DE19646939C2 - Federsystem für eine schwenkbare Klappe eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Federsystem für eine schwenkbare Klappe, ins­ besondere eine Heckklappe eines Kraftfahrzeugs, mit den Merkmalen des Ober­ begriffes des Patentanspruchs 1.

Es ist bekannt (US 4 566 552), an einer schwenkbaren Motorhaube eines Lkws gleichzeitig eine Gasfeder und eine Zugfeder angreifen zu lassen. Dabei soll in den Endbereichen des möglichen Schwenkweges eine hohe Dämpfung durch die Gas­ feder gewährleistet werden, während in einem mittleren Schwenkbereich beim Durchfahren der Totpunktlage der Gasfeder wenig Dämpfung gegeben sein soll. Die Zugfeder und die Gasfeder sind an relativ weit voneinander entfernten Anlenkstel­ len an der Haube angelenkt. Dies bedingt nicht nur einen höheren Fertigungsauf­ wand sondern auch einen hohen Raumbedarf, der auch über den gesamten Schwenkweg erforderlich ist.

Ein anderes bekanntes Federsystem (DE 34 13 229 C2) umfaßt auf beiden Seiten der Klappe je eine Gasfeder. Gasfedern können als Gewichtsausgleichselemente dienen und gleichzeitig eine Dämpfungsfunktion haben. Ein großer Nachteil der Gasfedern, insbesondere wenn sie mit besonders hohen Drücken arbeiten, ist ihre starke Temperaturabhängigkeit. Bei niederen Temperaturen können sie häufig die Klappe nicht wirkungsvoll anheben bzw. das Anheben unterstützen. Bei hohen Temperaturen erfolgt das Anheben zu schnell.

Rein mechanische Federn sind ebenfalls vielfach bekannt, sei es als Schenkelfeder (DE-OS 19 33 220), sei es als Schraubenfeder (DE 34 26 287 C2), oder als Dreh­ stabfeder (DE 30 38 054 C2 oder auch DE 41 04 125 A1). Die zuletzt genannte Schrift offenbart weiterhin, entweder eine mechanische Feder (Drehstabfeder) oder eine Gasdruckfeder zu verwenden.

Schließlich ist es auch schon bekannt (DE 36 00 845 A1), eine Gasdruckfeder an einem ihrer Enden über eine zusätzliche Druckfeder gegen den zugeordneten La­ gerpunkt abzustützen. Gas- und Druckfeder sind dabei hintereinander geschaltet und so aufeinander abgestimmt, daß die Gasdruckfeder bei geschlossener Fahr­ zeugklappe voll eingefahren ist und die zusätzliche Druckfeder zwar komprimiert ist, aber noch federnd nachgeben kann. Es soll vermieden werden, daß bei geringen Bewegungen der Fahrzeugklappe beim Überfahren von unebenem Gelände oder beim Zuschlagen von Fahrzeugtüren die Gasfeder jedes Mal geringe Federungsbe­ wegungen ausführt und dadurch frühzeitig verschleißt. Die Bauart bedingt einen höheren Platzbedarf in Längsrichtung des Federsystems und hat darüber hinaus nach wie vor den weiter oben beschriebenen Nachteil, daß die Gasfeder bei niede­ ren Temperaturen die Klappe nicht ausreichend anhebt bzw. das Anheben zu wenig unterstützt, während bei hohen Temperaturen das Anheben zu schnell erfolgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Federsystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 zu schaffen, das die vorerwähnten Nachteile vermeidet und möglichst wenig Bauraum benötigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten sind Gegenstand der Unteransprüche.

Durch die koaxiale und damit enge bauliche Vereinigung der beiden Federelemente wird beispielsweise im Vergleich zur Verwendung von einer reinen Gasfeder nur äußerst wenig zusätzlicher Bauraum benötigt. Für die Anlenkung der beiden Fe­ derelemente ist kein zusätzlicher Aufwand erforderlich. Bei Verwendung des Feder­ systems für eine Heckklappe entfaltet das Federsystem insbesondere auch am Be­ ginn der Öffnungsbewegung eine hohe Abstützkraft, die aber trotzdem ausreichend gedämpft werden kann.

Der Anteil der mechanischen Feder beträgt vorzugsweise etwa zwei Drittel und der Anteil der Gasfeder etwa ein Drittel der Abstützkraft.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Aus­ führungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schräge Teilansicht auf ein Kraftfahrzeug mit teilweise geöffneter Heck­ klappe und

Fig. 2 einen Schnitt durch das Federelement in einem Ausführungsbeispiel.

In Fig. 1 der Zeichnung ist der Heckbereich eines Kraftfahrzeugs angedeutet, das mit einer schwenkbaren Heckklappe 1 ausgerüstet ist. Die Klappe 1 ist im oberen Dachbereich um eine angedeutete horizontale Schwenkachse 2 gegenüber dem Karosseriekörper 4 aus einer geschlossenen Position in eine nach oben gerichtete Öffnungsposition und zurück verschwenkbar. Zum Gewichtsausgleich sind Feder­ elemente 3 vorgesehen, die mit Abstand von der Schwenkachse 2 einerseits am Karosseriekörper 4 und andererseits an der Klappe 1 gelenkig angreifen.

Auf die Klappe 1 wirkt zum Gewichtsausgleich zusätzlich zu einer Gasfeder 5 auch eine mechanische Feder 6. Eine Möglichkeit bestünde darin, beispielsweise auf einer Fahrzeugseite eine Gasfeder und auf der anderen Fahrzeugseite eine me­ chanische Feder vorzusehen.

Bei der bevorzugten Ausführungsform ist jedoch die Gasfeder und die mechani­ sche Feder zu einer Baueinheit zusammengefaßt, wie dies insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht. Wie man erkennt, ist die mechanische Feder 6 eine Druckfeder 7, die die Gasfeder 5 umgibt. Die Druckfeder 7 stützt sich jeweils an einer an beiden Endbereichen der Gasfeder 5 vorgesehenen Stützscheibe 8 bzw. 9 ab. An die kol­ benstangenseitige Stützscheibe 8 schließt sich außen eine Gelenkgabel 10 und an die zylinderseitige Stützscheibe 9 das äußere Gelenkteil 11 eines Kugelgelenkes an.

Aus Fig. 2 ist ferner zu ersehen, daß am Zylinder 12 der Gasfeder 5 an dessen dem Gelenkteil 11 zugewandten Ende eine zur Kolbenstangenseite offene Schutz­ hülle 13 angeordnet ist, die die Schraubenfeder 7 mit geringem radialem Abstand umgibt. Weiterhin ist am äußeren Ende der Kolbenstange 14 eine innere Schutz­ hülle 15 vorgesehen, die mit ihrem offenen Endbereich auch im ausgefahrenen Zustand des Federelementes den Zylinder 12 außen noch überdeckt und außen von der Schraubenfeder 7 - wiederum mit geringem radialem Abstand - umgeben ist. Die äußere und die innere Schutzhülle 13 bzw. 15 bestehen aus Kunststoff. Wie man sieht, wird die Gasfeder 5 als Führung gegen Ausknicken der Schrauben­ feder 7 verwendet. Im zylinderseitigen Bereich erfolgt diese Führung durch die äußere Schutzhülle 13, im kolbenstangenseitigen Bereich durch die innere Schutz­ hülle 15. Das Auftreffen der Schraubenfeder auf eine oder beide der Schutzhüllen 13 oder 15 und das Entlanggleiten von Federwindungen verursacht wegen der geringen Bewegungsmöglichkeit in radialer Richtung und der dadurch geringeren Kräfte gegen Ausknicken kaum hörbare Geräusche. Das verwendete Kunststoff­ material ist darüber hinaus in sich geräuschdämpfend. Auch an den stirnseitigen Enden der Schraubenfeder 7 besteht kein direkter metallischer Kontakt, da die äußere Schutzhülle 13 einen nach innen eingezogenen Ringbund 16 zur Auflage der Schraubfeder 7 und die innere Schutzrille 15 einen gleichwirkenden äußeren Ringbund 17 aufweist, der zwischen der Schraubenfeder 7 und der Stützscheibe 8 vorgesehen ist.

Die innere Schutzhülle 15 umgibt in jeder Längenposition des Federelementes den Zylinder 12 der Gasfeder 5 mit geringem Abstand und bietet damit einen wirksa­ men Schutz für die Kolbenstange 14 vor Beschädigung und Beschmutzung bzw. Korrosion.

Die Reibungshysterese ist bei Verwendung des neuen Federelementes deutlich reduziert, insbesondere auch durch die Möglichkeit, die Oberfläche der Kolben­ stange 14 besonders glatt und sauber zu halten. Das neue Federelement kann auch in Kombination mit bekannten Gasfedersystemen verwendet werden. Es er­ möglicht einen hohen Bedienkomfort beim Öffnen und Schließen der Klappe über einen sehr hohen Temperaturbereich.

Claims (6)

1. Federsystem für eine schwenkbare Klappe, insbesondere eine Heckklappe eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einer Gasfeder und einer mechani­ schen Feder, die mit Abstand von der horizontalen Schwenkachse der Klappe einerseits am Karosseriekörper, andererseits an der Klappe gelenkig angreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Feder (6) eine als Schrau­ benfeder (7) ausgebildete Druckfeder ist, die die Gasfeder (5) umgibt.

2. Federsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schraubenfeder (7) jeweils an einer an beiden Endbereichen der Gasfeder (5) vorgesehenen Stützscheibe (8 bzw. 9) abstützt.

3. Federsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Zylinder (12) der Gasfeder (5) eine zur Kolbenstangenseite offene Schutzhülle (13) angeordnet ist, die die Schrau­ benfeder (7) mit geringem radialem Abstand umgibt.

4. Federsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am äußeren Ende der Kolbenstange (14) eine innere Schutzhülle (15) vorgesehen ist, die mit ihrem offenen Endbereich auch im ausgefahrenen Zustand den Zylinder (12) außen noch überdeckt und außen von der Schraubenfeder (7) mit geringem radialem Abstand um­ geben ist.

5. Federsystem nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere und innere Schutzhülle (13, 15) aus Kunststoff bestehen.

6. Federsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der mechanischen Feder zwei Drittel und der Anteil der Gasfeder ein Drittel der Abstützkraft beträgt.