DE102020127052A1

DE102020127052A1 - Verkeilung für heckklappe

Info

Publication number: DE102020127052A1
Application number: DE102020127052.6A
Authority: DE
Inventors: Nicholas Aldersley
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2020-10-14
Filing date: 2020-10-14
Publication date: 2022-04-14

Abstract

Bereitgestellt wird eine Verkeilung für eine Heckklappe eines Fahrzeugs. Die Verkeilung weist ein heckklappenseitiges Lager und ein fahrzeugseitiges Gegenlager auf. Die Verkeilung ist ausgestaltet, um die Heckklappe in ihrer geschlossenen Stellung durch Ausüben einer in Fahrzeugbreitenrichtung zwischen dem heckklappenseitigen Lager und dem fahrzeugseitigen Gegenlager wirkenden Druckkraft zu verkeilen. Die Verkeilung weist zur Übertragung der Druckkraft eine drehbar gelagerte Walze auf.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verkeilung für eine Heckklappe eines Fahrzeugs sowie ein Fahrzeug mit der Verkeilung.
Aus dem Stand der Technik sind Fahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, bekannt, die eine gattungsgemäße Verkeilung aufweisen, die gemäß ihrer Grundfunktion ausgestaltet ist, um eine Heckklappe des Fahrzeugs in Fahrzeugbreitenrichtung zu verkeilen bzw. zu verspannen.
Insbesondere bei sog. „Hatch-Coupes“, d.h. Fahrzeugen mit Steil- bzw. Schrägheck, besteht die Notwendigkeit, eine solche Verkeilung zu verwenden. Eine Vorspannung und Steifigkeit der Verkeilung ist dabei derart hoch, dass sich die Heckklappe in deren Schließrichtung nicht frei bewegen kann. Das heißt, die Heckklappe wird bei einer herkömmlichen Verkeilung auch in Fahrzeuglängs- und Fahrzeughöhenrichtung, also im Wesentlichen in Schließrichtung der Heckklappe, fixiert.
Die Heckklappe wird durch Vorsehen einer solchen herkömmlichen Verkeilung damit akustisch an die Karosserie angebunden. Dadurch entstehen unerwünschte akustische Effekte. Das heißt, ein Nachteil an der herkömmlichen Verkeilung ist, dass diese die Heckklappe an Karosserieschwingungen koppelt.
Die Verkeilung soll in Fahrzeugbreitenrichtung verhältnismäßig steif sein, um einen gewünschten Fixierungsgrad der Heckklappe zu bewirken, sodass eine von der Karosserie akustisch entkoppelte Verkeilung nicht ohne weiteres möglich ist, ohne die Grundfunktion der Verkeilung aufzugeben.
Vor dem Hintergrund dieses Standes der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung anzugeben, die geeignet ist, zumindest die oben genannten Nachteile des Standes der Technik zu überwinden, insbesondere eine Schwingungsentkoppelung einer Heckklappe von einer Karosserie in Schließrichtung der Heckklappe zu erreichen, ohne auf die Verkeilung der Heckklappe verzichten zu müssen.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
Danach wird die Aufgabe durch eine Verkeilung für eine Heckklappe eines Fahrzeugs gelöst, die ein heckklappenseitiges Lager und ein fahrzeugseitiges Gegenlager aufweist. Die Verkeilung ist ausgestaltet, um die Heckklappe in ihrer geschlossenen Stellung durch Ausüben einer in Fahrzeugbreitenrichtung zwischen dem heckklappenseitigen Lager und dem fahrzeugseitigen Gegenlager wirkenden Druckkraft zu verkeilen bzw. zu verspannen. Die Verkeilung weist zur Übertragung der Druckkraft eine drehbar gelagerte Walze auf.
Die Walze kann demnach das heckklappenseitige Lager und das fahrzeugseitige Gegenlager so miteinander in Anlage bringen, dass die Walze in der geschlossenen Stellung der Heckklappe die in Fahrzeugbreitenrichtung wirkende Druckkraft zwischen dem heckklappenseitigen Lager und dem fahrzeugseitigen Gegenlager überträgt.
Wie eingangs beschrieben, ist die Vorspannung und die Steifigkeit bei herkömmlichen Verkeilungen derart hoch, dass sich die Heckklappe in der Fahrzeuglängs- und der Fahrzeughöhenrichtung, insbesondere im Wesentlichen in der Schließrichtung der Heckklappe, nicht frei bewegen kann. Die Heckklappe ist dadurch akustisch an die Karosserie angebunden und es entstehen unerwünschte akustische Effekte.
Vorliegend ist jedoch die Walze in die Verkeilung eingebaut. Die Walze ist drehbar gelagert. Durch eine Drehung der Walze lässt sich die Heckklappe relativ zur Karosserie bewegen, ohne die Steifigkeit oder Vorspannung der Verkeilung in Fahrzeugbreitenrichtung herabzusetzen. Gleichzeitig ist die Heckklappe aber akustisch von der Karosserie entkoppelt, sodass die unerwünschten akustischen Effekte vermieden werden.
Eine Längsachse der Walze kann im geschlossenen Zustand der Heckklappe senkrecht zu einer Eigenschwingungsrichtung der Heckklappe, insbesondere senkrecht zu einer Schließtangente der Heckklappe, angeordnet sein. Die Achse der Walze kann insbesondere exakt normal zur Schließtangente der Heckklappe stehen.
Dadurch kann sich die Walze im geschlossenen Zustand der Heckklappe in Schließrichtung der Heckklappe relativ zur Karosserie bewegen.
Eine Schwingungsrichtung der Heckklappen ist jedoch nicht zwingend gleich der Schließtangente der Heckklappe. Das heißt, die Walzenachse muss nicht notwendigerweise einen Winkel von 90° mit der Schließtangente einschließen. Denkbar ist auch eine Abweichung von +/- 45°, d.h. der Winkel zwischen der Längsachse der Walze und der Schließtangente kann zwischen 45° und 135° betragen. Damit kann die Heckklappe in dem geschlossenen Zustand ihrer eigenen Schwingungsform unabhängig von der Karosserie folgen.
Die Walze kann an dem heckklappenseitigen Lager angeordnet sein und das fahrzeugseitige Gegenlager kann eine Abrollfläche aufweisen, die so angeordnet ist, dass die Walze im geschlossenen Zustand der Heckklappe darauf abrollen kann.
Die Walze kann an dem fahrzeugseitigen Gegenlager angeordnet sein und das heckklappenseitige Lager kann eine Abrollfläche aufweisen, die so angeordnet ist, dass die Walze im geschlossenen Zustand der Heckklappe darauf abrollen kann.
Das heißt, die Walze kann entweder an dem heckklappenseitigen Lager oder an dem fahrzeug- bzw. karosserieseitigen Gegenlager angeordnet sein.
Die Verkeilung kann ein Kugellager aufweisen, über das die Walze drehbar gelagert ist. Bevorzugt weist die Verkeilung zwei solcher Kugellager auf.
Ferner wird ein Fahrzeug mit der oben beschriebenen Verkeilung bereitgestellt. Bevorzugt weist das Fahrzeug zwei in Fahrzeugbreitenrichtung gegenüber angeordnete Verkeilungen auf.
Das oben mit Bezug zur Verkeilung Beschriebene gilt analog auch für das Fahrzeug und umgekehrt.
Das fahrzeugseitige Gegenlager kann in Fahrzeughöhenrichtung unterhalb eines an einem Fahrzeugheck angebrachten Scheinwerfers angeordnet sein.
Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn der Scheinwerfer in Fahrzeughöhenrichtung relativ hoch angeordnet ist, wie dies beispielsweise bei den eingangs beschriebenen Schräghecklimousinen der Fall sein kann.
Das heckklappenseitige Lager kann in Fahrzeugbreitenrichtung seitlich an der Heckklappe angeordnet sein und das fahrzeugseitige Gegenlager kann an einer Karosserie des Fahrzeugs angeordnet sein.
Das Fahrzeug kann ein Personenkraftwagen mit einem Schrägheck sein. Der Einsatz der Verkeilung bei einem Fahrzeug mit Schrägheck, also z.B. einer Schräghecklimousine, ist insbesondere deswegen Vorteilhaft, weil die Heckklappe bei solchen Fahrzeugen relativ lang bzw. groß ist und so die auf die Lagerstellen der Heckklappe wirkenden Kräfte auch relativ groß sind. Durch Einsatz der Verkeilung wird die Heckklappe fixiert und die auf die Lagerstellen der Heckklappe wirkenden Kräfte minimiert.
Das Fahrzeug kann ein Lager aufweisen, an dem die Heckklappe zum Schließen und Öffnen um eine Fahrzeugbreitenrichtung drehbar gelagert ist. Dieses Lager kann an einem in Fahrzeuglängsrichtung hinteren Ende eines Fahrzeugdachs angeordnet sein.
Nachfolgend wird eine Ausführungsform mit Bezug zu 1 und 2 beschrieben.

1 zeigt eine Prinzipskizze zur Verdeutlichung einer Lage einer Verkeilung für eine Heckklappe am Fahrzeug.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Verkeilung aus 1.

In 1 ist ein kartesisches Koordinatensystem dargestellt, wobei dessen X-Achse die Fahrzeuglängsrichtung, dessen Y-Achse die Fahrzeugbreitenrichtung und dessen Z-Achse die Fahrzeughöhenrichtung angibt. Die Fahrzeuglängsrichtung X verläuft entgegen einer Hauptfahrrichtung des Fahrzeugs, d.h. von einer Front zu einem Heck des Fahrzeugs. Analog dazu ist die Fahrzeugbreitenrichtung Y in 2 dargestellt.
Das Fahrzeug, beispielsweise ein Personenkraftwagen mit Schrägheck, weist zwei in Fahrzeugbreitenrichtung Y gegenüber angeordnete Verkeilungen 1 auf, wobei nachfolgend beispielhaft eine davon beschrieben wird. Auf die Beschreibung der zweiten Verkeilung 1 wird verzichtet. Diese ist bevorzugt baugleich zur ersten Verkeilung 1 ausgebildet.
Die Verkeilung 1 weist ein heckklappenseitiges Lager 3 und ein fahrzeugseitiges Gegenlager 4 auf.
Das heckklappenseitige Lager 3 ist in Fahrzeugbreitenrichtung Y seitlich an der Heckklappe 2 angeordnet und das fahrzeugseitige Gegenlager 4 ist an der Karosserie 6 des Fahrzeugs angeordnet. Das fahrzeugseitige Gegenlager 4 kann in Fahrzeughöhenrichtung Z unterhalb eines an einem Fahrzeugheck angebrachten Scheinwerfers angeordnet sein.
Die Verkeilung 1 ist ausgestaltet, um die Heckklappe 2, die in 2 schematisch angedeutet ist, in der geschlossenen Stellung der Heckklappe 2 durch Ausüben einer in Fahrzeugbreitenrichtung Y zwischen dem heckklappenseitigen Lager 3 und dem fahrzeugseitigen Gegenlager 4 wirkenden Druckkraft zu verkeilen.
Zur Übertragung der Druckkraft weist die Verkeilung 1 eine drehbar gelagerte Walze 5 auf.
Die Walze 5 kann an dem fahrzeugseitigen Gegenlager 4 angeordnet sein und das heckklappenseitige Lager 3 kann eine Abrollfläche aufweisen, die so angeordnet ist, dass die Walze 5 im geschlossenen Zustand der Heckklappe 2 darauf abrollen kann.
Vorliegend ist die Walze 5 an dem heckklappenseitigen Lager 3 angeordnet und das fahrzeugseitige Gegenlager 4 weist eine Abrollfläche 41 auf, die so angeordnet ist, dass die Walze 5 im geschlossenen Zustand der Heckklappe 2 darauf abrollen kann.
Denkbar ist, dass die Verkeilung 1 bzw. im vorliegenden Fall das heckklappenseitige Lager 3 zwei Kugellager (nicht dargestellt) aufweist, über die die Walze 5 um deren Längsachse 51 drehbar gelagert ist.
Zum Schließen und Öffnen der Heckklappe 2 wird diese um die Fahrzeugbreitenrichtung Y gedreht. Wie 1 zu entnehmen ist, weist das Fahrzeug dazu ein Lager 7 auf, an dem die Heckklappe 2 um die Fahrzeugbreitenrichtung Y drehbar gelagert ist.
Die Verkeilung 1 ist in einem Abstand R zu dem Lager 7 angeordnet. Beim Öffnen und Schließen der Heckklappe 2 beschreibt die Walze 5 eine Kreisbahn um das Lager 7 mit dem Radius R.
Die Längsachse 51 der Walze 5 ist im geschlossenen Zustand der Heckklappe 2 senkrecht zu einer Schließtangente 21 der Heckklappe 2 angeordnet. Die Schließtangente 21 ist die Tangente an den Kreis mit dem Radius R an dem Punkt, an dem ein Mittelpunkt der Walze 5 auf der Abrollfläche 41 aufliegt.
Das heißt, im geschlossenen Zustand beträgt ein Winkel α zwischen der Schließtangente 21 und der Längsachse 51 der Walze 5 90°. Die Schließtangente 21 entspricht damit der Schließrichtung der Heckklappe 2.
Dadurch kann sich die Heckklappe 2 in der Schließrichtung relativ zur Karosserie bewegen und so eine Schwingungsentkoppelung der Heckklappe 2 von der Karosserie 6 in Schließrichtung der Heckklappe 2 erreicht werden, ohne auf die Verkeilung der Heckklappe 2 in Fahrzeugbreitenrichtung Y verzichten zu müssen.
Bezugszeichenliste

1: Verkeilung
2: Heckklappe
21: Schließtangente
3: heckklappenseitiges Lager
4: fahrzeugseitiges Gegenlager
41: Abrollfläche am fahrzeugseitigen Gegenlager
5: Walze
51: Längsachse der Walze
6: Karosserie
7: Lager
R: Radius
α: Winkel zwischen Schließtangente und Längsachse der Walze
X: Fahrzeuglängsrichtung
Y: Fahrzeugbreitenrichtung
Z: Fahrzeughöhenrichtung

Claims

Verkeilung (1) für eine Heckklappe (2) eines Fahrzeugs, wobei - die Verkeilung (1) ein heckklappenseitiges Lager (3) und ein fahrzeugseitiges Gegenlager (4) aufweist, und - die Verkeilung (1) ausgestaltet ist, um die Heckklappe (2) in ihrer geschlossenen Stellung durch Ausüben einer in Fahrzeugbreitenrichtung (Y) zwischen dem heckklappenseitigen Lager (3) und dem fahrzeugseitigen Gegenlager (4) wirkenden Druckkraft zu verkeilen, dadurch gekennzeichnet, dass - die Verkeilung (1) zur Übertragung der Druckkraft eine drehbar gelagerte Walze (5) aufweist.
Verkeilung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Längsachse (51) der Walze (5) im geschlossenen Zustand der Heckklappe (2) senkrecht zu einer Eigenschwingungsrichtung der Heckklappe (2) angeordnet ist.
Verkeilung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse (51) der Walze (5) im geschlossenen Zustand der Heckklappe (2) senkrecht zu einer Schließtangente (21) der Heckklappe (2) angeordnet ist.
Verkeilung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass - die Walze (5) an dem heckklappenseitigen Lager (3) angeordnet ist und das fahrzeugseitige Gegenlager (4) eine Abrollfläche (41) aufweist, die so angeordnet ist, dass die Walze (5) im geschlossenen Zustand der Heckklappe (2) darauf abrollen kann, oder - die Walze (5) an dem fahrzeugseitigen Gegenlager (4) angeordnet ist und das heckklappenseitige Lager (3) eine Abrollfläche aufweist, die so angeordnet ist, dass die Walze (5) im geschlossenen Zustand der Heckklappe (2) darauf abrollen kann.
Verkeilung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkeilung (1) ein Kugellager aufweist, über das die Walze (5) drehbar gelagert ist.
Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug eine Verkeilung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche aufweist.
Fahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das fahrzeugseitige Gegenlager (4) in Fahrzeughöhenrichtung (Z) unterhalb eines an einem Fahrzeugheck angebrachten Scheinwerfers angeordnet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das heckklappenseitige Lager (3) in Fahrzeugbreitenrichtung (Y) seitlich an der Heckklappe (2) angeordnet ist und das fahrzeugseitige Gegenlager (4) an einer Karosserie (6) des Fahrzeugs angeordnet ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug ein Personenkraftwagen mit einem Schrägheck ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug ein Lager (7) aufweist, an dem die Heckklappe (2) zum Schließen und Öffnen um die Fahrzeugbreitenrichtung (Y) drehbar gelagert ist.