DE10212514B4

DE10212514B4 - Schwenklagerung einer klappbaren Haube eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE10212514B4
Application number: DE10212514.7A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Köstler; Marcus Knechtel; Jürgen Mayr
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2002-03-21
Filing date: 2002-03-21
Publication date: 2016-08-18
Anticipated expiration: 2022-03-22
Also published as: DE10212514A1

Abstract

Schwenklagerung einer klappbaren Frontklappe (1) eines Kraftfahrzeugs, mit mindestens einer Gelenkstütze (2) mit wenigstens einem ersten Schwenkarm (7) und einem zweiten Schwenkarm, die ihrerseits aneinander angelenkt sind, sowie einer Arretiereinrichtung (14), durch welche die klappbare Frontklappe (1) in einer ersten, insbesondere Wartungsarbeiten dienenden Offenlage arretierbar und in eine zweite, insbesondere für Reparaturarbeiten vorgesehene Offenlage verlagerbar ist, wobei der erste Schwenkarm (7) an einem fahrzeugaufbaufesten Aufnahmeteil (5) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dieser Lagerung des ersten Schwenkarms (7) eine Schwenkplatte (15) mit einer Rastausnehmung (18) koaxial schwenkbar gelagert ist, in die in der ersten Offenlage (b) der klappbaren Frontklappe (1) eine Sperrklinke (20) federbeaufschlagt eingreift, die dabei den ersten Schwenkarm (7) gegen ein Verschwenken der klappbaren Frontklappe (1) in ihre Schließlage (a) festlegt, wobei die Schwenkplatte (15) und der Schwenkarm derart miteinander in Eingriff stehen, dass zum Verlagern der klappbaren Frontklappe (1) in die zweite Offenlage (c) die Sperrklinke (20) außer Eingriff gebracht wird, und wobei vom ersten Schwenkarm (7) ein Arretiernocken (19) absteht, wobei die Sperrklinke (20) mit derart hoher Reibwirkung mit dem Arretiernocken (19) zusammenwirkt, dass die Frontklappe (1) aus der ersten Offenlage (b) nur nach Aufbringung eines die übliche Schließkraft der klappbaren Haube übersteigenden Kraftaufwands in die Schließlage (a) verlagerbar ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schwenklagerung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.
Aus der DE 39 17 967 C2 ist bereits eine Schwenklagerung einer Frontklappe eines Kraftfahrzeugs mit einer Gelenkstütze mit einem ersten und einem zweiten Schwenkarm bekannt, die ihrerseits aneinander angelenkt sind. Die bekannte Schwenklagerung umfasst ferner eine Arretiervorrichtung, durch welche die klappbare Frontklappe in einer ersten Offenlage arretierbar und in eine zweite Offenlage verlagerbar ist.
Ferner ist aus der DE 24 51 693 B2 bereits eine Motorhaube bekannt, die über zwei, im Abstand voneinander liegende Gelenkstützen am Fahrzeugaufbau angelenkt ist, wobei diese jeweils zwei Schwenkarme aufweisen, die an ihren Endabschnitten über einen Lagerzapfen aneinander angelenkt sind. Dieser ist von einer Druckfeder umgeben, durch welche die beiden Schwenkarme im Anlenkbereich in Ruhelage aneinander angepresst werden und dabei schwenkfest festgelegt sind. Falls es erforderlich ist, die Motorhaube von der ersten Offenlage in die zweite Offenlage zu verschwenken, so muss ein sich nahe des Lagerzapfens befindender Lösehebel betätigt werden, durch den die Schwenkarme gegen die Wirkung der Druckfeder auseinander gedrückt werden. Zum Verlagern der Motorhaube von der ersten in die zweite Offenlage und von dieser zurück in die erste Offenlage und in die Schließlage ist somit jeweils ein Zugriff in den Bereich der Gelenkstützen erforderlich, was sehr umständlich ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Schwenklagerung einer klappbaren Haube eines Kraftfahrzeugs derart auszubilden, dass die klappbare Haube durch bloßes Verschwenken in sämtliche Schwenklagen verlagerbar ist.
Zur Lösung der Aufgabe sind die im Patentanspruch 1 dargelegten Merkmale vorgesehen.
Durch die erfindungsgemäß vorgesehene koaxiale Lagerung der Schwenkplatte an der Lagerung eines Schwenkarms und die an der Schwenkplatte ausgebildete, nach außen offene Rastausnehmung einerseits sowie dem vom Schwenkarm radial abstehenden Arretiernocken andererseits wird das am Fahrzeugaufbau schwenkbar gelagerte Rastelement während des Verschwenkens der klappbaren Haube von der Schließlage in die erste Offenlage und von dieser in die zweite Offenlage sowie beim Zurückschwenken radial nach außen verlagert, so dass kein Zugriff zu den Schwenkarmen für das Betätigen der Arretiereinrichtung erforderlich ist. Dabei besteht diese lediglich aus der Schwenkplatte, dem Arretiernocken und dem Rastelement, die sehr kostengünstig vorzusehen sind und ein geringes Gewicht haben.
Dabei wirken bei der Schwenklagerung der klappbaren Haube die Rastklinke mit einer derart hohen Reibwirkung mit dem Arretiernocken zusammen, dass die klappbare Haube aus der ersten Offenlage nur nach Aufbringung eines sehr hohen, die übliche Schließkraft übersteigenden Kraftaufwands in die Schließlage verlagert wird. Dies ist dann von Vorteil, wenn es einem Fahrzeuginsassen unbekannt ist, dass die klappbare Haube vor ihrer Verlagerung in die Schließlage zuerst in die zweite Offenlage verlagert werden muss und somit eine Notentriegelung geschaffen ist.
Zweckmäßigerweise ist die klappbare Haube an zwei, im Abstand voneinander vorgesehenen Viergelenkscharnieren angelenkt, wobei die Arretiereinrichtung an der fahrzeugaufbauseitigen Lagerung des vom freien Ende der klappbaren Haube abgewandten, ersten Schwenkarms vorgesehen ist. Da hierbei die Schwenkplatte am Lagerbolzen des ersten Schwenkarms sowie parallel zu dessen Ebene schwenkbar gelagert ist, ist die Schwenkplatte ohne nennenswerten Mehraufwand montierbar (Merkmale der Patentansprüche 2 bis 4).
Vom ersten Schwenkarm steht im Bereich seines aufnahmeteilseitigen Lagerbolzens ein Arretiernocken radial ab, der sich in der ersten Offenlage der klappbaren Haube auf der Sperrklinke abstützt. Um zu gewährleisten, dass die an der Schwenkplatte vorgesehene Rastausnehmung hierbei die Sperrklinke spielfrei umgibt, ist am ersten Schwenkarm ein Mitnehmer vorgesehen, der derart mit einem Anschlag an der Schwenkplatte zusammenwirkt, dass diese beim Verlagern der klappbaren Haube von ihrer Schließlage in die erste Offenlage entsprechend winkelverschwenkt wird. Beim Verlagern der klappbaren Haube in die zweite Offenlage wird die Schwenkplatte durch Beaufschlagung des Mitnehmers weiter verschwenkt und dadurch das Rastelement radial aus der Rastausnehmung herausgedrückt, so dass schließlich die klappbare Haube für Reparaturarbeiten im Motorraum eine nahezu lotrechte Lage einnehmen kann. Zweckmäßigerweise ist in der Schwenkplatte eine kreisbogenförmig um den Lagermittelpunkt verlaufende Bogennut ausgebildet, in die der Mitnehmer eingreift, der von einer Stirnseite der Bogennut beaufschlagt wird. Die an der Schwenkplatte vorgesehene Rastausnehmung ist dabei nach außen offen V-förmig gestaltet. Hierdurch ist die Schwenkplatte in sehr einfacher Weise verlagerbar und über diese auch das Rastelement einfach und zuverlässig verschwenkbar (Merkmale der Patentansprüche 5 bis 8).
Im Umfangsbereich des Lagerbolzens des ersten Schwenkarms ist am Aufnahmeteil eine Sperrklinke mit einem V-förmigen Rastzahn schwenkbar gelagert, auf dem sich die klappbare Haube in ihrer ersten Offenlage über den am ersten Schwenkarm vorgesehenen Arretiernocken abstützt, wobei die Sperrklinke in die V-förmige Rastausnehmung mit Umfangsspiel eingreift. Dabei ist der Lagerpunkt der Sperrklinke derart zu wählen, dass auf dieser der Arretiernocken in der ersten Offenlage der klappbaren Haube zuverlässig aufliegt (Merkmale des Patentanspruchs 9).
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden erläutert. Es zeigt:
1 eine aus einem Viergelenkscharnier bestehende Gelenkstütze einer sich in Schließlage befindenden Frontklappe eines Personenkraftwagens,
1a eine perspektivische Darstellung des Frontbereichs eines Personenkraftwagens mit geschlossener Frontklappe,
2 ein Viergelenkscharnier bei teilweise hochgeschwenkter Frontklappe kurz vor dem Erreichen der ersten Offenlage,
3 ein Viergelenkscharnier mit sich in der ersten Offenlage befindender Frontklappe,
3a eine perspektivische Darstellung des Frontbereichs eines Personenkraftwagens mit sich in der ersten Offenlage befindender Frontklappe,
4 ein Viergelenkscharnier, wobei sich die Frontklappe zwischen der ersten und zweiten Offenlage befindet,
5 ein Viergelenkscharnier, wobei sich die Frontklappe in der zweiten Offenlage befindet,
6 eine vergrößerte Ansicht in Pfeilrichtung A von 3,
7 eine Notentriegelung der Frontklappe in vergrößerter Einzelansicht des ersten Schwenkarms mit Arretiernocken und Sperrklinke.
Wie in den 1 bis 5 ersichtlich, ist die den Motorraum eines Personenkraftwagens überdeckende Frontklappe 1 an den beiden, der Windschutzscheibe zugewandten Seitenrändern durch jeweils eine Gelenkstütze 2 in den Richtungen des Doppelpfeils d schwenkbar gelagert. Dabei sind die Gelenkstützen 2 jeweils als ein Viergelenkscharnier 3 ausgebildet, das ein am Fahrzeugaufbau 4 durch Schrauben 24 befestigtes Aufnahmeteil 5 aufweist. An diesem ist über einen Lagerbolzen 6 ein kurzer, erster Schwenkarm 7 angelenkt. In einem Abstand zu diesem ist ferner am Aufnahmeteil 5 über einen Lagerbolzen 8 ein dritter Schwenkarm 9 schwenkbar gelagert. An den freien Endabschnitten des ersten Schwenkarms 7 und des dritten Schwenkarms 9 ist jeweils über einen Lagerbolzen 11 ein Tragteil 10 angelenkt, das als ein zweiter Schwenkarm dient. Dabei ist am Tragteil 10 die in den Richtungen des Doppelpfeils d schwenkbar gelagerte Frontklappe 1 befestigt.
In den 1 bis 5 ist ferner zu ersehen, dass im Bereich des Lagerbolzens 6 des ersten Schwenkarms 7 eine Arretiereinrichtung 14 vorgesehen ist, die eine koaxial am Lagerbolzen 6 des ersten Schwenkarms 7 schwenkbar gelagerte Schwenkplatte 15 aufweist. Diese hat eine kreisbogenförmig um ihren Lagermittelpunkt verlaufende Bogennut 16, in die ein vom ersten Schwenkarm 7 abstehender Mitnehmer 17 eingreift. Ferner weist die Schwenkplatte 15 eine in einem Winkelabstand von etwa 90° zur Längsmitte der Bogennut 16 verlaufende Rastausnehmung 18 auf, die V-förmig gestaltet und dabei nach außen offen ist. Dabei ist in Schließlage a der Frontklappe 1 die Rastausnehmung 18 dem Motorraum zugewandt (1). Zur Arretiereinrichtung 14 gehört ferner ein vom ersten Schwenkarm 7 im Umfangsbereich seines Lagerbolzens 6 radial abstehender Arretiernocken 19, auf dem sich in der ersten Offenlage b der Frontklappe 1 der V-förmige Rastzahn 20' der Sperrklinke 20 abstützt, wobei die an der Schwenkplatte 15 vorgesehene Rastausnehmung 18 den Rastzahn 20' mit allseitigem Spiel umgibt, wie 3 zeigt. Dabei ist der am fahrzeugaufbaufesten Aufnahmeteil 5 lotrecht unterhalb des Lagerbolzens 6 sowie in einem Abstand zu diesem vorgesehene Lagerbolzen 21 der schwenkbar gelagerten Sperrklinke 20 von einer Schenkelfeder 22 umgeben (1 bis 6), deren Federendabschnitt 22' am Rücken der Sperrklinke 20 mit Vorspannung anliegt und dadurch die Sperrklinke 20 in ihre Rastlage verschwenkt. Die Sperrklinke 20 ist etwas breiter als das Maß der Dicke des ersten Schwenkarms 7 und der Dicke der Schwenkplatte 15, wie 6 zeigt.
Die Frontklappe 1 wird wie folgt von der Schließlage a in die erste Offenlage b und zweite Offenlage c und von dieser zurück in die Schließlage a verlagert (1 bis 6):
Die Frontklappe 1 wird aus der Schließlage a in Pfeilrichtung d' hochgeschwenkt, wobei der erste Schwenkarm 7 um den Lagerbolzen 6 in Pfeilrichtung f verschwenkt wird (1). Dabei gleitet der Rastzahn 20' der Sperrklinke 20 über die schräge Rückseite 19' des Arretiernockens 19, wobei dieser schließlich die in den 2 und 3 dargestellte Schwenklage einnimmt. Dabei wird auch der Mitnehmer 17 bis zu der in den 2 und 3 dargestellten Schwenklage des ersten Schwenkarms 7 verlagert, wobei der Mitnehmer 17 schließlich an der Stirnseite 16' der Bogennut 16 anliegt. Hierbei wird der Rastzahn 20' der Sperrklinke 20 durch die Wirkung der Schenkelfeder 22 radial einwärts geschwenkt, so dass schließlich der Arretiernocken 19 auf dem Rastzahn 20' aufliegt und sich damit die Frontklappe 1 in der ersten Offenlage b befindet (3 und 3a). Dabei umgibt die Rastausnehmung 18 der Schwenkplatte 15 mit allseitigem Spiel den Rastzahn 20' der Sperrklinke 20, so dass auf diesem der Arretiernocken 19 behinderungsfrei aufliegt. Bei weiterem Verschwenken der Frontklappe 1 von der ersten Offenlage b in die zweite Offenlage c, wie in den 4 und 5 dargestellt, wird die Stirnseite 16' der Bogennut 16 vom Mitnehmer 17 beaufschlagt, so dass durch das hierbei erfolgende Verschwenken des ersten Schwenkarms 7 in Pfeilrichtung f die Schwenkplatte 15 ebenfalls in diese Pfeilrichtung verschwenkt und dadurch die Sperrklinke 20 gegen die Wirkung der Schenkelfeder 22 in Pfeilrichtung h aus der Rastausnehmung 18 herausgedrückt wird, wie 4 zeigt. Dabei gleitet der Rastzahn 20' über die schräg verlaufende Wandung der Rastausnehmung 18 und liegt bei weiterem Verschwenken des ersten Schwenkarms 7 in Pfeilrichtung f – also bei weiterem Hochschwenken der Frontklappe 1 – mit seinem freien Ende schließlich auf dem sich an die Rastausnehmung 18 der Schwenkplatte 15 anschließenden Außenumfang federbelastet auf. Schließlich nimmt die Frontklappe 1 die zweite Offenlage c ein, wobei sie nahezu lotrecht verläuft.
Zum Verschwenken der Frontklappe 1 aus der zweiten Offenlage c (5) in die Schließlage a (1) wird die auf dem Lagerbolzen 6 drehbar gelagerte Schwenkplatte 15 durch die Wirkung der stark federbeaufschlagten Sperrklinke 20 in der in 5 dargestellten Schwenklage gehalten, wobei der erste Schwenkarm 7 gegen Pfeilrichtung f verschwenkt wird, so dass sich der Arretiernocken 19 behinderungsfrei in Pfeilrichtung k verlagern kann; dabei wird gleichzeitig der Mitnehmer 17 in der Bogennut 16 verschwenkt. Deren Stirnseite 16'' wird schließlich vom Mitnehmer 17 beaufschlagt und über diesen dadurch die Schwenkplatte 15 winkelverschwenkt, wobei der Rastzahn 20' mit seinem freien Ende auf dem Außenumfang des Arretiernockens 19 und – nach weiterem Verschwenken des ersten Schwenkarms 7 entgegen Pfeilrichtung f – auf der Rückseite 19' federbelastet aufliegt. In der Schließlage a der Frontklappe 1 nimmt der Arretiernocken 19 schließlich die in 1 dargestellte Schwenklage ein, in der der Rastzahn 20' der Sperrklinke 20 auf der Rückseite 19' des Arretiernockens 19 aufliegt.
Wie vorstehend erläutert, ist es zum Verlagern der Frontklappe 1 von der ersten Offenlage b in die Schließlage a erforderlich, dass die Frontklappe 1 von der ersten Offenlage b in die zweite Offenlage c und sodann erst in die Schließlage a verlagert wird. Falls ein Fahrzeuginsasse darüber nicht informiert ist und beabsichtigt, die Frontklappe 1 von der ersten Offenlage b in die Schließlage a zu verlagern, ist die in 7 dargestellte Notentriegelung vorgesehen. Hierbei wirkt die am Lagerbolzen 21 angelenkte Sperrklinke 20 an ihrer Oberseite 20'' mit einer so hohen Reibwirkung mit dem Arretiernocken 19 des ersten Schwenkarms 7 zusammen, dass die Frontklappe 1 aus der ersten Offenlage b nur unter Aufbringung eines die übliche Schließkraft erheblich übersteigenden Kraftaufwands in die Schließlage a verlagert werden kann. Dabei muss der Kraftaufwand höher sein als die durch das Eigengewicht der Frontklappe 1 und den an dieser in etwa lotrechter Lage angreifenden Windkräften. Die aufzubringende Schließkraft liegt hierbei in der Größenordnung von etwa 100 bis 200 N, wobei jedoch der genaue Wert empirisch zu ermitteln ist. Wie in 7 ersichtlich, verläuft die Oberseite 20'' des Rastzahns 20' der Sperrklinke 20 etwa rechtwinklig in Bezug auf die Kraftwirklinie F' bei über den Arretiernocken 19 angreifender Kraft F, die gegenüber der durch den Lagermittelpunkt des Lagerbolzens 21 verlaufenden Linie um einen Winkel α von etwa 15° geneigt ist.

Claims

Schwenklagerung einer klappbaren Frontklappe (1) eines Kraftfahrzeugs, mit mindestens einer Gelenkstütze (2) mit wenigstens einem ersten Schwenkarm (7) und einem zweiten Schwenkarm, die ihrerseits aneinander angelenkt sind, sowie einer Arretiereinrichtung (14), durch welche die klappbare Frontklappe (1) in einer ersten, insbesondere Wartungsarbeiten dienenden Offenlage arretierbar und in eine zweite, insbesondere für Reparaturarbeiten vorgesehene Offenlage verlagerbar ist, wobei der erste Schwenkarm (7) an einem fahrzeugaufbaufesten Aufnahmeteil (5) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dieser Lagerung des ersten Schwenkarms (7) eine Schwenkplatte (15) mit einer Rastausnehmung (18) koaxial schwenkbar gelagert ist, in die in der ersten Offenlage (b) der klappbaren Frontklappe (1) eine Sperrklinke (20) federbeaufschlagt eingreift, die dabei den ersten Schwenkarm (7) gegen ein Verschwenken der klappbaren Frontklappe (1) in ihre Schließlage (a) festlegt, wobei die Schwenkplatte (15) und der Schwenkarm derart miteinander in Eingriff stehen, dass zum Verlagern der klappbaren Frontklappe (1) in die zweite Offenlage (c) die Sperrklinke (20) außer Eingriff gebracht wird, und wobei vom ersten Schwenkarm (7) ein Arretiernocken (19) absteht, wobei die Sperrklinke (20) mit derart hoher Reibwirkung mit dem Arretiernocken (19) zusammenwirkt, dass die Frontklappe (1) aus der ersten Offenlage (b) nur nach Aufbringung eines die übliche Schließkraft der klappbaren Haube übersteigenden Kraftaufwands in die Schließlage (a) verlagerbar ist.
Schwenklagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Arretiereinrichtung (14) im Bereich der aufnahmeteilseitigen Lagerung des ersten Schwenkarms (7) befindet.
Schwenklagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die klappbare Frontklappe (1) durch mindestens ein Viergelenkscharnier (3) verschwenkt wird, wobei die Arretiereinrichtung (14) im Bereich der aufnahmeteilseitigen Lagerung des vom freien Ende der klappbaren Haube abgewandten, ersten Schwenkarms (7) vorgesehen ist.
Schwenklagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkplatte (15) am Lagerbolzen (6) des ersten Schwenkarms (7) koaxial schwenkbar gelagert ist.
Schwenklagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schwenkplatte (15) oder im ersten Schwenkarm (7) ein Mitnehmer (17) und am jeweils anderen Teil ein dem Mitnehmer zugeordneter Anschlag vorgesehen ist, wobei beim Verlagern der klappbaren Frontklappe (1) von der Schließlage (a) in die erste Offenlage (b) die Schwenkplatte durch Beaufschlagung des Mitnehmers in eine solche Schwenklage verschwenkt wird, dass die Sperrklinke (20) in die Rastausnehmung (18) federbeaufschlagt eingreift, während beim Verlagern der klappbaren Haube in die zweite Offenlage (c) die Schwenkplatte durch Beaufschlagung des Mitnehmers weiter verschwenkt und dadurch die Sperrklinke (20) radial aus der Rastausnehmung (18) herausgedrückt wird.
Schwenklagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine in der Schwenkplatte (15) ausgebildete, kreisbogenförmig um den Lagermittelpunkt verlaufende Bogennut (16), in die der vom ersten Schwenkarm (7) abstehende Mitnehmer (17) eingreift und die dem freien Ende der klappbaren Frontklappe (1) zugewandte Stirnseite (16') der Bogennut beaufschlagt.
Schwenklagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass vom ersten Schwenkarm (7) im Bereich seines aufnahmeteilseitigen Lagerbolzens (6) ein Arretiernocken (19) seitlich absteht, auf dem sich die Sperrklinke (20) in der ersten Offenlage (b) der klappbaren Frontklappe (1) abstützt, wobei die an der Schwenkplatte (15) vorgesehene Rastausnehmung (18) den Rastzahn (20') der Sperrklinke (20) mit allseitigem Spiel umgibt.
Schwenklagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Schwenkplatte (15) vorgesehene Rastausnehmung (18) V-förmig nach außen offen gestaltet ist.
Schwenklagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass am fahrzeugaufbaufesten Aufnahmeteil (5) im Umfangsbereich des Lagerbolzens (6) des ersten Schwenkarms (7) eine Sperrklinke (20) schwenkbar gelagert ist, deren V-förmiger Rastzahn (20') in der ersten Offenlage (b) der klappbaren Frontklappe (1) in die V-förmige Rastausnehmung (18) der Schwenkplatte (15) eingreift, wobei die Sperrklinke (20) von einer ihren Lagerbolzen (21) umgebenden Schenkelfeder (22) mit Vorspannung beaufschlagt und ferner die Sperrklinke etwas breiter ist als das Maß der Dicke des ersten Schwenkarms (7) und der Dicke der Schwenkplatte (15) zusammen.