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Stütz- und Druckfederanordnung für schwenkbar angelenkte
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Flügel oder dergl.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Stütz-und Druckfederanordnung
für schwenkbar angelenkte Flügel oder dergl. , inabesondere Koffer- oder Motorraumhauben
von Kraftfahrzeugen, die um eine Scharnierachse schwenkbar am Fahrzeugaufbau angeschlagen
und in Öffnungsrichtung bzw. in der Schließstellung durch eine Federkraft unterstützt
sind, wobei die Federkraft durch eine auf einem geraden, axial verschieblich am
Fahrzeugaufbau geführten Führungskopf angeordnete, gegen den Fahrzeugaufbau abgestützte
Druckfeder aufgebracht und über einen mit dem Führungskörper durch ein aus Lagerschale
und Lagerzapfen gebildetes Schwenklager verbundenen, starren und über eine Todpunktlage
zum Führungskörper um die Scharnierachse drehbar an der Eoffer- bzw. Motorraumhaube
befestigten Hebelarm auf diese übertragen wird.
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Insbesondere für Eoffer- oder Motorraumhauben von Eraftfahrzeugen
ist bereits eine Vielzahl von Stütz- und Druckfederanordnungen bekanntgeworden,
deren einfachste Ausführungsform durch eine am Fahrzeugaufbau festgelegte, auf die
Eoffer-bzw. Motorraumhaube wirkende Drehstabfeder gebildet wird.
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Da modernere Formen von Kraftfahrzeugkarosserien immer größere und
damit auch immer schwerere Eoffer- bzw. Motorraumhauben
erfordern,
ist diese bekannte Stütz- und Druckfederanordnung in vielen Fällen nicht mehr anwendbar.
Es sind daher Stütz-und Druckfederanordnungen für Eoffer- oder Motorraumhauben von
Kraftfahrzeugen bekanntgeworden, bei denen die für die Unterstützung der Öffnungsbewegung
der goffer- bzw. Motorraumhaube erwünschte oder erforderliche Federkraft über Druckiedern
aufgebracht wird, welche als Spiralfedern ausgebildet und durch insbesondere rohrförmige
Führungskörper gefiihrt sind.
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Die Stütz- bzw. Druckfedern sind dabei einerseits gegen den Fahrzeugaufbau
abgestützt und greifen andererseits direkt oder indirekt an einen mit der Koffet-
bzw. Motorraumhaube starr verbundenen und mit dieser um eine gemeinsame Scharnierachse
schwenkbaren Hebelarm an. Nachdem bei dieser bekannten Stütz-und Druckfederanordnung
eine verhältnismäßig lange Druckfeder auf einem starren, geradlinig verschieblich
im Fahrzeugaufbau geführten Führungskörper angeordnete Druckfeder verwendet wird,
in Verbindung mit einem zusammen mit der Haube schwenkbaren Hebelarm ist es unvermeidlich,
daß sich beim Öffnen und Schließen der Haube gewisse Verkantungen einerseits des
Führungskörpers gegenüber seiner Führung im Fahrzeugaufbau und andererseits der
Druckfeder gegenüber dem Führungskörper ergeben. Da die Druckfederanordnung weiterhin
bereits vor deren Lackierung in die Fahrzeugkarosserie eingebaut werden muß, muß
sie auch zusammen mit dieser das Bonder - und Lackiersystem durchlaufen, wobei sämtliche
offenliegenden Teile trocken und fettfrei abgewachsen werden, so daß die im Betrieb
unvermeidlichen Verkantungen einerseits des Führungskörpers gegenüber seiner Führung
im Fahrzeugaufbau und andererseits der Druckfeder gegenüber dem Fübrungskörper in
beträchtlichem Umfange zu einer Geräuschbildung führen müssen. Eine Nachßchmierung
dieser Teile kommt insbesondere dann nicht in Frage, wenn es sich um eine gofferraumhaube
handelt, da hierbei eine Verschmutzung des Kofferraumes unvermeidlich wäre. Ausserdem
ist die Einbaulage dieser Bruckfederanordnungen im Fahrzeug regelmäßig derart ungünstig,
daß allein schon ihre schlechte Zugänglichkeit eine Nachschmierung verhindert. Insbesondere
ist die Druckfederanordnung üblicherweise in einem einen Flügel des Eoffer- bzw.
Motorbaubenscharnieres bildenden
Gehäuse angeordnet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stütz- und Druckfederanordnung
der eingangs beschriebenen Bauart für schwenkbar angelenkte Flügel oder dergl. ,
insbesondere Koffer- oder Motorhauben von Kraftfahrzeugen zu schaffen, welche die
Nachteile der bekannten Bauarten vermeidet und ohne Sonderbehandlung während des
Vorbereitens und Lackierens der Fahrzeugkarosserie einen langzeitigen absolut geräuschlosen
Betrieb auch dann ermöglicht, wenn im Zuge des Lackierens der Fahrzeugkarosserie
alle ihre Teile fettfrei abgewaschen worden sind.
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Diese Aufgabe wird bei einer Stütz- und Druckfederanordnung der eingangs
bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Druckfeder über mindestens
eine im Abstand von ihren beiden Enden angeordnete, mittels einer Gleitlagerführung
auf dem Führungskörper axial verschieblich gelagerte Büchse gegen den Führungskörper
abgestützt ist. Die Büchse weist einen radial ausladenden und zwischen die Windungen
der Druckfeder eingreifenden Ringsteg auf und ist somit in ihrer Lage bezugleich
der Länge der Druckfeder festgelegt. Im einfachsten Fall kann vorgesehen sein, daß
der Ringsteg der Büchse der Windungssteigung der Druckfeder entsprechend gekrümmt
ist, so daß er von deren einen Ende her in die Windungen der Druckfeder eingeschraubt
werden kann. Die zweckmäßigste Anordnung der Büchse ist im Regelfall eine zur Länge
der Druckfeder mittige. Durch die Anordnung einer die Druckfeder gegen den Führungskörper
abstützenden Büchse verhindert beim Offnen und Schließen der jeweiligen Haube ein
Ausknicken der Druckfeder gegen den Führungskörper hin und damit auch jegliche Geräuschbildung
durch Reibung der Druckfeder am Führungskörper.
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Die Gleitlagerführung der Büchse auf dem Fffhrungskörper stellt fernerhin
eine leichtgängige Verschieblichkeit der Büchse auf dem Führungskörper und ferner
die Vermeidung jeglicher Klappergeräusche sicher. Weitere Geräuschquellen können
durch die weiter unten dargelegten Maßnahmen zusätzlich ausgeschaltet werden.
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Die Erfindung kann außer in der bereits erwähnten noch auf verschiedene
andere Weisen verwirklicht werden.
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Gemäß einem bevorzugten Merkmal der Erfindung ist die Druckfeder in
zwei hintereinander geschaltete, über eine auf dem Führung.-körper gleitend abgestützte
Büchse zusammenwirkende Teile unterteilt, deren beide aussenliegenden Enden in vorzugsweise
kippbar gelagerten Federtellern aufgenommen sind.
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Im einzelnen kann dabei die Druckfeder in zwei gleich lange Hälften
unterteilt sein und können deren einander z4pkehrte Enden am mittigen Ringsteg einer
beiderseits Führungsansätze aufweisenden Büchse anliegen. Die Büchse ist vorteilhaft
aus zwei gleichen, spiegelbildlich aneinander gefügten, jeweils einen einseitig
angebrachten Endflansch aufweisenden Hälften gebildet, wobei die aneinander anliegenden
Endflansche beider Büchsenhälften den mittigen, radial ausladenden Ringsteg der
Büchse bilden. Insbesondere in ihrem mittleren Bereich ist die Büchse mit einer
auf dem Umfang des Führungskörpers gleitenden, wartungsfreien Führungsbuchse, deren
Gleitfläche aus einer Teflon getränkten- oder beschichteten Bronze - Gleitlagerschicht
besteht, in die Büchse eingesetzt. An ihren beiden außenliegenden Enden ist die
Büchse jeweils mit einen Abstand zur Führungsbuchse über 0-Ring-Dichtungen aus hitzebeständigem
Material gegen den Umfang des Führungskörpers abgedichtet, so daß zwischen der Führungebüchse
und den 0-Ring-Dichtungen nach außen hermetisch abgeschlossene Ringräume zwischen
Büchse innenumfang und Außenumfang des PIihrungskörpers verbleiben, die mit einem
Schmiermitteldepot aus hitzebeständigen Fetten gefüllt sein können.
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Durchläuft eine solche Druckfederanordnung zusammen mit einer Fahrzeugkarosserie
das Bonder - und Lackiersystem, so werden hierbei alle offenliegenden Teile, also
insbesondere die Druckfeder, die Büchse und der Führungskörper trocken und fettfrei
abgewaschen, während die durch eine Fettfüllung gebildeten Schmiermitteldepots in
den nach außen hermetisch abgedichteten Hohlräumen der Büchse im vollen Umfange
erhalten bleiben und beim Betrieb der Druckfederanordnung für eine ausreichende
Schmierung der Führungebuchse bzw. des Führungskörpers auch über einen langzeitigen
Betrieb hin ausreichen.
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Falls der Führungskörper in bekannter Weise durch einen Rundrohrabschnitt
gebildet ist, kann nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen
sein, daß eine einteilig ausgebildete, aussenseitig mit einem radial ausladenden
Ringsteg versehene Büchse beidendig über eine Anzahl von Wälzkörpern axial verfahrbar
auf dem Führungskörper abgestützt ist. Zweckmäßigerweise sind dabei die die Büchse
gegen den FUhrungskörper abstützenden Wälzkörper durch Rollen gebildet und um zur
Umfangsfläche des Führungskörpers tangential gerichtete Achsen drehbar in der Büchse
gelagert. Eine kippsichere Abstützung der Büchse auf dem Führungskörper ergibt sich
dabei aus der Anordnung je eines Kranzes von drei um 120 gegeneinander versetzt
angeordneten Rollen an beiden Enden des Büchsenkörpers. Die Rollen sind zweckmäßigerweise
in zu deren Enden hin offene axial gerichtete Schlitzausnehmungen der Büchse eingesetzt
und in radial gerichteten Randflanschen der Schlitzausnehmungen über Achsbolzen
gelagert.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist unabhängig von der Ausbildung
der Büchse die eine Druckfederhälfte über einen an diesem kippbar abgestützten Federteller
gegen den Fahrzeugaufbau abgestützt, während die andere Druckfederhältte über einen
Federteller an der Rückseite einer mit dem Führungskörper verbundenen, quer zu diesem
gerichteten U-förmigen Lagerschale, welche einen Teil der Gelenkverbindung des Führungskörpers
mit dem an der Koffer- bzw. Motorraumhaube starr befestigten Hebelarm bildet, angreift.
Beide Federteller sind erfindungsgemäß um parallele Achsen kippbar gelagert bzw.
abgestützt.
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Im Fahrzeugaufbauist der Führungskörper über ein Gleitlager aus einem
hitzebeständigen Material, insbesondere Polyamid oder Delrin axial verschieblich
geführt. Zweckmäßigerweise ist das den Führungskörper führende Gleitlager in einem
das Kipplager für den Aufbau seitigen Federteller bildenden Sockel angeordnet.
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Der an der toffer- oder Motorraumhaube starr befestigte, um die Scharnierachse
schwenkende Hebelarm umfaßt vorteilhaft zwei senkrecht zur Scharnierachse gerichtete
Flügel, zwischen deren freien Enden ein mit einer Kuststoffbüchse umkleideter, in
die am Führungskörper angeordnete Lagerschale eingreifender Lagerbolzen aus Stahl
angeordnet ist.
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Die im vorstehenden hauptsächlich in Verbindung mit der Anwendung
bei einem Fahrzeugaufbau dargestellte Erfindung ist nicht auf diese Anwendung beschränkt,
sondern kann vielmehr auch auf Jedem anderen inwendungegebiet mit gleichem Erfolg
verwendet werden. Besonders bei der Anwendung in Verbindung mit einem Koffer- oder
Motorraumhaub enscharnier ist es zweckmäßig, den BUhrurgskörper mit Druckfederhälften
und Büchse sowie Federtellern in einem die eine Scharnierhälfte bildenden, die Scharnierachse
aufnehmenden und insgesamt am Fahrzeugaufbau befestigbaren, einen im wesentlichen
U-förmigen Profilquerschnitt aufweisenden Blechgehäuse aufzunehmen.
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Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beispielsbeschreibung an Hand
einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele im einzelnen beschrieben.
In der Zeichnung zeigt die Figur 1 eine mehr oder minder schematische Seitenansicht
einer ersten Verwirklichungsform der erfindungsgemäßen Stütz- und Druckfederanordnung;
Figur 2 eine Draufsicht zu Figur 1; Figur 3 eine Seitenansicht einer weiteren Verwirklichungsform
einer erfindungsgemäßen Stütz- und Druckfederanordnung; Figur 4 eine Draufsicht
zu Figur 3; Figur 5 eine Seitenansicht einer weiteren Verwirklichungsform einer
erfindungsgemäßen Stütz- und Druckfederanordnung; Figur 6 eine Draufsicht zu Figur
5; Figur 7 einen Schnitt durch Figur 6 entlang der Linie VII-VII.
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Die in der Zeichnung dargestellten Sütz- und Druckfederanordnungen
sind für die Anwendung bei Koffer- bzw. Motorraumhauben von Fahrzeugen bestimmt,
wobei eine in der Zeichnung nicht dargestellte Eoffer- bzw. Motorraumhaube vermittels
eines
Flügelsoharnieres 1 und 2 um eine Scharnierachse 3 schwenkbar
an einem gleichfalls nicht dargestellten Fihrzeugaufbau angelenkt ist. Dabei ist
der eine durch ein einen im allgemeinen U-förmigen Profilquerschnitt aufweisendes
Blechgehäuse 4 gebildete Scharnierflügel mittels angedeuteter Befestigungemittel
5 am Fahrzeugaufbau befestigt und lagert die Scharnierachse 3. Ein auf der Scharnierachse
3 schwenkbar gelagerter Scharnierflügel 2 ist an der Koffer bzw. Motorraumhaube
angeschlagen. Innerhalb des den Scharnierflügel 1 bildenden Blechgehäuses 4 ist
eine im wesentlichen aus einer Druckfeder 6, einem geraden Führungskörper 7 einer
die Druckfeder 6 etwa mittig gegen den Führungskörper 7 abstützenden Buchse 8 und
Federtellern 9 und lo sowie einem um die Scharnierachse 3 schwenkbaren, starr mit
dem Scharnierflügel 2 verbundenen Hebelarm ii bestehende Stütz- und Druckfederanordnung
untergebracht. Die Büchse 8 ist vermittels einer Gleitlagerführung 12 axial verschieblich
auf dem durch einen Rundrohrabschnitt gebildeten Führungskörper 7 gelagert und weist
einen etwa mittig angeordneten, radial ausladenden Ringsteg 13 auf, gegen den eine
Federwindung 14 der Druckfeder 6 anliegt. Der Ringsteg 13 ist schräg zur Längsachse
der Büchse 8 ausgerichtet und der Steigung der Federwindungen der Druckfeder 6 entsprechend
räumlich gekrümmt, so daß die Büchse 8 über den Ringsteg 13 von deren einem Ende
her in die Druckfeder 6 eingeschraubt werden kann. Um im Betrieb eine Relativdrehung
der Büchse 8 gegenüber der Druckfeder 6 bzw. deren Windungen auszuschließen, ist
die Büchse 8 über eine an ihrem Ringsteg 13 befestigte Klammer 15 an der Windung
14 der Druckfeder 6 festgelegt. Der Führungskörper 7 ist an seinem freien Ende über
ein Lager 16 aus einem hitzebeständigen Eunststoffmaterial axial verschieblich am
Fahrzeugaufbau bzw. der mit diesem starr verbundenen Rückwand 17 des Gehäuses 4
geführt. Das Lager 16 ist über einen Sockel 18 in der Rückwand 17 des Gehäuses 4
gehalten. Der Sockel 18 bildet gleichzeitig ein Kipplager 19 für den das aufbauseitige
Ende der Druckfeder 6 aufnehmenden Federteller 9. Der Federteller 9 ist am Kipplager
19, wie sich insbesondere aus der Darstellung der Figur 2 ergibt, um eine zur Scharnierachse
3 parallele Achse kippbar abgestützt. An ihrem anderen Ende ist die Druckfeder 6
in einem weiteren Federteller 1o aufgenommen, welcher gegen die Rückseite einer
U-förmigen, am Führungskörper 7 befestigten
Lagerschale 20 anliegt.
Auf der Umfangsfläche der Lagerschale 20 ist der Federteller lo um eine zur Scharnierachse
3 parallele Achse kippbar abgestützt. In die Lagerschale 20 greift ein mit dem Hebelarm
ii fest verbundener, mit einer Kunststoffbüchse 21 ummantelter Stahlbolzen 22 ein.
Der Hebelarm ii besteht aus zwei in der Seitenansicht etwa dreieckförmigen Flügeln
23 und 24, die an ihrer Basis starr mit dem Scharnierflügel 2 verbunden sind und
im Bereich ihrer freien Enden den Stahlbolzen 22 tragen. In der Zeichnung ist das
Scharnier 1 uns 2 samt der ihm zugeordneten Stütz-und Druckfederanordnung in seiner
der geöffneten Eoffer-bzw. Motorraumhaube entsprechenden Stellung dargestellt.
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Beim Schließen der Eoffer- bzw. Motorraumhaube schwenkt der Scharnierflügel
2 um die Scharnierachse, wodurch gleichzeitig der Hebelarm 11 in Richtung des Pfeiles
25 verstellt wird, so daß der Stahlzapfen 22 bei völlig geschlossener Koffer bzw.
Motorraumhaube die mit 26 bezeichnete Stellung einnimmt.
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Durch diese Verlagerung des Stahlbolzens 22 wird die gegen den Fahrzeugaufbau
abgestützte Druckfeder 6 gespannt und wird ferner der Führungskörper 7 unter gleichzeitiger
Schwenkung gegen den Fahrzeugaufbau hin verschoben. Dabei verhindert die die Druckfeder
6 gegen den Führungskörper 7 abstützende Büchse 8 ein Ausknicken der Druckfeder
6, so daß diese an keiner Stelle unmittelbar mit dem Pührungskörper 7 in Berührung
kommen kann. Unterstützt wird dies zusätzlich noch durch die Aufnahme beider Enden
der Druckfeder 6 in um zueinander und zur Scharnierachse parallele Achsen kippbaren
Federtellern 9 und lo, die eine Schrägstellung der Druckfeder 6 gegenüber dem Führungskörper
7 auch dann ausschließen, wenn dieser eine Schrägstellung zum Fahrzeugaufbau einnimmt.
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Dadurch, daß die Druckfeder 6 mit dem Führungskörper 7 nicht in Berührung
kommen kann, wird zuverläßig Jegliche Geräuschbildung beim Betätigen der Eoffer-
bzw. Motorraumhaube unterbunden. Weiterhin sorgt das Kunststofflager 16 für eine
geräuschfreie Verschiebung des Führungskörpers 7 gegenüber dem Pahrzeugaufbau und
schließt schließlich die den Stahl bolzen 22 umgebende Kunststoffbchse 21 jegliche
Geräuchbildung zwischen Lagerschale 20 und Stahlbolzen 22 aus.
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In den Figuren 3 und 4 ist eine weitere Ausführungsform
der
erfindungsgemäßen Stütz- und Druckfederanordnung dargestellt, die sich von der nach
den Figuren 1 und 2 im wesentlichen dadurch unterscheidet, daß eine in zwei Teile
27 und 28 unterteilte Druckfeder in Verbindung mit einer einen geraden Ringsteg
30 aufweisenden Büchse 31 verwendet wird. Die Büchse 31 ist aus zwei untereinander
gleichen, spiegelbildlich zusammengefügten Teilen 32 und 33 gebildet, deren jedes
einen Endflansch 34 aufweist. Die beiden Endflansche 34 bilden bei zusammengesetzter
Büchse 31 den Ringflansch 30. Dem Ringflansch 30 sind nach beiden Seiten hin Führungssätze
35 vorgeschaltet, welche in die einander zugekehrten Enden der Druckfederhälften
27 und28 eintauchen. Mit ihren einander zugekehrten Enden liegen die beiden Druckfederhälften
27 und 28 beiderseits am Ringsteg 30 an. Auf dem Führungskörper 7 ist die Büchse
31 über eine mittig angeordnete Führungsbüchse 36, deren Gleitfläche aus einer Teflon
getränkten oder beschichteten Bronze-Gleitlagerschicht besteht, axial verschieblich
abgestützt. In den beiderseits der Führungsbuchse 36 zwischen dem Innenumfang der
Büchse 31 und dem Außenumfang des Führungskörpers 7 verbleibenden Hohlräumen 37
ist ein Schmiermitteldepot aus hitzebeständigem Fett untergebracht. Die Hohlräume
37 sinc nach aussen über O-Ping-Dichtungen 38 hermetisch abgedichtet. Im übrigen
entsprechen Anordnung und Aufbau dieser Verwirklichungsform der weiter oben bereits
zu den Figuren 1 und 2 beschriebenen.
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Von der vorbeschriebenen Ausführungsform unterscheidet sich die in
den Figuren 6 bis 7 dargestellte Ausführungsform der Erfindung durch die Ausbildung
und Abstützung der die beiden Enden der Druckfederhälften 27 und 28 verbindenden
Büchse 39. Die Büchse 39 ist zusammen mit dem mittig angeordneten, radial ausladenden
Ringsteg 40 einteilig ausgebildet und beidendig über Rollen 41 am Außenumfang des
r-ührungskörpers 7 axial verfahrbar abgestützt. Die Rollen 41 sind in axial zur
Büchse 39 gerichteten Schlitzausnehmungen 42 der dem Ringsteg 40 beidseitig vorgeschalteten
Führungsansätze 43 der Büchse 79 unter einem gegenseitigen Versatz von jeweils 120°
angeordnet. Die Schlitzausnehmungen 42 weisen radial abgestellte Randflansche 44
auf, in denen die Rollen 41 lagernde Achsbolzen 45 in tangentialer Ausrichtung zur
Umfangsfläche des Führungskörpers 7 aufgenommen aind. Im übrigen entsprechen Anordnung
und Wirkungsweise der in ae Figuren 5 bis 7 dargestellten Stütz- und Druckfederanordnung
der
bereits zu den vorausgehenden Figuren beschriebenen.