DE4442547C1 - Feststellvorrichtung für eine aufschwenkbare Fahrzeugklappe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Feststellvorrichtung für eine aufschwenkbare Fahrzeugklappe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist allgemein bekannt, die Öffnungsbewegung einer Fahrzeugklappe, wie einer Heckklappe oder Motorhaube eines Personenkraftwagens, mittels einer Gasdruckfeder zu erreichen. Sobald die Klappe entriegelt ist, wird sie durch die Kraft der Gasdruckfeder nach oben gedrückt, bis sie ihre am weitesten aufgeschwenkte Endposition erreicht hat.

Im DE 83 16 231 U1, die im Oberbegriff des Anspruchs 1 berücksichtigt ist, ist eine Vorrichtung zum Offenhalten der Heckklappe eines Kraftfahrzeugs beschrieben, die eine als Öffnungsantrieb wirkende Gasdruckfeder umfaßt, welche die Heckklappe in eine geöffnete Endlage bewegen kann. Um weitere Zwischenstellungen der Heckklappe stabilisieren zu können, ist an der Kolbenstange der Gasdruckfeder ein Rohr festgelegt, welches diese und in jeder Ausfahrposition auch überlappend einen Endabschnitt des Gasdruckfederzylinders umgibt. Das Rohr wird durch eine Spannvorrichtung, die am Gasdruckfederzylinder festgelegt ist, am Gasdruckfederzylinder arretiert. Dabei muß eine Hand die Heckklappe bzw. das Rohrteleskop in Position halten, während die andere Hand den Betätigungshebel oder Drehknopf bedient. Eine Entriegelung der Halteposition der geöffneten Heckklappe ist dabei auch möglich, ohne daß die Heckklappe kontrolliert gehalten wird, wonach diese ohne weitere Begrenzung durch die Gasdruckfeder in ihre am weitesten geöffnete Position aufgestoßen wird.

Aus der DE 43 02 502 C1 (ebenso aus der DE 43 06 772 A1) ist eine Gasdruckfeder an einer Heckklappe eines Fahrzeugs bekannt, der ein Hebel zugeordnet ist, welcher in verschiedenen Längen an einer Arretiervorrichtung festlegbar ist. Hierbei wird dann gleichzeitig die Kolbenstange der Gasdruckfeder in den entsprechenden Ausfahrpositionen gehalten. Der Hebel ragt parallel zur Gasdruckfeder über die ganze Heckklappenfläche und wird durch ein aufwendiges Zentrifugalelement verriegelt, wenn die Klappe von Hand bei der Aufklappbewegung angehalten wird. Sollte dies nicht der Fall sein, so klappt die Klappe so weit auf, wie die Gesamtausfahrlänge der Gasfeder dies zuläßt.

Im DE 89 15 891 U1 ist eine Gasfeder beschrieben, über deren Zylinder eine Hülse gestülpt ist, die in zwei Stellungen am Zylinder lösbar arretiert werden kann. Die Ausfahrlänge der Kolbenstange wird hierdurch nicht beeinflußt.

Der in der DE 40 00 862 A1 beschriebene Verlängerungshebel an einem Gasdruckfederende läßt nur eine zusätzliche Aufklappstellung der Heckklappe zu.

Eine Längenänderung mit voll ausgefahrener Gasdruckfeder ist ebenfalls aus dem DE 78 33 766 U1 und der DE 41 07 382 A1 bekannt, indem das Kolbenstangenende in einer anschließenden Gewindehülse verschiebbar ist, wobei aber entweder die Kolbenstange oder aber die Gewindehülse verdreht und nach der Verstellung eine weitere Verdrehung verhindert werden muß. Eine einfache Feststellmöglichkeit in verschiedenen Stellungen ist hierdurch nicht gegeben.

Aus der DE 25 55 062 C3 ist eine Feststellvorrichtung für eine Heckklappe eines Kraftwagens bekannt, die eine Gasdruckfeder umfaßt, deren Kolben gegenüber der Zylindererstreckung in verschiedenen Ausfahrstellungen arretierbar ist und dadurch die Heckklappe in unterschiedlichen Öffnungsstellungen hält. Hierzu ist der übliche Kolben einer gebräuchlichen Gasdruckfeder in aufwendiger Weise verändert, indem dem Kolben zur Steuerung der Arretierung ein kraftbetätigbares Sperrelement im Zylinder zugeordnet ist. Eine handelsübliche Gasdruckfeder kann für diese Anwendung an einer Fahrzeugheckklappe dann nicht mehr Verwendung finden.

Die Veränderung des Klappenausstellwinkels einer durch eine Gasdruckfeder bewegten Klappe mittels eines am Zylinder ausfahrbaren Teleskoprohrs ist aus der DE 32 25 974 A1 bekannt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine gattungsgemäße Feststellvorrichtung derart auszubilden, daß ein unbewußtes Aufklappen oder auch ein ungewolltes, zu weites Aufklappen der Fahrzeugklappe vermieden werden kann.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Diese Feststellvorrichtung läßt unterschiedliche Ausfahrlängen der Kolbenstange am Gasdruckfederzylinder zu, wodurch die Fahrzeugklappe bei Bedarf vor dem maximalen Öffnungswinkel angehalten wird. Hierzu kann eine handelsübliche und damit kostengünstige Gasdruckfeder Verwendung finden. Die kraftschlüssig mögliche Verbindung eines am Zylinder angeordneten Feststellelements mit einem mit der Kolbenstange bewegbaren Gegenelement läßt einen einfachen und damit kostengünstigen Aufbau zu, der sich in der Anordnung an der Fahrzeugklappe durch geringes Bauvolumen nicht störend auswirkt. Durch die von Hand zu betätigende Variante wird die Fahrzeugklappe vor Erreichen des größten Öffnungswinkels angehalten und kann durch erhöhte Krafteinwirkung durch gezielte Einwirkung einer Person kontrolliert in die maximale Position aufgeschwenkt werden. Ein sensorgesteuerter Aufbau hält die Klappe in einem verminderten Aufschwenkwinkel an, wenn hier bereits eine Wand oder ein Gegenstand der aufschwenkenden Fahrzeugklappenkante zu nahe kommt, wodurch deren Beschädigung vermieden wird. Auch hier könnte eine Person, die den maximalen Aufschwenkwinkel nicht wünscht, weil sie dann z. B. eine Heckklappe nur schlecht wieder herunterschwenken könnte, ein maximales Aufschwenken verhindern, indem sie auf den Sensor einwirkt.

Das für den Kraftschluß benötigte Feststellelement und Gegenelement kann auf dem Gasdruckfederzylinder bzw. auf der Kolbenstange in unterschiedliche Positionen verschiebbar angeordnet sein, so daß die Maximalwerte der Feststellung entlang der Gaszylinderachse einstellbar und an die Gegebenheiten im Fahrzeug anpaßbar sind. Ein Kraftschluß von Feststellelement und Gegenelement wird einfach, wenn das Gegenelement gegenüberliegend des Feststellelements an einem Rohr festliegt, das den Gasdruckfederzylinder beabstandet umgreift. Bereits die Rohrinnenfläche kann hier für einen Reibschluß als Gegenelement dienen.

Ein formschlüssiger Eingriff von Feststellelement und Gegenelement ist bereits durch zwei Wellrohre erreicht, die in bestimmten Kolbenstangenstellungen in Eingriff gelangen und zuerst die Bewegung der Kolbenstange anhalten, wonach erst durch erhöhten Kraftaufwand und durch das örtlich elastische Zurückweichen mindestens eines der Wellrohre noch weitere Ausfahrlängen der Kolbenstange bis auf einen Maximalwert ermöglicht sind. Die fortschreitende Überdeckung der Wellrohre bzw. die wachsende Anzahl der Rasteingriffe führt dabei zu einer fühlbaren Erhöhung der notwendigen Betätigungskraft bis auf einen Maximalwert vor der Endstellung, so daß der bedienenden Person das Erreichen des größten Aufschwenkwinkels der Fahrzeugklappe durch die höhere Bedienkraft signalisiert wird.

Der Kraftschluß zwischen dem Feststellelement und dem Gegenelement wird ebenfalls durch die Verschiebung eines der Elemente auf das andere zu erreicht, wobei dann ein formschlüssiger Eingriff oder auch eine reibschlüssige Anlage vorhanden sein kann. Diese Bewegung der Elemente aufeinander zu ist durch einfache Bauteile, wie durch eine Feder oder einen Magneten auszuführen, oder auch durch die ventilgesteuerte Befüllung eines Schwellkörpers. An der Fahrzeugklappe kann ein Sensor positioniert werden, der z. B. bei der Annäherung einer Klappenkante an ein festes Hindernis diese Verstellbewegung aus löst und damit ein rechtzeitiges Feststellen der Fahrzeugklappe bewirkt. Ebenso kann am Handgriff der Fahrzeugklappe ein Schalter vorgesehen werden, durch dessen Betätigung die Bewegung der Klappe blockiert oder freigegeben werden kann. Dieser Schalter kann auch bei Annäherung einer Hand an den Handgriff über einen Sensor betätigt werden.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung hervor.

Die Erfindung ist nachstehend anhand einer Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Fahrzeugheck mit mittels einer Gasdruckfeder aufgeschwenkter Heckklappe, in zwei Positionen festgestellt,

Fig. 2 in einem Längsschnitt eine Feststellvorrichtung mit Wellrohren, die in formschlüssigen Eingriff bringbar sind,

Fig. 3 in einem Längsschnitt eine sensorgesteuerte, reibschlüssige Feststellvorrichtung,

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel zu einer reibschlüssigen Feststellvorrichtung, und

Fig. 5 eine Feststellvorrichtung mit einem befüllbaren und wieder entleerbaren Schwellkörper zur Erlangung des Reibschlusses.

Fig. 1 zeigt eine Feststellvorrichtung 1 für eine aufschwenkbare Fahrzeugklappe 2, hier eine Heckklappe, mit einer Gasdruckfeder 3 zwischen Karosserie 4 und Heckklappe 2 als Öffnungsantrieb für die Klappbewegung in eine Endstellung mit maximalem Aufklappwinkel, die hier strichpunktiert dargestellt ist. Die Gasdruckfeder 3 weist wie üblich einen Zylinder 5 sowie einen darin verschiebbaren Kolben mit anschließender Kolbenstange 6 auf, wobei hier das freie Zylinderende an der Heckklappe 2 und das der Kolbenstange an der Karosserie 4 angelenkt ist. Nach der Entriegelung des Heckklappenschlosses wird die Heckklappe 2 selbsttätig durch die Gasdruckfeder 3 aufgeschwenkte indem der erhöhte Gasdruck in einer Zylinderhälfte den Kolben verschiebt und dabei die Kolbenstange 6 ausfährt. Damit die Heckklappe 2 dabei nicht sofort in die Endstellung aufgeschwenkt wird und dabei eventuell gegen ein Hindernis, wie z. B. eine Garagendecke prallt, ist hier vorgesehen, die den Aufklappwinkel bestimmende Ausfahrlänge der Kolbenstange 6 aus dem Gasdruckfederzylinder 5 in mehreren Positionen vor dem maximal möglichen Aufklappwinkel mittels der außerhalb des Gasdruckzylinders 5 angeordneten Feststellvorrichtung 1 zu begrenzen, wie es die ausgezogen gezeichnete Heckklappe 2 zeigt.

Um eine kompakte Bauweise nahe der Gasdruckfeder 3 zu erreichen, ist, wie die folgenden Figuren genauer zeigen, ein Feststellelement 7 (7′, 7′′) der Feststellvorrichtung 1 am Zylinder 5 der Gasdruckfeder 3 positioniert, welches in Kraftschluß mit einem durch die Kolbenstange 6 bewegten Gegenelement 8 (8′, 8′′) bringbar ist. Dieses Gegenelement 8 ist in einem den Gasdruckfederzylinder 5 umgreifenden und an der Kolbenstange 6 festgelegten Rohr 9 angeordnet.

In einem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, die den Aufbau der Feststellvorrichtung aus Fig. 1 (um 180 Grad verschwenkt dargestellt) näher erläutert, ist ein rohrförmiges Feststellelement 7′ auf dem Zylinder 5 festgelegt, welches einen in Richtung der Zylinderlängsachse wellenförmig verlaufenden Mantelflächenabschnitt 10 aufweist, während das Gegenelement 8′ den dazu passenden, in das Rohr 9 eingeformten, wellenförmigen Mantelflächenabschnitt 11 zeigt. Bei der Ausfahrbewegung der Kolbenstange 6 aus dem Gasdruckfederzylinder 5 wird das Rohr 9 mitbewegt und kommt dabei mit seinem Mantelflächenabschnitt 11 zur Anlage an den wellenförmigen Mantelflächenabschnitt 10, wodurch diese Ausfahrbewegung angehalten wird. Nur durch einen erhöhten Kraftaufwand, wie ein Aufdrücken der Heckklappe 2 durch eine bedienende Person, kann dann das Gegenelement 8′ über das Feststellelement 7′ gezogen werden und rastet in Überdeckung in die jeweiligen Gegenwellen ein. Um dabei die benötigte Kraft zu begrenzen, weicht der Mantelflächenabschnitt 11 im Rohr 9 dabei elastisch zurück. Je nach Eingriffsmöglichkeiten der korrespondierenden Mantelflächenabschnitte 10 und 11 sind hierdurch zahlreiche weitere Arretiermöglichkeiten in verschiedenen Winkellagen der Heckklappe 2 gegeben. Die Endstellung mit größtem Aufklappwinkel und weitester formschlüssiger Überdeckung der Mantelflächenabschnitte 10 und 11 ist durch eine Einstellmöglichkeit des Feststellelements 7′ auf dem Zylinder 5 gegeben, indem das Feststellelement 7′ mit einem Innengewinde 12 auf einem Außengewinde 13 des Zylinders 5 verdrehbar und deshalb in Richtung der Zylinderlängsachse verschiebbar ist, wozu an das Feststellelement 7′ eine Hülse 14 anschließt, die in Richtung des freien Zylinderendes aus dem Rohr 9 nach außen geführt ist, wo sie eine Rändelung 15 aufweist, an der eine Verdrehung des Feststellelements 7′ vorgenommen werden kann, wonach dieses wieder selbsthemmend festliegt. Bei einer Verschiebung des Feststellelements 7′ in der Zeichnung nach links würde die Ausfahrbewegung der Kolbenstange 6 früher begrenzt und damit nur ein geringerer Aufklappwinkel der Heckklappe 2 möglich. Diese Anpassung der maximalen Ausfahrlänge der Kolbenstange 6 zur Erlangung des gewünschten Aufklappwinkels der Heckklappe wäre auch durch eine Verschiebung und erneute Festlegung des Gegenelements in unterschiedlichen Positionen an der Kolbenstange 2 zu erreichen.

In den Fig. 3, 4 und 5 sind Feststellvorrichtungen 1 dargestellt, bei denen wiederum dem Gasdruckfederzylinder 5 ein Feststellelement 7′′ zugeordnet ist sowie an der Kolbenstange 6 ein Rohr 9 mit dem Gegenelement 8′′ festgelegt ist, und bei denen das Feststellen der Kolbenstange 6 jeweils durch eine reibschlüssige Anlage eines mit seiner Anlagefläche verschiebbaren Feststellelements 7′′ erreichbar ist.

Fig. 3 zeigt eine Feststellvorrichtung 1, bei der am Gasdruckfederzylinder 5 ein Feststellelement 7′′ angeordnet ist, welches eine Festbacke 16 und eine damit durch Zugfedern 17 verbundene Stellbacke 18 umfaßt. Diese bilden einen Konus 19, an dem der Konus 20 einer Spreizbacke 21 anliegt, welche an der gegenüberliegenden Fläche die Reibfläche 22 zur Anlage an der Gegenreibfläche 23 an der Innenwand des Rohres 9 aufweist. Ohne Betätigung von außen drücken die Festbacke 16 und die Stellbacke 18 die Spreizbacke 21 in Richtung der Gegenreibfläche 23 am Rohr 9, wodurch die Ausfahrlänge der Kolbenstange 6 festgestellt ist. Soll nun eine Verschiebung der Kolbenstange 6 möglich werden, so kann ein Schalter 24 betätigt werden, der einen Stromkreislauf schließt, wodurch ein Magnet 25 betätigt wird, der nun die Stellbacke 18 an sich zieht, wodurch die Spreizbacke von der Gegenreibfläche 23 wegrutscht und damit die Bewegung des Rohrs 9 mit der Kolbenstange 6 nicht mehr blockiert. Der Schaltkreis kann derart aufgebaut sein, daß ein an der Heckklappe 2 angeordneter Sensor 26 bei Annäherung eines Hindernisses die Schalterstellung "offen" bewirkt und damit die magnetische Wirkung aufhebt, wonach die Spreizbacke 21 mit ihrer Reibfläche 22 gegen die Gegenreibfläche 23 am Rohr 9 gedrückt und die Ausfahrbewegung der Kolbenstange 6 festgestellt wird. Weiterhin könnte der Schalter 24 auch durch das Bewegen einer Betätigungsklappe am Handgriff der Heckklappe 2 oder auch bei Annäherung einer Hand an den Handgriff durch die Übermittlung eines Sensors geschaltet werden. Eine derartige Schaltung könnte auch als Öffnungssperre der Heckklappe bei einem versuchten Einbruch dienen, da durch Ausschalten des Stromes beim Abstellen des Fahrzeugs immer auch ein Feststellen der Kolbenstange des Gasdruckzylinders herbeigeführt werden kann.

Die Fig. 4 zeigt eine Ausbildung mit ähnlichem Aufbau wie in Fig. 3, wobei das Feststellelement 7′′ am Gasdruckfederzylinder 5 ein Reibbauteil 27 umfaßt, welches mit seiner Reibfläche 22 durch eine Druckfeder 28 gegen eine Gegenreibfläche 23 gedrückt wird, und durch die Einwirkung eines Magneten 25 von dieser Gegenreibfläche 23 wegzuziehen ist, wodurch wieder eine Bewegung des Rohres 9 mit der Kolbenstange 6, und damit eine Verschwenkung der Heckklappe 2 möglich ist.

Aus der Fig. 5 ist ein Aufbau der Feststellvorrichtung 1 zu ersehen, bei dem das Feststellelement 7′′ durch einen Schwellkörper 29 gebildet ist, der wiederum am Gasdruckfederzylinder 5 festgelegt ist, und der zum Feststellen des Rohres 9 mit der Kolbenstange 6 mit einem Fluid befüllbar ist, danach durch seine Umfangsvergrößerung gegen das Rohr 9 drückt, und damit dessen weitere Bewegung reibschlüssig unterbindet. Dem Schwellkörper 29 ist ein Ventil 30 vorgeschaltet, welches durch einen mittels eines Schalters 24 betätigten Motor 31 eine Befüllung und in einer anderen Stellung eine Entleerung des Schwellkörpers 29 regelt. Auch hier ist zur Steuerung des Schalters 24 ein Sensor 26 einsetzbar.

Claims (13)

1. Feststellvorrichtung für eine aufschwenkbare Fahrzeugklappe, mit einer Gasdruckfeder zwischen Karosserie und Klappe als Öffnungsantrieb für die Klappbewegung in eine Endstellung mit maximalem Aufklappwinkel, wobei die den Aufklappwinkel bestimmende Ausfahrlänge einer Kolbenstange aus dem Gasdruckfederzylinder in mehreren Positionen vor dem maximal möglichen Aufklappwinkel mittels der außerhalb des Zylinders angeordneten Feststellvorrichtung begrenzbar ist, indem am Zylinder der Gasdruckfeder ein Feststellelement positioniert ist, welches in Kraftschluß mit einem durch die Kolbenstange bewegten Gegenelement bringbar ist, das an einem den Gasdruckfederzylinder umgebenden Rohr angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Feststellelement (7′, 7′′) und das Gegenelement (8′, 8′′) im Freiraum innerhalb des Rohres (9) verdeckt angeordnet sind, und deren Kraftschluß durch eine Einwirkung an der Heckklappe (2) veränderbar ist.

2. Feststellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenelement (8′, 8′′) an der Kolbenstange (6) entlang deren Längsachse in unterschiedlichen Positionen festlegbar ist.

3. Feststellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Feststellelement (7′, 7′′) entlang der Zylinderlängsachse auf dem Gasdruckfederzylinder (5) in der Lage veränderbar und neu positionierbar ist.

4. Feststellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Feststellelement (7′) sowie das Gegenelement (8′) eine Körperform aufweisen, durch die ein formschlüssiger Eingriff herstellbar ist.

5. Feststellvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß ein formschlüssiger Eingriff durch eine elastische Nachgiebigkeit mindestens eines der Elemente (7′ bzw. 8′) erreichbar ist.

6. Feststellvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Feststellelement (7′) rohrförmig den Gasdruckfederzylinder (5) und das Gegenelement (8′) rohrförmig das Feststellelement (7′) umgreifen, und beide einen in Richtung der Zylinderlängsachse wellenförmig verlaufenden Mantelflächenabschnitt (10 bzw. 11) aufweisen.

7. Feststellvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Feststellelement (7′) mit einem Innengewinde (12) auf einem Außengewinde (13) des Gasdruckfederzylinders (5) entlang dessen Längsachse verstellbar ist.

8. Feststellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Feststellelement (7′′) oder das Gegenelement (8′′) auf das andere Element (8′′ bzw. 7′′) zu verstellbar sind, wonach beide kraftschlüssig aneinander festgestellt sind.

9. Feststellvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß an der Fahrzeugklappe (2) ein Sensor (26) positioniert ist, durch den bei der Näherung an ein Hindernis die Feststellung ausgelöst ist.

10. Feststellvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Handgriff der Fahrzeugklappe (2) ein Schalter (24) vorgesehen ist, durch den die Verschiebung des Elements (7′ bzw. 8′′) geschaltet ist.

11. Feststellvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das verstellbare Element (7′′) eine Reibfläche (22) aufweist, die an eine Gegenreibfläche (23) anpreßbar ist.

12. Feststellvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das verstellbare Element (7′′) durch einen Magneten (25) bewegbar ist.

13. Feststellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verstellbare Element (7′′) als Schwellkörper (29) ausgebildet ist, welcher durch ein Ventil (30) gesteuert befüllbar und entleerbar ist.