteil(en) 104 und der äußeren Reibungsfläche 104 zunehmen, da die Vorspannung (d.h. die elastische Natur) der Blattfeder(n) 102 den (die) Kontaktteil(e) in Eingriff mit der äußeren Reibungsfläche 104 zwingt. 9 zeigt ein Beispiel, bei dem der Außendurchmesser D einen ersten Außendurchmesser D1 hat, der größer ist als ein zweiter Außendurchmesser D2, so dass der erste Außendurchmesser D1 näher an dem mit dem Ausfahrelement 35 verbundenen Bewegungselement 47 positioniert ist (siehe 4). In diesem Beispiel ist die zwischen dem (den) Kontaktteil(en) 114 und der äußeren Reibungsfläche 104 der geformten Hülse 112 erzeugte Gleitreibungskraft größer, wenn das Verschlusspaneel 14 in Richtung der offenen Position positioniert wird (siehe 1), und geringer, wenn das Verschlusspaneel 14 in Richtung der geschlossenen Position positioniert wird. Es ist auch zu berücksichtigen, dass der Außendurchmesser D über die Länge L nach Wunsch kontinuierlich variieren kann, z.B. vom ersten Außendurchmesser D1 an einem Ende 130 bis hinunter zum zweiten Außendurchmesser D2 an einem anderen Ende 133 des Ausfahrelements 35.
Unter Bezugnahme auf die 1, 2, 3, 4 und 5 kann der Ausgleichsmechanismus 15 für den Fall, dass der Bediener des Fahrzeugs 10 das Verschlusspaneel 14 schließt (z.B. von der offenen Position in die geschlossene Position), wie folgt bedient werden Zunächst wird die zweite Schwenkverbindungshalterung 38 (die mit dem Verschlusspaneel 14 verbunden ist) in einer Kompressionsrichtung CD verschoben, wenn das Verschlusspaneel 14 in die geschlossene Stellung bewegt wird. Wenn die zweite Schwenkverbindungshalterung 38 mit dem anderen Ende 133 (siehe 4) des Ausfahrelements 35 verbunden ist, werden das Ausfahrelement 35 und das elastische Element 42 in der Kompressionsrichtung CD geschoben (d.h. die zweite Schwenkverbindungshalterung 38 bewegt sich in Richtung der ersten Schwenkverbindungshalterung 36 entlang der Achse 132). Wenn sich das Ausfahrelement 35 bewegt, bewegt sich das mit dem einen Ende 130 verbundene Bewegungselement 47 ebenfalls in Kompressionsrichtung und dreht die Leitspindel 40, die ihrerseits den Reibungskörper 117 dreht. Um den Dreh-Reibungsmechanismus 46 bereitzustellen, während sich der Reibungskörper 117 (z.B. aus Metallmaterial) um die Achse 132 und relativ zum Kontaktkörper 120 (z.B. aus Kunststoffmaterial) dreht, übt das federnde Element 128 über den Kontaktkörper 120 eine Normalkraft auf die Kontaktfläche 117a des Reibungskörpers 117 aus, wodurch ein Dreh-Reibungsmoment erzeugt wird, das durch die Schnittstelle von Gewindespindel 40 und Bewegungselement 47 vervielfacht wird (d.h. Gewindekupplung des Gewindes 40a mit dem Gewinde 47a). Die Normalkraft und das Reibungsmoment können konstant sein, wie durch die Stärke der Federkonstante des elastischen Elements 128 und den Reibungskoeffizienten zwischen dem Reibungskörper 117 und dem Kontaktkörper 120 konfiguriert, wodurch ein gewünschter (z.B. optionaler) Anteil der Reibung (z.B. konstanter Reibungsanteil) für die Stop-&-Hold-Funktionalität des Ausgleichsmechanismus 15 bereitgestellt wird.
Im Hinblick auf den Betrieb des Gleitreibmechanismus 15a, der mit dem Dreh-Reibungsmechanismus 46 zusammenwirken kann, hat das Ausfahrelement 35 die geformte Hülse 112 (z.B. eine Kunststoffumspritzung auf dem Körper 110), um die äußere (z.B. Grenzfläche) Reibungsfläche 104 für die Blattfeder(n) 102 (z.B. ein Metallmaterial) bereitzustellen, die beim Öffnen oder Schließen des Verschlusspaneels 14 entlang der geformten Hülse 112 gleitet. Wie oben besprochen, werden die Blattfeder(n) 102 axial zwischen dem Abstandhalter 108 und dem Ende des Federstützrohrs 43 gehalten (z.B. durch die Haltelippe 109 des Federstützrohrs 43). Die Blattfeder(n) 102 ist (sind) radial innerhalb eines Innendurchmessers des Federstützrohrs 43 enthalten.
Es ist zu berücksichtigen, dass die Blattfeder(n) 102 einen Presssitz mit dem Außendurchmesser (d.h. Reibungsfläche 104) der geformten Hülse 112 haben, die auf der Außenfläche 115 des Ausfahrelements 35 montiert ist. Der Außendurchmesser D der geformten Hülse 112 kann sich verjüngen (entweder diskret oder kontinuierlich variiert), so dass das maximale Übermaß mit der (den) Blattfeder(n) 102 in der geöffneten Stellung des Verschlusspaneels 14 vorliegt, während das minimale Übermaß mit der (den) Blattfeder(n) 102 in der geschlossenen Stellung des Verschlusspaneels 14 vorliegt. Der Konus kann beispielsweise ein linearer Konus sein, der eine konstante Änderung des Durchmessers D über die Länge bewirkt, oder ein nicht-linearer Konus, der beispielsweise andere nicht konstante Änderungen des Durchmessers D über die Länge bewirkt, wie z.B. ein konvexer oder konkaver Konus. Die Schnittstelle zwischen der (den) Blattfeder(n) 102 und der geformten Hülse 112, die auf dem Ausfahrelement 35 montiert ist, liefert den gewünschten variablen Anteil (z.B. Gleitreibungsmechanismus 15a) der Reibung für die Stop-&-Hold-Funktionalität des Ausgleichsmechanismus 15. Wenn z.B. sowohl der Dreh-Reibungsmechanismus 46 als auch der Gleitreibmechanismus 15a im Ausgleichsmechanismus 15 verwendet werden, wird für das Verschlusspaneel 14 die gleiche konstante Reibung (aufgrund der festen Federkonstante und des festen Reibungskoeffizienten) und variable Reibung (aufgrund der unterschiedlichen Durchmesser D1, D2) in Öffnungsrichtung erzeugt.
Im Beispielbetrieb des Öffnens des Verschlusspaneels 14 (z.B. von vollständig geschlossen bis vollständig geöffnet), wie durch eine Ausfahrrichtung ED in 2 dargestellt ist, öffnet der Bediener das Verschlusspaneel 14 durch Ziehen an dem Verschlusspaneel in Richtung der offenen Position (siehe Verschlussklappe 14 in 1). Wenn der Ausgleichsmechanismus 15 in Ausfahrrichtung ED ausgefahren wird, wird das Bewegungselement 47 durch das Ausfahrelement 35 entlang der Achse 132 geschoben (die Feder 42 des Ausgleichsmechanismus 15 wird ausgefahren). Wenn sich das Bewegungselement 47 von der ersten Schwenkverbindungshalterung 36 wegbewegt (z.B. verschiebt), wird die Gewindespindel 40 um die Achse 132 gedreht, wodurch wiederum der Reibungskörper 117 gedreht wird. Der drehende Reibungskörper 117 verursacht die durch den beschriebenen Dreh-Reibungsmechanismus 46 erzeugte Drehungsreibung, und die relative Verschiebung zwischen der geformten Hülse 112 (des Ausfahrelements 35) und der/den Blattfeder(n) 102 sorgt für die durch den Gleitreibmechanismus 15a erzeugte Gleitreibung, wie beschrieben.
Wie oben beschrieben, dient der auf Reibung basierende Ausgleichsmechanismus 15 zur Kupplung mit dem Verschlusspaneel 14 des Fahrzeugs 10, um das Öffnen und Schließen des Verschlusspaneels 14 zu unterstützen. Der Ausgleichsmechanismus 15 kann aufweisen: die Gehäuse 41b mit der ersten Schwenkverbindungshalterung 36 zur Verbindung mit einem von der Karosserie 11 des Fahrzeugs 10 und dem Verschlusspaneel 14, das Ausfahrelement 35 (im Beispiel in 1 auch als Stange 35 bezeichnet), das mit dem Gehäuse 41a verbunden ist und in Bezug auf das Gehäuse 41b aus- und einfahrbar ist, das Ausfahrelement 35 zur Verbindung durch die zweite Schwenkverbindungshalterung 38 mit dem anderen von der Karosserie 11 und dem Verschlusspaneel 14, wobei der in dem Gehäuse 41b angebrachte Dreh-Reibungsmechanismus 46 einen auf der Achse 132 positionierten Kontaktkörper 120 aufweist, der Reibungskörper 117 auf einer in dem Gehäuse 41b untergebrachten und an den Kontaktkörper 120 angrenzenden Leitspindel 40 positioniert ist, wobei der Reibungskörper während der Drehung der Leitspindel 40 um die Achse 132 relativ zu dem Kontaktkörper 120 drehbar ist, um Drehungsreibung zwischen dem Kontaktkörper 120 und dem Reibungskörper 117 zu erzeugen, und dem elastischen Element 128, das auf der Achse 132 zwischen dem Kontaktkörper 120 und einem mit dem Gehäuse 41b verbundenen Mechanismusgehäuse positioniert ist, so dass das elastische Element 128 eine axiale Kraft auf den Kontaktkörper 120 ausübt, um den Kontaktkörper 120 gegen den Reibungskörper 117 zu drücken.
Ferner ist die Gewindespindel 40 an einem Ende 130 mit dem Ausfahrelement 35 (über ein Bewegungselement 47) gekoppelt und am anderen Ende 100 mit dem Reibungskörper 117 verbunden, so dass das Aus- und Einfahren des Ausfahrelementes 35 gegenüber dem Gehäuse 41b eine Drehung der Gewindespindel 40 um die Achse 132 bewirkt. Ferner wird bei der axialen Bewegung des Ausfahrelementes 35 die geformte Hülse 112 (auf dem Ausfahrelement 35 montiert) relativ zu der/den auf der Achse zwischen dem Distanzstück 108 und dem Ende (z.B. Haltelippe 109) des Gehäuses 41b lagefixierten Blattfeder(n) 102 verschoben. Die relative Verschiebung zwischen den Kontaktabschnitten 114 der Blattfeder(n) 102 mit der Reibungsfläche 104 der geformten Hülse 112 bewirkt die Betätigung des Gleitreibmechanismus 15a zur Erzeugung der Gleitreibung zwischen der (den) Blattfeder(n) 102 und der geformten Hülse 112.
Als solche kann der Gleitreibmechanismus 15a die geformte Hülse 112 (mit der Reibungsfläche 104), das eine oder die mehreren elastische Reibungselemente 102, den Abstandshalter 108 und die Haltelippe 109 umfassen. Außerdem können ein oder mehrere Halteelemente 103 (z.B. Ringe 103) verwendet werden, um jedes Ende 102a, 102b der elastischen Reibungselemente 102 mit dem jeweiligen Abstandshalter 108 und der Haltelippe 109 zu verbinden. Da das Distanzstück 108 und die Haltelippe 109 beim Aus- und Einfahren des Ausfahrelements 35, z.B. über Keilnuten 107 auf dem Distanzstück 108 und auf dem Federstützrohr 43, an einer Drehung um die Achse 132 gehindert werden, können die Halteelemente 103 auch die Drehung der elastischen Reibungselemente 102 um die Achse 132 verhindern. Ferner kann die angegebene Presspassung zwischen den elastischen Reibungselementen 102 und dem angrenzenden Außendurchmesser D (d.h. der äußeren Reibungsfläche 104) der geformten Hülse 112 die Drehung der elastischen Reibungselemente 102 um die Achse 132 verhindern.
Unter Bezugnahme auf 10 und 11 wird nun ein Verfahren 1000 zur Steuerung der Bewegung eines Verschlusspaneels 14 eines Fahrzeugs 10 zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position mit einem Ausgleichsmechanismus 15 (z.B. Strebe) illustriert. Das Verfahren 1000 umfasst den Schritt 1002 der Einrichtung des Dreh-Reibungsmechanismus 46 und dann den Schritt 1004 der Anwendung der Drehungsreibung unter Verwendung des Dreh-Reibungsmechanismus 46. Im Schritt 1006 wird eine variable Gleitreibung unter Verwendung des Gleitreibungsmechanismus 15a aufgebracht. Ein weiteres Verfahren 2000 ist in 11 dargestellt. Im Schritt 2002 wird der Ausgleichsmechanismus 15 mit dem Verschlusspaneel 14 und der Karosserie 11 des Fahrzeugs 10 verbunden. Im Schritt 2004 wird die geformte Hülse 112 zwischen dem Gehäuse 41a und dem ausfahrbaren Element 35 vorgesehen, so dass die Blattfeder(n) 102 im Schritt 2006 zwischen dem Gehäuse 41a und der geformten Hülse 112 positioniert (axial auf der Achse 132 fixiert) und in Kontakt mit der geformten Hülse 112 gebracht wird. Die Schritte im Einzelnen könnten sein: 1002: Verbinden eines ausfahrbaren Elements mit einem Gehäuse unter Verwendung eines Mechanismus zur Umwandlung von Linear- in Drehbewegung, so dass das Ausziehen des ausfahrbaren Elements relativ zum Gehäuse eine Drehbewegung eines Ausgangs der Umwandlungseinheit bewirkt, 1004: Anwenden einer konstanten Reibungskraft auf den Rotationsausgang des Bewegungsumwandlungsmechanismus, 1006: Anwenden einer variablen Reibungskraft zwischen dem ausfahrbaren Element und dem Gehäuse während des Ausziehens des ausfahrbaren Elements, 2002: Bereitstellen eines ausfahrbaren Elements, das relativ zu einem Gehäuse aus- und einziehbar ist, 2004: Bereitstellen einer Kunststoffschnittstelle zwischen einem von dem Gehäuse und dem ausfahrbaren Element, 2006: Bereitstellen eines Reibungselements zwischen der Kunststoffschnittstelle und dem ausfahrbaren Element, wobei die Kunststoffschnittstelle mit einem variierenden Durchmesser entlang mindestens eines Abschnitts des Gehäuses versehen ist:
Das Verfahren 1000 zur Betätigung des auf Reibung basierenden Ausgleichsmechanismus 15 des Verschlusspaneels 14 des Fahrzeugs 10 unterstützt das Öffnen und Schließen des Verschlusspaneels 14 durch Aus- und Einfahren des Ausfahrelements 35 in Bezug auf das Gehäuse 41a,41b entlang der Achse 132. Das Verfahren 1000 umfasst, wie oben beschrieben, die Verwendung des Dreh-Reibungsmechanismus 46 zur Erzeugung der Drehungsreibung während des Aus- und Einfahrens des Ausfahrelements 35, und die Verwendung des Gleitreibmechanismus 15a zur Erzeugung der Gleitreibung während des Aus- und Einfahrens. Ferner bewirkt das Ausfahren und Einziehen des Ausfahrelements 35 entlang der Achse 132 eine Drehbewegung um die Achse 132 zur Betätigung des Dreh-Reibungsmechanismus 46, während gleichzeitig eine lineare Bewegung entlang der Achse 132 zur Betätigung des Gleitreibmechanismus 15a erzeugt wird.
Darüber hinaus sorgt der Gleitreibungsmechanismus 15a für die Gleitreibung als variable Reibungskraft während des Aus- und Einfahrens des Ausfahrelements 35, während der Dreh-Reibungsmechanismus 46 die Drehungsreibung als konstante Reibungskraft während des Aus- und Einfahrens liefert. Als Beispielausführung enthält der Gleitreibungsmechanismus 15a das elastische Reibungselement 102, das die äußere Reibungsfläche 104 berührt, die sich entlang der Achse 132 befindet, und der Dreh-Reibungsmechanismus 46 enthält den Reibungskörper 117, der einen benachbarten Kontaktkörper 120 berührt, wobei sich der Reibungskörper 117 um die Achse 132 dreht.
Nun zur 12 wird ein Verfahren 3000 zum Betreiben eines auf Reibung basierenden Ausgleichsmechanismus eines Verschlusspaneels eines Fahrzeugs bereitgestellt, wobei der auf Reibung basierende Ausgleichsmechanismus das Öffnen und Schließen des Verschlusspaneels durch Ausfahren und Zurückziehen eines Ausfahrelements in Bezug auf ein Gehäuse unterstützt, wobei das Verfahren 3000 die Schritte der Verwendung eines Dreh-Reibungsmechanismus zur Bereitstellung von Drehungsreibung während des Ausfahrens und Zurückziehens 3002 umfasst, und Verwendung eines Gleitreibungsmechanismus, um während des Ausfahrens und Einziehens 3004 Gleitreibung bereitzustellen, wobei das Ausfahren und Einziehen des Ausfahrelements entlang der Achse eine Drehbewegung um die Achse zum Betreiben des Dreh-Reibungsmechanismus und gleichzeitig eine lineare Bewegung entlang der Achse zum Betreiben des Gleitreibungsmechanismus bewirkt.

Claims

Reibungsbasierter Ausgleichsmechanismus (15) zur Kupplung mit einem Verschlusspaneel (14) eines Fahrzeugs (10), um das Öffnen und Schließen des Verschlusspaneels zu unterstützen, wobei der Ausgleichsmechanismus umfasst: ein erstes Gehäuse (41a) mit einer ersten Schwenkverbindungshalterung (38) zur Verbindung mit einem von einer Karosserie (11) des Fahrzeugs und dem Verschlusspaneel, ein Ausfahrelement (35), das mit dem ersten Gehäuse an einem Ende (133) gekoppelt ist und in Bezug auf ein zweites Gehäuse (41b), das angrenzend an das erste Gehäuse gekoppelt ist, ausfahrbar und einziehbar ist, wobei das zweite Gehäuse (41b) durch eine zweite Schwenkverbindungshalterung (36) mit dem anderen von der Karosserie und dem Verschlusspaneel verbunden ist, einen Gleitreibungsmechanismus (15a) mit: einer geformten Hülse (112), die an einem von dem Ausfahrelement und dem zweiten Gehäuse (41b) angebracht ist, wobei die geformte Hülse eine äußere Reibungsfläche (104) aufweist, und einem elastischen Reibungselement (102), das an dem anderen von dem zweiten Gehäuse und dem Ausfahrelement angebracht ist, wobei das elastische Reibungselement zwischen dem zweiten Gehäuse und der geformten Hülse angeordnet und in Kontakt mit der äußeren Reibungsfläche vorgespannt ist, wobei eine Relativbewegung zwischen der geformten Hülse und dem elastischen Reibungselement, wenn das Ausfahrelement verschoben wird, Gleitreibung zwischen dem elastischen Reibungselement und der geformten Hülse erzeugt.
Reibungsbasierter Ausgleichsmechanismus nach Anspruch 1, wobei die geformte Hülse (112) an dem Ausfahrelement und das elastische Reibungselement an dem zweiten Gehäuse angebracht ist, wobei das Ausfahrelement entlang einer Achse (132) aus- und einfahrbar ist, wobei das elastische Reibungselement (102) an dem zweiten Gehäuse an einer festen Stelle auf der Achse angebracht ist.
Reibungsbasierter Ausgleichsmechanismus nach Anspruch 1 oder 2 mit ferner einem Dreh-Reibungsmechanismus (46), der im zweiten Gehäuse montiert ist, mit: einer Gewindespindel (40), die mit einem anderen Ende (130) des Ausfahrelements durch ein Bewegungselement (47) gekoppelt und an einem gegenüberliegenden Ende (100) mit einem Reibungskörper (117) verbunden ist, so dass der Reibungskörper und die Gewindespindel gemeinsam miteinander drehen, wenn das Bewegungselement entlang der Gewindespindel verschoben wird, wobei das Bewegungselement an dem anderen Ende befestigt ist, einem Kontaktkörper (120), der auf der Achse neben dem Reibungskörper angeordnet ist, und einem elastischen Element (128), das auf der Achse zwischen dem Kontaktkörper und einem mit dem zweiten Gehäuse verbundenen Mechanismusgehäuse (140) angeordnet ist, so dass das elastische Element eine axiale Kraft auf den Kontaktkörper ausübt, um den Kontaktkörper gegen den Reibungskörper zu drücken, wobei eine relative Drehverschiebung zwischen dem Reibungskörper und dem Kontaktkörper während der Drehung der Leitspindel die Erzeugung einer Drehreibung zwischen dem Kontaktkörper und dem Reibungskörper bewirkt.
Reibungsbasierter Ausgleichsmechanismus nach Anspruch 3, bei dem die Relativbewegung zwischen der geformten Hülse und dem elastischen Reibungselement verursacht wird, wenn das Bewegungselement entlang der Leitspindel verschoben wird, vorzugsweise mit dem mit der Gewindespindel in Gewindeeingriff stehenden Bewegungselement, wobei das Bewegungselement mit dem Ausfahrelement verbunden ist, so dass das Ausfahren und Zurückziehen des Ausfahrelements in Bezug auf das zweite Gehäuse eine Verschiebung des Bewegungselements entlang der Achse bewirkt.
Reibungsbasierter Ausgleichsmechanismus nach einem der Ansprüche 3 bis 4, wobei der Gleitreibungsmechanismus die Gleitreibung als eine variable Reibungskraft während der Verschiebung des Ausfahrelements bereitstellt, während der Drehungsreibungsmechanismus die Drehungsreibung als eine konstante Reibungskraft während der Verschiebung des Ausfahrelements bereitstellt.
Reibungsbasierter Ausgleichsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der Durchmesser der äußeren Reibungsfläche über die Länge der geformten Hülse variiert.
Reibungsbasierter Ausgleichsmechanismus nach einem der Ansprüche 2 bis 6 mit ferner einem Abstandshalter (108) und einer Haltelippe (109), wobei der Abstandshalter und die Haltelippe entlang der Achse voneinander beabstandet sind, so dass das elastische Reibungselement zwischen dem Abstandshalter und der Haltelippe positioniert ist, um die feste Position auf der Achse zu schaffen.
Reibungsbasierter Ausgleichsmechanismus nach Anspruch 7 mit ferner mindestens einem Halteelement (103) zum Verbinden des elastischen Reibungselements mit dem Abstandshalter und/oder der Haltelippe, wobei das Halteelement die Drehung des elastischen Reibungselements um die Achse während der Verschiebung des Ausfahrelements verhindert.
Verfahren zum Betreiben eines auf Reibung basierenden Ausgleichsmechanismus (15) eines Verschlusspaneels (14) eines Fahrzeugs (10), wobei der auf Reibung basierende Ausgleichsmechanismus dazu dient, das Öffnen und Schließen des Verschlusspaneels durch Ausfahren und Zurückziehen eines Ausfahrelements (35) in Bezug auf ein Gehäuse entlang einer Achse (132) zu unterstützen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Verwendung eines Dreh-Reibungsmechanismus (46) zur Erzeugung von Drehungsreibung während des Aus- und Einfahrens und Verwendung eines Gleitreibungsmechanismus (15a), um während des Aus- und Einfahrens Gleitreibung zu erzeugen, wobei das Ausfahren und Einziehen des Ausfahrelements entlang der Achse eine Drehbewegung um die Achse zum Betreiben des Dreh-Reibungsmechanismus verursacht, während gleichzeitig eine lineare Bewegung entlang der Achse zum Betreiben des Gleitreibungsmechanismus verursacht wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Gleitreibungsmechanismus die Gleitreibung als eine variable Reibungskraft während des Ausfahrens und Einziehens bereitstellt, während der Drehungsreibungsmechanismus die Drehungsreibung als eine konstante Reibungskraft während des Ausfahrens und Einziehens bereitstellt.