DE112006000960B4

DE112006000960B4 - Scharnier für eine Fahrzeugklappe

Info

Publication number: DE112006000960B4
Application number: DE112006000960.5T
Authority: DE
Inventors: Zhengang Li
Original assignee: Edscha Engineering GmbH
Current assignee: Edscha Engineering GmbH
Priority date: 2005-02-16
Filing date: 2006-02-15
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2026-02-16
Also published as: DE102005006917A1; DE112006000960A5; WO2006086962A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Scharnier für eine Fahrzeugklappe, umfassend ein an einem von Fahrzeugrahmen und Fahrzeugklappe befestigbares erstes Scharnierteil (2), ein an dem anderen von Fahrzeugrahmen und Fahrzeugklappe befestigbares zweites Scharnierteil (3), und ein das erste Scharnierteil (2) und das zweite Scharnierteil (3) schwenkbar koppelndes Viergelenk (4) mit einem ersten Lenker (5) und einem zweiten Lenker (6), die beide jeweils schwenkbar an dem ersten Scharnierteil (2) und schwenkbar an dem zweiten Scharnierteil (3) angelenkt sind, wobei der erste Lenker (5) als ein langer Lenker und der zweite Lenker (6) als ein kurzer Lenker ausgebildet ist, wobei das erste Scharnierteil (2) und das zweite Scharnierteil (3) durch ein Federelement (7; 7'; 7'') miteinander gekoppelt sind, wobei ein Federelement (7; 7'; 7'') schwenkbar an dem ersten Scharnierteil (2) und dem zweiten Scharnierteil (3) angeordnet ist, wobei das Federelement (7; 7'; 7'') eine elongierbare Druckfeder (8; 8'; 8''; 8'''; 8'''') umfasst und dass an dem zweiten Lenker (6) eine Kopplungseinrichtung (11; 11'; 11''; 11'''; 11''''; 11''''') angeordnet ist, dass die Kopplungseinrichtung (11; 11'; 11''; 11'''; 11''''; 11''''') den zweiten Lenker (6) mit einem bezüglich des zweiten Lenkers (6) beweglichen Teil koppelt, und dass die Kopplungseinrichtung (11; 11'; 11''; 11'''; 11''''; 11''''') den zweiten Lenker (6) in einem ersten Öffnungswinkelbereich mit einem Antriebsmoment beaufschlagt, welches einem Abtauchen des zweiten Lenkers (6) entgegen gerichtet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Scharnier für eine Fahrzeugklappe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Öffnen eines Scharniers für eine Fahrzeugklappe nach dem Oberbegriff des Anspruch 31.
DE 197 12 382 C1 zeigt ein Scharnier für eine Fahrzeugklappe, bei dem ein erstes Scharnierteil an einem Fahrzeugrahmen und ein zweites Scharnierteil an einer Fahrzeugklappe angeordnet ist, wobei das erste Scharnierteil und das zweite Scharnierteil mittels eines Viergelenks schwenkbar miteinander verbunden sind. Das Viergelenk weist einen ersten und einen zweiten Lenker auf, wobei jeder der beiden Lenker jeweils schwenkbar an dem ersten Scharnierteil und dem zweiten Scharnierteil angeordnet sind. An dem zweiten Scharnierteil ist ein erster Hebel mit einem ersten Gelenk schwenkbar verbunden, wobei der Hebel ein zweites Gelenk aufweist, an dem eine Gasfeder angelenkt ist, die mit einem zweiten Ende an dem ersten Scharnierteil festgelegt ist. Der Hebel weist eine Abstützung mit dem ersten Lenker des Viergelenks auf. Nachteilig bei dieser Art von Scharnieren ist die Tatsache, dass die zu Beginn der Schwenkbewegung durch die Gasfeder lediglich ein geringe Kraft zur Öffnung des Scharniers gegeben ist, wobei aufgrund der Geometrie des Viergelenks eine entgegen der Öffnungsrichtung Kraft gegeben ist. Dieses sogenannte Abtauchen zu Beginn der Schwenkbewegung der Fahrzeugklappe hindert die Fahrzeugklappe in einem ersten Öffnungswinkelbereich in Öffnungsrichtung zu verschwenken, so dass der Benutzer zusätzlichen Kraftaufwand benötigt, um die Fahrzeugklappe zu öffnen.
DE 198 46 600 A1 zeigt ein Scharnier für eine Fahrzeugklappe, bei dem ein erstes Scharnierteil an dem Fahrzeugrahmen und ein zweites Scharnierteil an der Fahrzeugklappe angeordnet ist, wobei das erste Scharnierteil und das zweite Scharnierteil mittels eines Viergelenks, das einen ersten Lenker und einen zweiten Lenker umfasst, schwenkbar miteinander verbunden sind. Der erste Lenker und der zweite Lenker sind jeweils an dem ersten Scharnierteil und dem zweiten Scharnierteil schwenkbar angeordnet. Eine Gasdruckfeder ist mit einem ersten Ende an dem ersten Scharnierteil und mit einem zweiten Ende an dem zweiten Scharnierteil angeordnet. An dem an dem Fahrzeugrahmen angeordneten Scharnierteil ist eine V-förmige Blattfeder vorgesehen, die mit einer an dem zweiten Scharnierteil angeordneten Rolle in Eingriff steht. In einer geschlossenen Position des Scharniers ist die V-förmige Blattfeder vollständig von der Rolle zusammengedrückt. Beim Öffnen der Fahrzeugklappe erzeugt die Blattfeder auf die Rolle eine aufwärts gerichtete Kraft und bewirkt somit, dass die Fahrzeugklappe geöffnet wird, wobei die Rolle über die Blattfeder zu einem freien Ende rollt und die aufwärts gerichtete Kraft während der Öffnung der Fahrzeugklappe vermindert wird. Bei einem bestimmten Öffnungswinkel der Fahrzeugklappe, in dem die Kraft der V-förmigen Blattfeder zu gering ist, um die Öffnungsbewegung zu unterstützen, übernimmt die Gasdruckfeder die Unterstützung der Öffnungsbewegung der Klappe.
US 5,788,312 A zeigt ein Scharnier für eine Fahrzeugklappe, bei dem ein erstens Scharnierteil an einer Fahrzeugklappe und ein zweites Scharnierteil an einem Fahrzeugrahmen angeordnet sind. Das erste Scharnierteil und das zweite Scharnierteil sind mittels eines Scharnierstifts schwenkbar miteinander verbunden. An dem ersten Scharnierteil ist ein Federelement angeordnet das mit einem weiteren Ende an dem Fahrzeugrahmen befestigt ist, so dass das erste Scharnierteil und das zweite Scharnierteil mittels des Federelements gekoppelt sind.
DE 201 189 61 U1 zeigt ein Scharnier für eine Fahrzeugklappe, bei dem ein erstes Scharnierteil an einer Fahrzeugklappe und ein zweites Scharnierteil an einem Fahrzeugrahmen angeordnet sind. Das erste Scharnierteil und das zweite Scharnierteil sind mittels eines Scharnierstifts schwenkbar miteinander verbunden. Das erste Scharnierteil weist eine U-förmige Bauform auf, wobei an einem ersten Schenkel des U die Fahrzeugklappe und an einem zweiten Schenkel des U das zweite Scharnierteil schwenkbar angeordnet ist. An dem Bogen des U-förmigen, ersten Scharnierteils ist ein Federelement angeordnet, das mit einem zweiten Ende mit einer Kraftquelle verbunden ist. Beim Öffnen der Fahrzeugklappe springt diese unter Beaufschlagung durch das Federelementes auf und die Fahrzeugklappe öffnet sich je nach Auslegung des Federelements. In der ganz geöffneten Stellung der Fahrzeugklappe wird das Federelement mittels der Kraftquelle entlastet, so dass zum Schließen der Fahrzeugklappe eine geringe, nicht gegen das Federelement gerichtete Kraft notwendig ist.
DE 101 179 35 A1 zeigt ein Scharnier für eine Fahrzeugklappe, wobei ein erstes Scharnierteil an eine Fahrzeugklappe angeordnet ist, das über einen Scharnierstift mit einem an einem Fahrzeugrahmen angeordneten zweiten Scharnierteil schwenkbar verbunden ist. An dem zweiten Scharnierteil ist über einen U-förmigen Fortsatz eine Öffnungseinheit angeordnet, die eine über einen Elektromotor angetriebene Spindel aufweist, die in einer Spindelmutter angeordnet ist.
DE 92 11 919 U1 zeigt zum einen eine Scharnieranordnung für Hauben, Deckel oder Klappen von Kraftfahrzeugen, wobei ein karosserieseitiges Scharnierteil mit einer Karosserie verbunden ist, und bei dem ein bewegliches Scharnierteil mit einer Haubenklappe verbunden ist. Ein erster Lenker ist über zwei Gelenkbolzen am karosserieseitigen Scharnierteil bzw. am haubenseitigen Scharnierteil drehbar gelagert, ein zweiter Lenker ist am beweglichen haubenseitigen Scharnierteil drehbar gelagert und am karosserieseitigen Scharnierteil mittels eines Gleitbolzens drehbar und in einem Langloch translationsverschiebbar aufgenommen. Der erste Lenker ist kürzer als der zweite Lenker. Eine Kopplungseinrichtung verbindet das karosserieseitige Scharnierteil mit dem längeren zweiten Lenker. Eine elongierbare Gasdruckfeder, die drehbar an beiden Scharnierteilen angeordnet ist, unterstützt die Öffnung der Klappe und federt das Schließen der Klappe ab. Zum anderen ist eine Scharnieranordnung gezeigt, bei der ein erster Lenker über einen Gelenkbolzen mit einem haubenseitigen Scharnierteil und über einen Gelenkbolzen mit einem karosserieseitigen Scharnierteil verbunden ist.
Ein zweiter Lenker ist über einen Gelenkbolzen mit dem haubenseitigen Scharnierteil verbunden. Der zweite Lenker ist über ein Gelenk mit einem dritten Lenker verbunden, der seinerseits mittels eines Gelenkbolzens mit dem karosserieseitigen Scharnierteil verbunden ist. An dem ersten Lenker und an dem dritten Lenker sind an einander zugekehrten Endbereichen Zahnsegmente ausgebildet, die miteinander kämmen und die die Bewegung der beiden Lenker koppeln. Eine elongierbare Gasdruckfeder, die drehbar an beiden Scharnierteilen angeordnet ist, unterstützt die Öffnung der Klappe und federt das Schließen der Klappe ab.
US 2 895 161 A zeigt eine Scharnieranordnung, umfassend ein klappenseitiges Scharnierteil und ein karosserieseitiges Scharnierteil, wobei beide Scharnierteile mittels eines ersten Lenkers und eines zweiten Lenkers nach Art eines Viergelenks miteinander verbunden sind. Der erste Lenker ist geringfügig kürzer als der zweite Lenker. Zwei durch ein Gelenk miteinander verbundene Hebel koppeln den längeren Lenker mit dem klappenseitigen Scharnierteil. An das Gelenk ist weiterhin ein dritter Hebel drehbar angeschlossen, welcher eine Öffnungsbewegung einer Heckklappe dadurch begrenzt, dass er an einen Stift anschlägt. Der dritte Hebel weist eine Aufnahme auf, in welche ein als Torsionsstab ausgebildetes Federelement eingesetzt ist. Der Torsionsstab ist am anderen Ende an einer Spalte der Karosserie fixiert und übt durch seine Verdrehung einen Drehmoment auf den dritten Hebel aus, so dass sowohl das Öffnen der Heckklappe unterstützt als auch das Schließen der Heckklappe abgefedert wird.
DE 30 47 002 A1 zeigt ein Scharnier für Klappen, Deckel oder dergleichen, insbesondere für Abdeckhauben von Kraftfahrzeugen. Ein klappenseitiges Scharnierteil in Form eines Schwanenhalses ist mit einer Karosserie an einer als Eingelenk ausgebildeten Drehachse verbunden. Ein heckseitiges Ende des Scharnierteils ist mit einer Heckklappe verbunden und weist zwischen seinen Enden eine kurvenförmige Führungsfläche auf, die mit einer am Fahrzeug angeordneten Gegenführung zusammenwirkt. Eine Zugfeder bietet eine Kraftunterstützung beim Schwenken der Heckklappe in Öffnungsrichtung.
DE 202 20 821 U2 zeigt ein Scharnier zum Öffnen und Schließen von Klappen, insbesondere von Heckklappen an Kraftfahrzeugen. Die Scharnieranordnung umfasst ein karosserieseitiges Scharnierteil und einem klappenseitiges Scharnierteil, wobei beide Scharnierteile über einen kürzeren Lenker und einen längeren Lenker drehbar miteinander verbunden sind. Durch Verwendung einer elongierbaren Druckfeder, welche direkt mit dem ersten Scharnierteil über ein Drehlager und mit dem zweiten Scharnierteil über ein Drehlager verbunden ist, wird der Öffnungsvorgang zusätzlich unterstützt und der Schließvorgang zusätzlich gedämpft. Eine Feder ist mittels einer Rolle an den längeren Lenker gekoppelt und unterstützt durch ihre Kraftwirkung den Öffnungsvorgang der Heckklappe.
DE 199 45 755 A1 zeigt eine Klappenscharnierordnung mit einem karosserieseitigen Scharnierteil und einem klappenseitigen Scharnierteil. Ein kürzerer Lenker und ein längerer Lenker sind jeweils drehbar an beiden Scharnierteilen angelenkt. An einer drehbaren Lagerung des kürzeren Lenkers am karosserieseitigen Scharnierteil ist eine Welle mit dem kürzeren Lenker verbunden. Durch die Welle findet eine Kraftübertragung eines Drehantriebs auf den kürzeren Lenker statt, so dass der Öffnungsvorgang und der Schließvorgang durch einen Elektromotor unterstützt werden. Eine elongierbare Gasdruckfeder, die drehbar an beiden Scharnierteilen angeordnet ist, unterstützt die Öffnung einer Klappe und federt das Schließen der Klappe ab.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Scharnier für eine Fahrzeugklappe und ein Verfahren zum Öffnen eines Scharniers für eine Fahrzeugklappe anzugeben, das ein sicheres Öffnen der Fahrzeugklappe ermöglicht.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Scharnier für eine Fahrzeugklappe erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Diese Aufgabe wird ferner bei dem eingangs genannten Verfahren zum Öffnen eines Scharniers für eine Fahrzeugklappe erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 31 gelöst.
Bei Scharnieren für Fahrzeugklappen, wobei das erste Scharnierteil und das zweite Scharnierteil mittels eines Viergelenks schwenkbar miteinander verbunden sind, kommt es zu Beginn der Öffnungsbewegung in einem ersten Öffnungswinkelbereich zu einem sogenannten Abtauchen einer Ecke der Fahrzeugklappe, wobei das Abtauchen der Fahrzeugklappe eine Schwenkbewegung des Scharniers entgegen der Öffnungsrichtung darstellt. Durch das Abtauchen ist einer der beiden Lenker des Viergelenks kinematisch nicht beweglich, sondern entgegen der Schwenkbewegung zum Öffnen des Scharniers blockiert. Durch das erfindungsgemäße Vorsehen einer Kopplungseinheit an dem kürzeren der Lenker, die den kürzeren Lenker mit einem bezüglich des kürzeren Lenkers beweglichen Teils koppelt, wird der kürzere Lenker in dem ersten Öffnungswinkelbereich mit einem Antriebsmoment beaufschlagt, das der durch das Abtauchen gegebenen Blockierung des einen Lenkers entgegen gerichtet ist, so dass die Blockierung des einen Lenkers aufgehoben ist und der kürzere Lenker in Öffnungsrichtung des Scharniers beweglich ist. Die Kopplungseinrichtung beaufschlagt den kürzeren Lenker mit dem Antriebsmoment in Öffnungsrichtung des Scharniers. Hierdurch wird in dem ersten Öffnungswinkelbereich des Scharniers sicher gestellt, dass das eine Scharnierteil mittels des Viergelenks gegenüber dem anderen Scharnier verschwenkbar ist, so dass ein sicheres und zuverlässiges Öffnen der Fahrzeugklappe ermöglicht ist.
Um die Öffnungsbewegung der Fahrzeugklappe in dem zweiten Öffnungswinkelbereich zu unterstützen, ist das erste Scharnierteil und das zweite Scharnierteil mit einem Federelement gekoppelt, wodurch eine in Öffnungsrichtung gerichtete Kraft auf das mit der Fahrzeugklappe verbundene Scharnierteil gegeben ist. Hierbei ist der erste Lenker als ein langer Lenker und der zweite Lenker als ein kurzer Lenker ausgebildet, wodurch die Schwenkbewegung der Fahrzeugklappe, die durch die Geometrie des das erste Scharnierteil und das zweite Scharnierteil schwenkbar verbindende Viergelenks gegeben ist, entsprechend der Länge der beiden Lenker an jeden beliebigen Fahrzeugtyp individuell anpassbar ist.
Nach Überwinden der Blockierung des zweiten Lenkers in dem ersten Öffnungswinkelbereich ist die Schwenkbewegung vorteilhaft von der Kopplungseinrichtung entkoppelt, so dass das durch die Kopplungseinrichtung auf den zweiten Lenker übertragende Moment einer Schließbewegung der Fahrzeugklappe nicht entgegen gerichtet ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfaßt die Kopplungseinrichtung eine Abstützung für den zweiten Lenker, wodurch das durch die Kopplungseinrichtung gegebene Antriebsmoment weiter entgegen der durch das Abtauchen gegebenen Blockierung gerichtet ist. Durch die Abstützung wird ferner erreicht, dass das Antriebsmoment sicher in eine Schwenkbewegung in Öffnungsrichtung des zweiten Lenkers übertragen wird.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Kopplungseinheit ein erstes und ein zweites Zahnrad auf, wobei das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad zweckmäßig miteinander gekoppelt sind. Hierdurch wird erreicht, dass das Antriebsmoment zuverlässig auf den zweiten Lenker übertragen wird, so dass die Schwenkbewegung des zweiten Lenkers entgegen der Blockierung in dem ersten Öffnungswinkelbereich weiter sichergestellt ist.
Das erste Zahnrad ist zweckmäßig an dem einen Lenker schwenkbar angeordnet, zum Beispiel mittels einer Bohrung und eines darin angeordneten Stiftes, wobei der Stift zum Beispiel fest an dem einen Lenker und das erste Zahnrad drehbar auf dem Stift vorgesehen sind. Es versteht sich, dass auch das erste Zahnrad fest auf dem Stift und der Stift drehbar in der Bohrung vorgesehen sein können.
Das zweite Zahnrad ist zweckmäßig unverdrehbar an dem bezüglich des zweiten Lenkers beweglichen Teils vorgesehen, wobei durch das zweite Zahnrad die Abstützung für das mit dem Antriebsmoment beaufschlagte erste Zahnrad gegeben ist.
Das durch die Kopplungseinrichtung gegebene Antriebsmoment ist hierbei zwischen der Bohrung und dem Stift der Anlenkung des ersten Zahnrads an dem zweiten Lenker gegeben, so dass das erste Zahnrad eine dem Antriebsmoment entsprechende Rotation aufweist. Durch die Kopplung des ersten Zahnrads mit dem unverdrehbar angeordneten zweiten Zahnrad ist durch die Verdrehung des ersten Zahnrads und der Unverdrehbarkeit des zweiten Zahnrads ein Widerstandsmoment für das erste Zahnrad gegeben. Das erste Zahnrad stützt sich an dem zweiten Zahnrad ab, so dass die auf das erste Zahnrad durch das Widerstandsmoment wirkende Reaktionskraft den zweiten Lenker zu einer Schwenkbewegung zwingt, so dass das Abtauchen in dem ersten Öffnungswinkelbereich der Öffnungsbewegung der Fahrzeugklappe überwunden ist.
Es versteht sich, dass auch das erste Zahnrad an dem zweiten Lenker unverdrehbar und das zweite Zahnrad an dem bezüglich des zweiten Lenkers beweglichen Teils drehbar vorgesehen sein können, so dass durch das erste Zahnrad die Abstützung für das mit dem Antriebsmoment beaufschlagte zweite Zahnrad gegeben ist. Die Kopplungseinrichtung beaufschlagt hierbei das zweite Zahnrad mit einem Antriebsmoment und das erste Zahnrad bildet die das Widerstandsmoment erzeugende Abstützung.
Das erste Zahnrad ist vorteilhaft an einem von dem ersten Lenker und dem zweiten Lenker angeordnet, wobei das zweite Zahnrad an einem von dem ersten Scharnierteil und dem zweiten Scharnierteil angeordnet ist. Hierdurch wird erreicht, dass in dem ersten Öffnungswinkelbereich der Fahrzeugklappe das zum Überwinden des Abtauchens notwendige Antriebsmoment direkt durch die Klappenbewegung auf den zweiten Lenker sicher übertragen wird.
Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass das erste Zahnrad an einem von dem ersten Lenker und dem zweiten Lenker und das zweite Zahnrad an dem anderen von dem ersten Lenker und dem zweiten Lenker angeordnet ist.
Um den Montageaufwand für die Kopplungseinheit zu reduzieren, ist eines von dem ersten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad auf der gelenkigen Anlenkung des einen Lenkers an dem einen Scharnierteil angeordnet, wobei es zweckmäßig ist, dass das eine Zahnrad unverdrehbar an der Anlenkung angeordnet ist. Hierdurch wird der Montageaufwand für die Kopplungseinrichtung weiter reduziert.
Es versteht sich, dass das eine Zahnrad auch drehbar an der Anlenkung angeordnet sein kann.
Zweckmäßig sind das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad mittels wenigstens eines weiteren Zahnrads miteinander gekoppelt, wodurch ein Übesetzungsverhältnis zwischen dem ersten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad gegeben ist. Das eine mit dem Antriebsmoment beaufschlagte Zahnrad stützt sich hierbei über das wenigstens eine weitere Zahnrad an dem anderen unverdrehbar angeordneten Zahnrad ab, so dass durch das Widerstandsmoment eine entsprechend der durch Zahnräder gegebenen Übersetzung gegebene Reaktionskraft auf den zweiten Lenker übertragen wird und diesen zu einer entgegen der Abtauchrichtung gerichteten Schwenkbewegung in Öffnungsrichtung veranlasst.
Das Abtauchen der Fahrzeugklappe ist unter anderem auch von dem Eigengewicht der Fahrzeugklappe abhängig. Durch die vorteilhafte Übersetzung der Zahnräder ist es möglich, die Kopplungseinrichtung an das Eigengewicht der Fahrzeugklappe anzupassen, wobei die Größe des dem Abtauchen entgegen gerichteten Antriebsmoment durch das Übersetzungsverhältnis bestimmbar ist, so dass ein zuverlässiges Öffnen der Fahrzeugklappe in dem ersten Öffnungswinkelbereich weiter sicher gestellt ist.
Es versteht sich, dass die Anpassung an das Eigengewicht der Fahrzeugklappe auch durch das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad zumindest teilweise möglich ist, wobei hier die Radien der beiden Zahnräder ein entsprechendes Verhältnis zueinander aufweisen, um ein Übersetzungsverhältnis zwischen den beiden Zahnrädern zu ermöglichen. Die Größe der Radien ist durch den Bauraum für das Scharnier in dem Fahrzeug begrenzt, so dass das Vorsehen von wenigstens einem weiteren Zahnrad vorteilhaft ist.
In einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung weist die Kopplungseinrichtung einen ersten Hebel und einen zweiten Hebel auf, wobei der erste Hebel und der zweite Hebel vorteilhaft gelenkig miteinander gekoppelt sind.
Der erste Hebel ist vorteilhaft an dem einen Lenker gelenkig angeordnet ist, wobei die gelenkige Verbindung zum Beispiel mittels eines in einer Bohrung angeordneten Stiftes gegeben ist. Der zweite Hebel ist unverschwenkbar an dem bezüglich des einen Lenkers beweglichen Teils angeordnet, zum Beispiel mittels eines in einer Bohrung angeordneten weiteren Stiftes, wobei durch den zweiten Hebel eine Abstützung für den mit dem Antriebsmoment beaufschlagten ersten Hebel gegeben ist.
Das durch die Kopplungseinrichtung gegebene Antriebsmoment ist hierbei zwischen der Bohrung und dem Stift der Anlenkung des ersten Hebels an dem zweiten Lenker gegeben, so dass der erste Hebel eine dem Antriebsmoment entsprechende Rotation aufweist. Durch die Kopplung des ersten Hebels mit dem unverschwenkbar angeordneten zweiten Hebels ist durch die Verschwenkung des ersten Hebels und der Unverschwenkbarkeit des zweiten Hebels ein Widerstandsmoment für den ersten Hebel gegeben. Der erste Hebel stützt sich an dem zweiten Hebel ab, so dass die auf dem ersten Hebel durch das Widerstandsmoment wirkende Reaktionskraft den zweiten Lenker zu einer Schwenkbewegung zwingt, so dass das Abtauchen in dem ersten Öffnungswinkelbereich der Öffnungsbewegung der Fahrzeugklappe überwunden ist.
Es versteht sich, dass auch der erste Hebel an dem zweiten Lenker unverdrehbar und der zweite Hebel an dem bezüglich des zweiten Lenkers beweglichen Teils drehbar vorgesehen sein können, so dass durch den ersten Hebel die Abstützung für den mit dem Antriebsmoment beaufschlagten zweiten Hebel gegeben ist. Die Kopplungseinrichtung beaufschlagt hierbei den zweiten Hebel mit einem Antriebsmoment und der erste Hebel bildet die das Widerstandsmoment erzeugende Abstützung.
Zweckmäßigerweise ist der erste Hebel als ein langer Hebel und der zweite Hebel als ein kurzer Hebel ausgebildet, wodurch die Kopplungseinheit eine variable Ausgestaltung aufweist, so dass die Kopplungseinheit an jeder Art von Scharniertyp, die durch die Geometrie der Fahrzeugklappe und des Fahrzeugrahmen gegeben ist, angepaßt werden kann. Überdies wird durch die unterschiedlich lang ausgebildeten Hebel ein Übersetzungsverhältnis für die Kopplungseinrichtung ermöglicht, wodurch die Kopplungseinrichtung an das das Abtauchen bestimmende Eigengewicht der Fahrzeugklappe angepasst werden kann, wobei die Größe des dem Abtauchen entgegen gerichtete Antriebsmoment durch das Übersetzungsverhältnis bestimmbar ist, so dass ein zuverlässiges Öffnen der Fahrzeugklappe in dem ersten Öffnungswinkelbereich weiter gesichert ist.
Um den Bauraum für die Kopplungseinheit weiter zu reduzieren, ist einer von dem ersten Hebel und dem zweiten Hebel als ein Hebel als Kniehebel ausgebildet. Ferner wird hierdurch erreicht, dass der eine Hebel an die durch die Fahrzeugklappe und den Fahrzeugrahmen gegebenen Geometrie angepasst werden kann und somit bei jeder Art von Fahrzeug einbaubar ist. Überdies wird durch die vorteilhafte Ausgestaltung des einen Hebels als ein Kniehebel ein dem beiden Armen des Kniehebels entsprechendes Übersetzungsverhältnis erzielt, wodurch die Kopplungseinrichtung an das Eigengewicht der Fahrzeugklappe weiter angepasst werden kann, so dass ein zuverlässiges Öffnen der Fahrzeugklappe in dem ersten Öffnungswinkelbereich weiter gesichert ist.
Zweckmäßig sind der erste Hebel und der zweite Hebel mittels wenigstens eines weiteren Hebels miteinander gekoppelt, wodurch ein Übesetzungsverhältnis zwischen dem ersten Hebel und dem zweiten Hebel gegeben ist. Der eine mit dem Antriebsmoment beaufschlagte Hebel stützt sich hierbei über den wenigstens einen weiteren Hebel an dem anderen unverdrehbar angeordneten Hebel ab, so dass durch das Widerstandsmoment eine entsprechend der durch die Hebel gegebenen Übersetzung gegebene Reaktionskraft auf den einen Lenker übertragen wird und diesen zu einer entgegen der Abtauchrichtung gerichteten Schwenkbewegung in Öffnungsrichtung veranlasst.
Durch die vorteilhafte Übersetzung der Hebel ist es möglich, die Kopplungseinrichtung weiter an das Eigengewicht der Fahrzeugklappe anzupassen, wobei die Größe des dem Abtauchen entgegen gerichtete Antriebsmoment durch das Übersetzungsverhältnis bestimmbar ist, so dass ein zuverlässiges Öffnen der Fahrzeugklappe in dem ersten Öffnungswinkelbereich weiter sicher gestellt ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Kopplungseinrichtung wenigstens eine Rolle auf, wobei die Rolle vorteilhaft an einem von dem ersten Lenker und dem zweiten Lenker drehbar angeordnet ist und sich in einer an dem anderen von dem ersten Lenker und dem zweiten Lenker angeordneten Abstützung abstützt. Die Rolle ist zum Beispiel mittels einer an dem einen Lenker angeordneten Bohrung und eines darin unverdrehbar angeordneten Stiftes, wobei die Rolle auf dem Stift drehbar vorgesehen ist, verbunden, wobei zwischen der Bohrung und dem Stift ein Widerstandsmoment gegeben ist. Die Abstützung ist fest an dem anderen Lenker angeordnet. Durch die über das eine Scharnierteil und den einen Lenker eingeleitete Antriebskraft bzw. durch das Antriebsmoment und die davon ausgehende Kontaktkraft zwischen der Rolle und der Abstützung wird der erste Lenker in dem ersten Öffnungswinkelbereich entgegen der Abtauchrichtung bewegt, wobei die Abstützung an dem anderen Lenker hierbei das aktive Antriebselement darstellt.
Es versteht sich, dass auch durch die Rolle das aktive Antriebsmoment gegeben sein kann. Die Abstützung bzw. eine der Abstützung zugeordnete Führung stellt eine sogenannte Hüllungslinie dar, die durch die Kinematik zwischen der Fahrzeugklappe und dem Fahrzeugrahmen gegeben ist.
Einer von dem ersten Lenker und dem zweiten Lenker des Viergelenks weist vorteilhaft einen bogenförmiger Verlauf auf, wodurch der für das Scharnier notwendige Bauraum reduziert ist. Ferner ist durch den bogenförmigen Verlauf die Schwenkkurve der Fahrzeugklappe gegeben, so dass durch verschiedene bogenförmigen Verläufe für den einen Lenker die Schwenkkurve der Fahrzeugklappe bestimmbar ist, wodurch das Scharnier somit an den jeweiligen Fahrzeugtyp angepasst werden kann.
Zweckmäßig ist einer von dem ersten Lenker und dem zweiten Lenker als ein Kniehebel vorgesehen, wodurch zum einem ein den beiden Armen entsprechendes Hebelverhältnis zwischen dem ersten Scharnierteil und dem zweiten Scharnierteil erreicht ist, wodurch die zum Öffnen der Fahrzeugklappe notwendige Kraft für einen Benutzer weiter reduziert ist und ein zuverlässiges Öffnen der Fahrzeugklappe in deren gesamten Schwenkbereich weiter sicher gestellt ist. Zum anderen wird hierdurch eine Reduzierung des für das Scharnier notwendigen Bauraum erreicht.
Die Kopplungseinrichtung umfaßt vorteilhaft einen Kraftspeicher, der das entgegen die Abtauchrichtung gerichtete Antriebsmoment unterstützt, so dass ein komplizierter Aufbau der Kopplungseinrichtung vermieden ist.
Der Kraftspeicher umfaßt zweckmäßig ein Federelement oder alternativ einen Motor, so dass mittels der Federkraft bzw. des Motors das entgegen die Abtauchrichtung gerichtete Antriebsmoment einstellbar ist, wodurch die Kopplungseinheit an jegliche Art von Scharniertypen anpassbar und einsetzbar ist.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand von mehreren bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Scharniers.
2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Scharniers.
3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Scharniers.
4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Scharniers.
5 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Scharniers.
6 zeigt in vergrößerter Darstellung die Kopplungseinheit des Ausführungsbeispiels aus 5.
7 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Kopplungseinheit eines sechsten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Scharniers.
In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Scharniers 1 gezeigt, bei dem ein erstes Scharnierteil 2 einem Fahrzeugrahmen und ein zweites Scharnierteil 3 einer Fahrzeugklappe zugeordnet ist. Das erste Scharnierteil 2 und das zweite Scharnierteil 3 sind mittels eines Viergelenks 4 schwenkbar miteinander verbunden, wobei das Viergelenk 4 einen ersten Lenker 5 und einen zweiten Lenker 6 umfaßt.
Das erste Scharnierteil 2 und das zweite Scharnierteil 3 sind mittels eines Federelementes 7 miteinander gekoppelt, wobei das Federelement 7 mit einem ersten Ende schwenkbar in einer Anlenkung 7a an dem ersten Scharnierteil 2 und mit einem zweiten Ende in einer Anlenkung 7b an dem zweiten Scharnierteil 3 schwenkbar vorgesehen ist. Das Federelement 7 umfaßt eine hydraulisch ausgebildete Druckfeder 8.
Der erste Lenker 5 des Viergelenks 4 weist eine lineare Erstreckung auf, wobei der Lenker 5 mit einem ersten Ende schwenkbar in einer Anlenkung 5a an dem ersten Scharnierteil 2 und mit einem zweiten Ende 5b schwenkbar mit dem zweiten Scharnierteil 3 angeordnet ist.
Der zweite Lenker 6 weist einen ersten Arm 9 und einen zweiten Arm 10 auf, wobei der erste Arm 9 kürzer ausgebildet ist als der zweite Arm 10. Der erste Arm 9 und der zweite Arm 10 sind starr miteinander verbunden und weisen einen Winkel von ungefähr 135° zueinander auf.
Der zweite Lenker 6 ist mit dem ersten Arm 9 in einer Anlenkung 6a schwenkbar an dem ersten Scharnierteil 2 und mit dem zweiten Arm 10 in einer Anlenkung 6b schwenkbar an dem zweiten Scharnierteil 3 angeordnet.
Der zweite Lenker 6 und das zweite Scharnierteil 3 sind mittels einer Kopplungseinrichtung 11 miteinander gekoppelt.
Die Kopplungseinrichtung 11 umfaßt ein erstes Zahnrad 12 und ein zweites Zahnrad 13, wobei das erste Zahnrad 12 an dem zweiten Lenker 6 und das zweite Zahnrad 13 an dem zweiten Scharnierteil 3 angeordnet ist. Das erste Zahnrad 12 weist eine Umfangsverzahnung 14 auf, die mit einer Umfangsverzahnung 15 des zweiten Zahnrads 13 in Eingriff steht.
Es versteht sich, dass die beiden Zahnräder 12 und 13 ebenso eine Reibungsummantelung aufweisen können, um in Eingriff miteinander zu stehen.
Der zweite Arm 10 des Lenkers 6 weist eine Bohrung 16 auf, in der ein Stift 17 unverdrehbar angeordnet ist. Auf dem Stift 17 ist das erste Zahnrad 12 drehbar angeordnet, wobei zwischen der Bohrung 16 und dem Stift 17 ein Widerstandsmoment gegeben ist.
Das zweite Zahnrad 13 ist an der Anlenkung 6b des zweiten Lenkers 6 mit dem zweiten Scharnierteil 3 unverdrehbar angeordnet.
Es versteht sich, dass auch das erste Zahnrad 12 unverdrehbar an dem zweiten Lenker 6 und das zweite Zahnrad 13 drehbar in der Anlenkung 6b an dem zweiten Scharnierteil 3 angeordnet sein kann.
Zu Beginn der Öffnungsbewegung in einem ersten Öffnungswinkelbereich der Fahrzeugklappe, wobei das zweite Scharnierteil 3 bezüglich des ersten Scharnierteils 2 verschwenkt wird, wird durch die Kopplungseinrichtung 11 von dem zweiten Scharnierteil 3 auf den zweiten Lenker 6 ein entgegen der Abtauchrichtung der Fahrzeugklappe orientiertes Antriebsmoment übertragen.
Das durch die Kopplungseinrichtung 11 gegebene Antriebsmoment ist in dem ersten Öffnungswinkelbereich zwischen der Bohrung 16 und dem Stift 17 des ersten Zahnrads 12 an dem zweiten Lenker 6 gegeben, so dass das erste Zahnrad 12 eine dem Antriebsmoment entsprechende Rotation aufweist. Durch die Kopplung des ersten Zahnrads 12 mit dem an der Anlenkung 6b unverdrehbar angeordneten zweiten Zahnrad 13 ist durch das Verdrehen des ersten Zahnrads 12 und der Unverdrehbarkeit des zweiten Zahnrads 13 ein Widerstandsmoment für das erste Zahnrad 12 gegeben. Das erste Zahnrad 12 stützt sich somit an dem zweiten Zahnrad 13 ab, so dass die auf das erste Zahnrad 12 durch das Widerstandsmoment wirkende Reaktionskraft den zweiten Lenker 6 zu einer Schwenkbewegung zwingt, so dass das Abtauchen in dem ersten Öffnungswinkelbereich der Öffnungsbewegung der Fahrzeugklappe überwunden ist.
In dem zweiten Öffnungswinkelbereich ist die Schwenkbewegung von der Kopplungseinrichtung 11 entkoppelt, wobei das erste Zahnrad 12 und das zweite Zahnrad 13 außer Eingriff sind. Die Öffnungsbewegung in dem zweiten Öffnungswinkelbereich ist durch das hydraulisch ausgebildete Federelement 7 dadurch unterstützt, dass das Federelement 7 eine Druckkraft in Öffnungsrichtung auf das zweite Scharnierteil 3 ausübt.
In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Scharniers 1' für eine Fahrzeugklappe gezeigt, wobei identischen oder funktionsgleichen Bauteilen dieselben Bezugszeichen zugeordnet sind. Im weiteren wird im wesentlichen auf die Unterschiede gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel eingegangen.
Das zweite Scharnierteil 3' und der zweite Lenker 6' sind mittels einer Kopplungseinheit 11' gekoppelt, wobei die Kopplungseinheit 11' einen ersten Hebel 21 und einen zweiten Hebel 22 umfaßt, wobei der erste Hebel 21 und der zweite Hebel 22 in einem Gelenk 23 gelenkig miteinander verbunden sind.
Der erste Hebel 21 ist als ein langer Hebel und der zweite Hebel 22 als ein kurzer Hebel ausgebildet.
Der erste Hebel 21 ist mit einem ersten Ende gelenkig an dem in der Bohrung 16' angeordneten Stift 17' des zweiten Lenkers 6' angeordnet, wobei ein Widerstandsmoment zwischen der Bohrung 16' und dem Stift 17' gegeben ist. An dem zweiten Ende des ersten Hebels 21 ist das Gelenk 23 angeordnet, mit dem der erste Hebel 21 gelenkig mit dem zweiten Hebel 22 verbunden ist.
Der zweite Hebel 22 ist mit dem dem Gelenk 23 abgewandten Ende an dem zweiten Scharnierteil 3' an einem Befestigungspunkt 22a unverschwenkbar angeordnet.
Der erste Hebel 21 und der zweite Hebel 22 sind derart zueinander orientiert, dass das Gelenk 23 unterhalb einer Verbindungslinie zwischen der Anlenkung 6a' und der Anlenkung 6b' des zweiten Lenkers 6' des Viergelenks 4 vorgesehen ist.
Das durch die Kopplungseinrichtung 11' gegebene Antriebsmoment in dem ersten Öffnungswinkelbereich ist hierbei zwischen der Bohrung 16' und dem Stift 17' der Anlenkung des ersten Hebels 21 an dem zweiten Lenker 6' gegeben, so dass der erste Hebel 21 eine dem Antriebsmoment entsprechende Rotation aufweist. Durch die schwenkbare Kopplung des ersten Hebels 21 mit dem an dem zweiten Scharnierteil 3' unverschwenkbar angeordneten zweiten Hebel 22 ist durch die Verschwenkung des ersten Hebels 21 und der Unverschwenkbarkeit des zweiten Hebels 22 ein Widerstandsmoment für den ersten Hebel 21 gegeben. Der erste Hebel 21 stützt sich an dem zweiten Hebel 22 ab, so dass die auf dem ersten Hebel 21 durch das Widerstandsmoment wirkende Reaktionskraft den zweiten Lenker 6' zu einer Schwenkbewegung in Öffnungsrichtung des zweiten Scharnierteils 3' zwingt, so dass das Abtauchen in dem ersten Öffnungswinkelbereich der Öffnungsbewegung der Fahrzeugklappe überwunden ist.
In dem zweiten Öffnungswinkelbereich ist die Schwenkbewegung von der Kopplungseinrichtung 11' entkoppelt, wobei der zweite Hebel 22 den ersten Hebel 21 nicht mehr mit einem Widerstandsmoment beaufschlagt. Die Öffnungsbewegung in dem zweiten Öffnungswinkelbereich ist durch das hydraulisch ausgebildete Federelement 7' dadurch unterstützt, dass das Federelement 7' eine Druckkraft in Öffnungsrichtung auf das zweite Scharnierteil 3' ausübt.
In 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Scharniers 1'' für eine Fahrzeugklappe gezeigt, wobei identischen oder funktionsgleichen Bauteilen dieselben Bezugszeichen zugeordnet sind. Im weiteren wird im wesentlichen auf die Unterschiede gegenüber des zweiten Ausführungsbeispiels nach 2 eingegangen.
Die den zweiten Lenker 6'' und das zweite Scharnierteil 3'' verbindende Kopplungseinheit 11'' weist einen ersten Hebel 21'' und einen zweiten Hebel 22'' auf, wobei der erste Hebel 21'' als ein kurzer Hebel und der zweite Hebel 22'' als ein langer Hebel ausgebildet ist.
Der erste Hebel 21'' und der zweite Hebel 22'' sind derart zueinander orientiert, dass das den ersten Hebel 21'' und den zweiten Hebel 22'' gelenkig verbindende Gelenk 23'' oberhalb der Verbindungslinie der Anlenkung 6a'' an dem ersten Scharnierteil 2'' und der Anlenkung 6b'' an dem zweiten Scharnierteil 3'' des zweiten Lenkers 6'' angeordnet ist.
Die Funktionsweise des mit der Kopplungseinrichtung 11'' vorgesehenen Scharniers 1'' ist mit der aus dem vorherigen Ausführungsbeispiel identisch.
In 4 ist ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Scharniers 1''' für eine Fahrzeugklappe gezeigt, wobei identischen oder funktionsgleichen Bauteilen dieselben Bezugszeichen zugeordnet sind. Im weiteren wird im wesentlichen auf die Unterschiede gegenüber den vorherigen Ausführungsbeispielen eingegangen.
Im Gegensatz zu den vorherigen Ausführungsbeispielen koppelt die Kopplungseinrichtung 11''' den ersten Lenker 5''' und den zweiten Lenker 6''' des Viergelenks 4''', wobei die Kopplungseinheit 11''' einen ersten Hebel 21''' und einen zweiten Hebel 22''' umfaßt.
Der erste Hebel 21''' ist mit einem ersten Ende gelenkig an dem zweiten Lenker 6''' an dem in der Bohrung 16''' angeordneten Stift 17''' angeordnet und weist an dem anderen Ende das Gelenk 23''' auf, an dem der zweite Hebel 22''' gelenkig angeordnet ist. Mit dem dem Gelenk 23''' abgewandten Ende ist der zweite Hebel 22''' unschwenkbar an dem ersten Lenker 5''' angeordnet.
Es versteht sich, dass der erste Hebel 21''' auch unverschwenkbar an dem zweiten Lenker 6''' vorgesehen sein kann, wobei der zweite Hebel 22''' gelenkig an dem ersten Lenker 5''' angeordnet ist.
Das den ersten Hebel 21''' und den zweiten Hebel 22''' gelenkig verbindende Gelenk 23''' ist hierbei unterhalb der Verbindungslinie der Anlenkung 6a''' an dem ersten Scharnierteil 2''' und der Anlenkung 6b''' an dem zweiten Scharnierteil 3''' des Lenkers 6''' angeordnet.
Das durch die Kopplungseinrichtung 11''' gegebene Antriebsmoment in dem ersten Öffnungswinkelbereich ist hierbei zwischen der Bohrung 16''' und dem Stift 17''' der Anlenkung des ersten Hebels 21''' an dem zweiten Lenker 6''' gegeben, so dass der erste Hebel 21''' eine dem Antriebsmoment entsprechende Rotation aufweist. Durch die schwenkbare Kopplung des ersten Hebels 21''' mit dem an dem ersten Lenker 5''' unverschwenkbar angeordneten zweiten Hebel 22''' ist durch die Verschwenkung des ersten Hebels 21''' und die Unverschwenkbarkeit des zweiten Hebels 22''' ein Widerstandsmoment für den ersten Hebel 21''' gegeben. Der erste Hebel 21''' stützt sich an dem zweiten Hebel 22''' ab, so dass die auf dem ersten Hebel 21''' durch das Widerstandsmoment wirkende Reaktionskraft den zweiten Lenker 6''' zu einer Schwenkbewegung in Öffnungsrichtung des zweiten Scharnierteils 3''' zwingt, so dass das Abtauchen in dem ersten Öffnungswinkelbereich der Öffnungsbewegung der Fahrzeugklappe überwunden ist.
In dem zweiten Öffnungswinkelbereich ist die Schwenkbewegung von der Kopplungseinrichtung 11''' entkoppelt, wobei der zweite Hebel 22''' den ersten Hebel 21''' nicht mehr mit einem Widerstandsmoment beaufschlagt. Die Öffnungsbewegung in dem zweiten Öffnungswinkelbereich ist durch das hydraulisch ausgebildete Federelement 7''' dadurch unterstützt, dass das Federelement 7''' eine Druckkraft in Öffnungsrichtung auf das zweite Scharnierteil 3''' ausübt.
In 5 und 6 ist ein fünftes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Scharniers 1'''' gezeigt, wobei identischen oder funktionsgleichen Bauteilen dieselben Bezugszeichen zugeordnet sind. Im weiteren wird im wesentlichen auf die Unterschiede zu den vorherigen Ausführungsbeispielen eingegangen.
Die Kopplungseinheit 11'''' koppelt den ersten Lenker 5'''' und den zweiten Lenker 6'''' des Viergelenks 4'''', wobei die Kopplungseinheit eine Rolle 31 und eine Abstützung 32 umfaßt.
Der Lenker 6'''' weist eine Bohrung 16'''' auf, in der ein Stift 17'''' unverdrehbar angeordnet ist, wobei die Rolle 31 drehbar an dem Stift 17'''' angeordnet ist.
An dem ersten Lenker 5'''' ist die Abstützung 32 angeordnet, wobei die Abstützung 32 eine die Rolle 31 führende Führung 33 aufweist. Die Führung 33 ist als ein Winkelelement ausgebildet, wobei eine erste gradlinige Seite 34 ungefähr parallel zu der Erstreckung des ersten Lenkers 5'''' und eine zweite gradlinige Seite 35 ungefähr einen Winkel von 80° mit der ersten Seite 34 aufweist. Die durch das Winkelelement gegebene Öffnung ist in Richtung des ersten Scharnierteils 2'''' orientiert.
Zu Beginn der Öffnungsbewegung in dem ersten Öffnungswinkelbereich stützt sich die Rolle 31 derart in der Führung 33 ab, dass durch das über das zweite Scharnierteil 3'''' und den zweiten Lenker 6'''' eingeleitete Antriebsmoment und die Kontaktkraft zwischen der Rolle 31 und der Führung 33 der erste Lenker 5'''' entgegen der Abtauchrichtung verschwenkt wird, wobei die Führung 33 hierbei ein aktives Antriebselement darstellt.
In dem zweiten Öffnungswinkelbereich ist die Schwenkbewegung von der Kopplungseinrichtung 11'''' entkoppelt, wobei die Rolle 31 nicht mehr in der Führung 33 anliegt. Die Öffnungsbewegung in dem zweiten Öffnungswinkelbereich ist durch das hydraulisch ausgebildete Federelement 7'''' dadurch unterstützt, dass das Federelement 7'''' eine Druckkraft in Öffnungsrichtung auf das zweite Scharnierteil 3'''' ausübt.
In 7 ist ein sechstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Scharniers 1''''' für eine Fahrzeugklappe gezeigt, wobei identischen oder baugleichen Bauteilen die selben Bezugszeichen zugeordnet sind. Im weiteren wird im wesentlichen auf die Unterschiede gegenüber dem fünften Ausführungsbeispiel eingegangen.
Die Kopplungseinheit 11''''' weist eine Rolle 31''''' und eine Abstützung 32 auf, wobei die Rolle 31'''' drehbar an einem in einer Bohrung 16''''' angeordneten Stift 17''''' an dem ersten Lenker 5''''' und die Abstützung 32 an dem zweiten Lenker 6''''' angeordnet ist.
Die Führung der Abstützung 32 ist fest an dem zweiten Lenker 6'''' angeordnet, wobei die Führung als ein Winkelelement ausgebildet ist, wobei eine erste gradlinige Seite 34''''' ungefähr in Erstreckungsrichtung des zweiten Lenkers 6''''' und eine zweite gekrümmte ausgebildete Seite 35''''' ungefähr einen Winkel von 80° mit der ersten Seite 34''''' aufweist. Die durch das Winkelelement gegebene Öffnung ist in Richtung des zweiten Scharnierteils 3'''' orientiert.
Zu Beginn der Öffnungsbewegung in dem ersten Öffnungswinkelbereich stützt sich die Rolle 31'''' derart in der Führung ab, dass durch das über das zweite Scharnierteil 3 und den zweiten Lenker 6''''' eingeleitete Antriebsmoment und die Kontaktkraft zwischen der Rolle 31''''' und der Führung der erste Lenker 5''''' entgegen der Abtauchrichtung verschwenkt wird, wobei die Rolle 31''''' hierbei ein aktives Antriebselement darstellt.
In dem zweiten Öffnungswinkelbereich ist die Schwenkbewegung von der Kopplungseinrichtung 11''' entkoppelt, wobei die Rolle 31''''' nicht mehr in der Führung anliegt. Die Öffnungsbewegung in dem zweiten Öffnungswinkelbereich ist durch das hydraulisch ausgebildete Federelement dadurch unterstützt, dass das Federelement eine Druckkraft in Öffnungsrichtung auf das zweite Scharnierteil 3''''' ausübt.

Claims

Scharnier für eine Fahrzeugklappe, umfassend ein an einem von Fahrzeugrahmen und Fahrzeugklappe befestigbares erstes Scharnierteil (2), ein an dem anderen von Fahrzeugrahmen und Fahrzeugklappe befestigbares zweites Scharnierteil (3), und ein das erste Scharnierteil (2) und das zweite Scharnierteil (3) schwenkbar koppelndes Viergelenk (4) mit einem ersten Lenker (5) und einem zweiten Lenker (6), die beide jeweils schwenkbar an dem ersten Scharnierteil (2) und schwenkbar an dem zweiten Scharnierteil (3) angelenkt sind, wobei der erste Lenker (5) als ein langer Lenker und der zweite Lenker (6) als ein kurzer Lenker ausgebildet ist, wobei das erste Scharnierteil (2) und das zweite Scharnierteil (3) durch ein Federelement (7; 7'; 7'') miteinander gekoppelt sind, wobei das Federelement (7; 7'; 7'') schwenkbar an dem ersten Scharnierteil (2) und dem zweiten Scharnierteil (3) angeordnet ist, wobei das Federelement (7; 7'; 7'') eine elongierbare Druckfeder (8; 8'; 8''; 8'''; 8'''') umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass an dem zweiten Lenker (6) eine Kopplungseinrichtung (11; 11'; 11''; 11'''; 11''''; 11''''') angeordnet ist, dass die Kopplungseinrichtung (11; 11'; 11''; 11'''; 11''''; 11''''') den zweiten Lenker (6) mit einem bezüglich des zweiten Lenkers (6) beweglichen Teil koppelt, und dass die Kopplungseinrichtung (11; 11'; 11''; 11'''; 11''''; 11''''') den zweiten Lenker (6) in einem ersten Öffnungswinkelbereich mit einem Antriebsmoment beaufschlagt, welches einem Abtauchen des zweiten Lenkers (6) entgegen gerichtet ist.
Scharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung (11; 11'; 11''; 11'''; 11''''; 11''''') eine Abstützung für den zweiten Lenker (5; 6) umfasst.
Scharnier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung (11) ein erstes Zahnrad (12) und ein zweites Zahnrad (13) aufweist.
Scharnier nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zahnrad (12) und das zweite Zahnrad (13) miteinander gekoppelt sind.
Scharnier nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das eine von dem ersten Zahnrad (12) und dem zweiten Zahnrad (13) unverdrehbar und das andere von dem ersten Zahnrad (12) und dem zweiten Zahnrad (13) drehbar vorgesehen ist.
Scharnier nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zahnrad (12) an einem von dem ersten Lenker (5) und dem zweiten Lenker (6) angeordnet ist.
Scharnier nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Zahnrad (13) an einem von dem ersten Scharnierteil (2) und dem zweiten Scharnierteil (3) angeordnet ist.
Scharnier nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zahnrad (12) auf der gelenkigen Anlenkung (5b, 6b) eines von dem ersten Lenker (5) und dem zweiten Lenker (6) an dem zweiten Scharnierteil (3) angeordnet ist.
Scharnier nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zahnrad (12) und das zweite Zahnrad (13) mittels wenigstens eines weiteren Zahnrads miteinander gekoppelt sind.
Scharnier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung (11'; 11''; 11''') einen ersten Hebel (21; 21''; 21''') und einen zweiten Hebel (22; 22''; 22''') aufweist.
Scharnier nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hebel (21; 21''; 21''') und der zweite Hebel (22; 22''; 22''') gelenkig miteinander gekoppelt sind.
Scharnier nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass einer von dem ersten Hebel (21; 21'') und dem zweiten Hebel (22; 22'') gelenkig an einem von dem ersten Scharnierteil (2'; 2'') und dem zweiten Scharnierteil (3'; 3'') angeordnet ist, und dass der andere von dem ersten Hebel (21; 21'') und dem zweiten Hebel (22; 22'') an einem von dem ersten Lenker (5'; 5'') und dem zweiten Lenker (6'; 6'') unverschwenkbar angeordnet ist.
Scharnier nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass einer von dem ersten Hebel (21; 21'') und dem zweiten Hebel (22; 22'') unverschwenkbar an einem von dem ersten Scharnierteil (2'; 2'') und dem zweiten Scharnierteil (3'; 3'') angeordnet ist, und dass der andere von dem ersten Hebel (21; 21'') und dem zweiten Hebel (22; 22'') an einem von dem ersten Lenker (5'; 5'') und dem zweiten Lenker (6'; 6'') gelenkig angeordnet ist.
Scharnier nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass einer von dem ersten Hebel (21''') und dem zweiten Hebel (22''') gelenkig an einem von dem ersten Lenker (5''') und dem zweiten Lenker (6''') angeordnet ist, und dass der andere von dem ersten Hebel (21''') und dem zweiten Hebel (22''') an dem anderen von dem ersten Lenker (5''') und dem zweiten Lenker (6''') gelenkig angeordnet ist.
Scharnier nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hebel (21) als ein langer Hebel und der zweite Hebel (22) als ein kurzer Hebel ausgebildet sind.
Scharnier nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hebel (21; 21''; 21''') an dem zweiten Hebel (22; 22''; 22''') vorbeischwenkbar ist.
Scharnier nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hebel (21; 21''; 21''') und der zweite Hebel (22; 22''; 22''') mittels wenigstens eines weiteren Hebels miteinander gekoppelt sind.
Scharnier nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass einer von dem ersten Hebel (21; 21''; 21''') und dem zweiten Hebel (21; 22''; 22''') als ein Kniehebel vorgesehen ist.
Scharnier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung (11''''; 11''''') wenigstens eine Rolle (31; 31''''') umfasst.
Scharnier nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (31; 31''''') an einem von dem ersten Lenker (5''''; 5''''') und dem zweiten Lenker (6''''; 6''''') drehbar angeordnet ist.
Scharnier nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (31; 31''''') in einer an dem anderen von dem ersten Lenker (5''''; 5''''') und dem zweiten Lenker (6''''; 6''''') angeordneten Abstützung (32; 32''''') angeordnet ist.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der erste Lenker (5) einen bogenförmigen Verlauf aufweist.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass einer von dem ersten Lenker (5) und dem zweitem Lenker (6) als ein Kniehebel vorgesehen ist.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung einen Kraftspeicher umfasst.
Scharnier nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftspeicher ein Federelement umfasst.
Scharnier nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftspeicher einen Motor umfasst.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Lenker (6) eine in etwa mittige Bohrung (16; 16'; 16'''') aufweist.
Scharnier nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stift (17; 17', 17'''') in der in etwa mittigen Bohrung (16; 16'; 16'''') des zweiten Lenkers (6) angeordnet ist.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung (11; 11'; 11''; 11'''; 11''''; 11''''') einem Abtauchen einer Anlenkung (6b) zwischen dem zweitem Lenker (6) und dem zweitem Scharnierteil (3) entgegenwirkt.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das bezüglich des zweiten Lenkers (6) bewegliche Teil das an der Fahrzeugklappe befestigbare zweite Scharnierteil (3; 3'; 3'') oder der erste Lenker (5'''; 5''''; 5''''') ist.
Verfahren zum Öffnen eines Scharniers für eine Fahrzeugklappe, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 30, umfassend ein an einem von Fahrzeugrahmen und Fahrzeugklappe befestigbares erstes Scharnierteil (2), ein an dem anderen von Fahrzeugrahmen und Fahrzeugklappe befestigbares zweites Scharnierteil (3), und ein das erste Scharnierteil (2) und das zweite Scharnierteil (3) schwenkbar koppelndes Viergelenk (4) mit einem ersten Lenker (5) und einem zweiten Lenker (6), die beide jeweils schwenkbar an dem ersten Scharnierteil (2) und schwenkbar an dem zweiten Scharnierteil (3) angelenkt sind, wobei der erste Lenker (5) als ein langer Lenker und der zweite Lenker (6) als ein kurzer Lenker ausgebildet ist, wobei ein Federelement (7; 7'; 7'') jeweils schwenkbar an dem ersten Scharnierteil (2) und dem zweiten Scharnierteil (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Öffnungswinkelbereich die Schwenkbewegung mittels einer den zweiten Lenker (6) mit einem bezüglich des zweiten Lenkers (6) beweglichen Teil koppelnden Kopplungseinrichtung (11; 11'; 11''; 11'''; 11''''; 11''''') unterstützt ist, so dass die Kopplungseinrichtung (11; 11'; 11''; 11'''; 11''''; 11''''') den zweiten Lenker (6) in dem ersten Öffnungswinkelbereich mit einem Antriebsmoment beaufschlagt, welches einem Abtauchen des zweiten Lenkers (6) entgegen gerichtet ist.
Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkbewegung in einem zweiten Öffnungswinkelbereich von der Kopplungseinrichtung (11; 11'; 11''; 11'''; 11''''; 11''''') entkoppelt ist.