DE19721941A1 - Ausstellfeder für Klappenöffnung, insbesondere an einem Automobil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ausstellfeder für ei­ ne Klappenöffnung, insbesondere an einem Automobil, ent­ sprechend Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Klappenöffnungen besteht grundsätzlich der Wunsch, die notwendigen Öffnungs- bzw. Schließkräfte über den ge­ samten Weg der Klappe möglichst gleichmäßig zu gestalten und dabei den zum Öffnen bzw. Schließen notwendigen Kraftaufwand möglichst gering zu halten. Dies gilt insbe­ sondere, wenn die Klappe um eine waagerecht liegende Ach­ se nach oben oder unten bewegt werden muß.

Es ist bereits seit langem bekannt, um eine waagerecht liegende Achse drehbare Klappen beispielsweise mit Ket­ ten, Seilen oder Gelenkwinkeln derart zu halten, daß sie in der Öffnungsbewegung nur minimale Kräfte erfordern.

Einen gewissen Fortschritt stellen demgegenüber Gasdruck­ federn dar, da sie neben einer Auslenkbegrenzung auch zu einer Minimierung der erforderlichen Betätigungskräfte führen. Solche Gasdruckfedern sind jedoch in bestimmten Anwendungsfällen nur bedingt geeignet, wenn es um die un­ terstützende Steuerung beispielsweise der Motorhaube, des Kofferraumdeckels etc. eines Fahrzeugs geht. Außer­ dem zeigen sie langfristig Ermüdungserscheinungen.

Darüber hinaus haben Gasfedern aber auch - bedingt durch die Gasfederkräfte und die darauf ausgerichtete Anbin­ dungsgeometrie - zum Ende des Schließvorgangs eine stark abfallende Kennlinie, wodurch beispielsweise die Heck­ klappe eines Automobils leicht ins Schloß fällt, d. h. unsanft schließt. Beim Öffnen muß jedoch relativ viel Kraft aufgewendet werden, um die Kofferraumklappe bis zum Öffnungswinkel des Kräfteausgleichs zu bringen. Erst von diesem Winkel an schwingt die Heckklappe bzw. Koffer­ raumklappe selbsttätig auf.

Es sind darüber hinaus bereits Öffnungshilfen bekannt, die mit einem zusätzlichen - elektrisch oder pneumatisch angetriebenen - Stellglied für das Öffnen der Klappen versehen sind.

Aber auch solche Öffnungshilfen sind recht aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine robuste und zugleich zuverlässig wirkende Kraftunterstützung zu­ sätzlich zur Gasdruckfeder zu schaffen, die in der er­ sten Öffnungsphase von Klappen, insbesondere an Kraft­ fahrzeugen, die stark abfallende Kennlinie beim Schlie­ ßen der Klappe korrigiert.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit Hilfe der Merkmale des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäße Ausstellfeder erfordert keine Son­ derhandlung während des Fertigungsprozesses im Automobil­ bau. Sie wird im Rohbau mitlackiert, d. h. bereits vor dem eigentlichen Lackiervorgang eingebaut und mit der (Heck-)Klappe eingestellt. Eine Nachjustierung nach dem Lackieren entfällt.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung einer Koffer­ raumklappe eines Kraftfahrzeugs mit Gasfe­ der und einer in der ersten Öffnungsphase unterstützenden Blattfeder,

Fig. 2 eine Detail-Darstellung gemäß Fig. 1 mit Darstellung des Hubweges der Blattfeder sowie

Fig. 3a und b eine Anordnung nach Fig. 1 oder 2 mit einer zusätzlichen Justiereinrichtung für die Blattfeder.

Fig. 1 zeigt die Heckpartie eines Kraftfahrzeugs mit ei­ nem Kofferraumdeckel 7, der um eine links angedeutete ho­ rizontale Achse 16 schwenkbar ist.

Die Kraftsteuerung beim Öffnen und Schließen des Koffer­ raumdeckels 7 erfolgt in an sich bekannter Weise grund­ sätzlich über eine Gasdruckfeder 12, die zwischen einem Festpunkt 5 und einem Anlenkpunkt 11 nahe der Schwenkach­ se 16 des Kofferraumdeckels 7 angeordnet ist (4-Ge­ lenk-Kinematik). Wegen der besonderen Kennlinie einer Gas­ druckfeder 12, d. h. wegen der stark abfallenden Kennli­ nie zum Ende des Schließvorgangs fällt der Kofferraum­ deckel 7 in der Endphase des Schließens nach dem Stand der Technik leicht unsanft ins Schloß, d. h. der Koffer­ raumdeckel 7 schließt. Beim Öffnen muß beim Stand der Technik dann zunächst wieder relativ viel Kraft aufgewen­ det werden, um den Kofferraumdeckel 7 zu öffnen und bis zum Öffnungswinkel alpha des Kräfteausgleichs, d. h. kurz vor dem Beginn des selbständigen Hochschwingens des Kof­ ferraumdeckels 7 unter der Wirkung der Gasdruckfeder 12 zu bewegen.

In der Schließ-Endstellung bildet der Kofferraumdeckel 7 mit der Gasdruckfeder 12 einen sehr flachen Winkel. Das resultierende Heckklappenöffnungsmoment ist daher beim Stand der Technik derart gering, daß es im Normalfall nicht ausreicht, den Kofferraumdeckel 7 in Öffnungsrich­ tung zu bewegen.

Hier wird erfindungsgemäß durch eine in dieser Öffnungs­ phase wirksam werdende Blattfeder 3 Abhilfe geschaffen, die an einen Scharnierwinkel 10 des Kofferraums an­ greift.

Die Blattfeder 3 ist zum einen am Festpunkt 5 der Gas­ druckfeder 12 gelagert und liegt ferner an einem Auflage­ punkt 4 an, der zur Veränderung der Federkennlinie der Blattfeder 3 durch Umsetzen von einer Aussparung 17 des Scharnierwinkels 10 zu einer anderen Aussparung 17 ver­ legt werden kann. Durch Änderung der freien Länge der Blattfeder 3 kann somit die Federkennlinie der Blattfe­ der 3 geändert werden.

Dies kann auch durch exakt und stufenlos justierbare Einstellelemente 18, 19 erreicht werden. Bei dem in Fig. 3a dargestellten Einstellelement handelt es sich um einen Exzenter 18, der von einer Seite her beispielsweise durch den Scharnierwinkel 10 hindurchtritt, mit seiner Anlagefläche 20 am Scharnierwinkel 10 anliegt, wobei ein Exzenter 21 über eine Kontermutter 22 sicher in der je­ weils gewünschten Position arretiert wird. Auf diese Wei­ se kann die Anlageposition der Blattfeder 3 am Einstell­ element stufenlos verstellt und exakt fixiert werden.

Ganz entsprechendes läßt sich auch mit einem als Stell­ schraube ausgebildeten Gewindestift 23 erreichen, dessen Stützfläche 24 an der Blattfeder 3 zur Anlage kommt und damit die Anlageposition der Blattfeder 3 an diesem Ein­ stellelement bestimmt. Auch hier ist eine stufenlose Ein­ stellung möglich. Die Arretierung in der jeweils ge­ wünschten Position er folgt auch hier über eine Kontermut­ ter 25.

Damit ist es möglich, die Kraftsteuerung der Kofferraum­ klappe so zu beeinflussen, daß die geschlossene Heckklap­ pe nach dem Entriegeln (Aufschließen) bis zum Kräfteaus­ gleichswinkel selbständig öffnet oder aber auch gewünsch­ tenfalls ohne Haltepunkt vollständig öffnet.

Wie Fig. 2 erkennen läßt, wird das freie Ende 2 der Blattfeder 3 in der letzten Schließphase des Kofferraum­ deckels 7 von einem mit dem Kofferraumdeckel 7 auslenkba­ ren Scharnierteil 1 um den Weg H ausgelenkt und damit gespannt. Die auf diese Weise gespeicherte Federenergie der Blattfeder 3 steht bei einem nachfolgenden Öffnungs­ vorgang des Kofferraumdeckels 7 zusätzlich zur Gasfedere­ nergie zur Verfügung und verstärkt die Öffnungskräfte in der ersten Öffnungsphase des Kofferraumdeckels.

Als Variante kann diese zusätzliche Blattfeder 3 so aus­ gelegt werden, daß sie über den Kräfteausgleichswinkel hinaus öffnet und somit keinen Haltepunkt entstehen läßt, d. h. die Kofferraumklappe 7 ohne einen Haltepunkt vollständig öffnet.

Die Auflage- bzw. Einspannpunkte 4 und 5 der Blattfeder 3 sind so gewählt, daß das freifedernde Ende 2 seiten­ stabil über den Auflagepunkt 4 der eingespannten Blattfe­ der 3 zwischen Auflage- und Einspannpunkt 4 bzw. 5 auch zur Federung verwendbar ist. Die Blattfeder 3 nimmt im gespannten Zustand in etwa die in Fig. 2 dargestellte Wellenform mit einer Oberwelle einerseits und einer Un­ terwelle anderseits zu beiden Seiten des Auflagepunktes 4 an.

Die Blattfeder 3 ist im Kraft-Weg-Verhältnis auf den ge­ wünschten Öffnungswinkel alpha und das Restmoment der Kofferraumklappe 7 derart abgestimmt, daß keine spürbare Handkraft-Erhöhung auftritt. Der Verlauf der erforderli­ chen Hand-Betätigungskraft - am Klappengriff B gemessen- zeigt beim Öffnen der Kofferraumklappe 7 eine anstehen­ de gespeicherte Kraft im geschlossenen Zustand des Kof­ ferraumdeckels 7, die nach dem Öffnen bei Erreichen des Öffnungswinkels alpha infolge des Kräfteausgleichs im we­ sentlichen den Wert "0" annimmt. Erst bei Überschreiten dieses Winkels nach Einsatz einer geringen Handkraft wird dieser Punkt des Kräfteausgleichs überwunden und die Kofferraumklappe 7 schwingt vollständig in die Endla­ ge der Öffnungsstellung.

Mit dieser Öffnungshilfe wird der Bedienungskomfort er­ heblich gesteigert. Es wird auch ein vollständiges auto­ matisches Öffnen allein mit Hilfe der Fernentriegelung ermöglicht.

Claims (9)

1. Ausstellfeder für eine Klappenöffnung, insbesondere an einem Automobil, mit einer Gasdruckfeder, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine in der Schließstellung der Klappe (7) zusätzlich wirksam werdende Blattfeder (3) vorhanden ist, die an einem sich mit dem Klappendeckel (7) bewegen­ den Scharnierteil (1) anliegt und in der letzten Phase des Schließvorgangs der Klappe (7) durch die Bewegung ei­ nes sich mit der Klappe (7) bewegenden Scharnierteils (1) spannbar ist.

2. Ausstellfeder gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Blattfeder (3) einseitig am achsfernen Einspannpunkt (5) der Gasdruckfeder (12) gelagert ist.

3. Ausstellfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Blattfeder (3) auf einer Seite an einem ei­ gens dafür zusätzlich vorgesehenen Einspannpunkt gela­ gert ist.

4. Ausstellfeder gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das freie Ende (2) der Blattfe­ der (3) an einem mit dem Kofferraumdeckel (7) sich be­ wegenden Scharnierteil (1) anliegt.

5. Ausstellfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (3) an einem veränderbaren Auflagepunkt (4) anliegt.

6. Ausstellfeder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Auflagepunkt (4) in einer von mehreren Aus­ sparungen des Scharnierwinkels (10) aufnehmbar ist.

7. Ausstellfeder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß ein zusätzliches, höhenverstellbares Einstell­ element (18, 19) zur Justierung der Blattfeder (3) vor­ handen ist.

8. Ausstellfeder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß das Einstellelement ein Exzenter (18) ist.

9. Ausstellfeder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß das Einstellelement eine Stellschraube (19) ist.