DE60223226T2 - Nocknunterstütztes Deckelscharnier - Google Patents
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Description
- Gebiet der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung betrifft nockenunterstützte Fahrzeugdeckelscharniere, insbesondere nockenunterstützte Viergelenkfahrzeugdeckelscharniere für Autokofferraumdeckel. Die Schrift
EP-A-0 808 982 offenbart solch ein Scharnier mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1. - Hintergrund der Erfindung
- In der Automobilindustrie werden Kofferraumdeckel immer häufiger unter Verwendung eines Paars Viergelenkscharniere an den Autoaufbauten befestigt, wobei jedes Scharnier einen Aufbaulenker und einen Deckellenker umfasst und der Aufbau- und der Deckellenker durch einen langen und einen kurzen Lenker miteinander verbunden sind. Wenn der Kofferraumdeckel geschlossen ist, klappen die Scharniere in die flachen Rinnen auf jeder Seite des Kofferraums zwischen dem Kofferraumdeckel und der Außenfläche des Autoaufbaus zusammen.
- Solche Viergelenkscharniere weisen gegenüber herkömmlichen Schwanenhalsscharnieren den Vorteil auf, dass sie nicht in den Raum des Kofferraums ragen, wenn der Kofferraumdeckel geschlossen ist.
- Das Öffnen des Kofferraumdeckels wird in der Regel durch eine auf jedes Scharnier wirkende Gasfeder unterstützt, und da es nicht erwünscht ist, dass die Gasfedern in den Raum des Kofferraums ragen, müssen auch sie in den flachen Rinnen angeordnet werden. Die fast horizontale Stellung der Gasfedern bei geschlossenem Deckel führt jedoch dazu, dass die Gasfedern eine schlechte Hebelübersetzung und deshalb wenig Unterstützung während des anfänglichen Öffnens des Deckels bieten.
- Es sind verschiedene Mechanismen vorgeschlagen worden, um das anfängliche Öffnen solcher Scharniere zu unterstützen, jedoch ist gemäß dem Kenntnisstand der Anmelderin bis heute kein Mechanismus dahingehend betreibbar gewesen, das Scharnier in einem größeren Ausmaß als ca. 20° Drehung des Deckellenkers bezüglich einer geschlossenen Position zu öffnen. Es wird angenommen, dass das Mindestausmaß, zu dem das Scharnier geöffnet werden muss, damit die Gasfeder zum vollständigen Öffnen des Scharniers betrieben werden kann, ca. 35° Drehung des Deckellenkers bezüglich der geschlossenen Position beträgt.
- Kurze Darstellung der Erfindung
- Gemäß der Erfindung wird ein Scharnier für einen Fahrzeugdeckel mit den Merkmalen von Anspruch 1 bereitgestellt. Das Scharnier umfasst ein Hauptvorspannmittel, zum Beispiel eine Gasfeder, die zum Drücken des Scharniers in eine geöffnete Entladeposition betrieben werden kann, und einen Mechanismus zur Unterstützung des anfänglichen Öffnens des Scharniers aus einer geschlossenen Position, wobei der Mechanismus einen Drehnocken, der mit einem anderen Teil des Scharniers in Eingriff gebracht werden kann, um Unterstützung zu bieten, und des Weiteren ein Vorspannmittel umfasst, das auf den Nocken einwirkt, um ihn bezüglich des anderen Teils des Scharniers zu drehen.
- Somit stellt die Erfindung ein Scharnier für einen Fahrzeugdeckel mit einem Mechanismus zur Unterstützung des anfänglichen Öffnens des Scharniers bereit, der zum Öffnen des Scharniers in dem Mindestausmaß betrieben werden kann, das dazu erforderlich ist zu gewährleisten, dass das Hauptvorspannmittel zum Öffnen des Scharniers in seinem vollen Ausmaß betrieben werden kann.
- Der Nocken ist schwenkbar am Scharnier befestigt.
- Vorzugsweise handelt es sich bei dem Scharnier um ein Viergelenkscharnier.
- Vorzugsweise umfasst das Scharnier einen Aufbaulenker zur Befestigung an einem Fahrzeugaufbau, einen Deckellenker zur Befestigung an einem Fahrzeugdeckel, einen kurzen und einen langen Lenker, die den Aufbau- und Deckellenker verbinden; und das Hauptvorspannmittel umfasst eine Gasfeder, die zwischen dem Aufbau- und Deckellenker befestigt ist.
- Vorzugsweise ist der Nocken schwenkbar am langen Lenker befestigt und kann mit dem Deckellenker in Eingriff gebracht werden.
- Der Deckellenker kann vorteilhafterweise einen Nockenfolger zum Eingriff mit dem Nocken enthalten.
- Vorzugsweise nimmt der Nocken den Nockenfolger in Eingriff, wenn sich das Scharnier in der geschlossenen Position befindet und während des anfänglichen Öffnens des Scharniers aus der geschlossenen Position.
- Das weitere Vorspannmittel kann vorteilhafterweise eine mechanische Feder umfassen.
- Vorzugsweise umfasst das weitere Vorspannmittel eine Schraubenzugfeder.
- Das weitere Vorspannmittel kann vorteilhafterweise zwischen dem Nocken und dem langen Lenker befestigt sein.
- Vorzugsweise ist das weitere Vorspannmittel so am langen Lenker und am Nocken befestigt, dass er allgemein entlang dem langen Lenker angeordnet ist, wenn sich das Scharnier in der geschlossenen Position befindet. Dies gestattet, dass ein relativ großes, leistungsstarkes Vorspannmittel untergebracht werden kann.
- Die Stelle des Befestigungsbereichs des weiteren Vorspannmittels am Nocken und die Stelle des Eingriffsbereichs des Nockens mit dem anderen Teil des Scharniers bezüglich der Drehmitte des Nockens ist derart, dass die durch den Nocken an den anderen Teil des Scharniers angelegte Kraft größer ist als die durch das weitere Vorspannmittel an den Nocken angelegte Kraft.
- Der Deckellenker kann vorteilhafterweise zur Befestigung eines Kofferraumdeckels eines Autos ausgeführt sein, und der Aufbaulenker kann vorteilhafterweise zur Befestigung am Aufbau eines Autos ausgeführt sein.
- Obgleich das Scharnier besonders für den Kofferraumdeckel eines Autos geeignet ist, kann es jedoch gleichermaßen für die Motorhaube eines Autos verwendet werden. Des Weiteren kann das Scharnier auch immer dann in anderen Anwendungen außerhalb der Automobilindustrie verwendet werden, wenn das Heben eines schweren Deckels unterstützt werden muss.
- Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Scharnier, wenn es an einem Deckel und an einem Aufbau, zum Beispiel eines Fahrzeugs, angebracht ist.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
- Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispiels und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben; darin zeigen:
-
1 eine Seitenansicht eines Viergelenkscharniers gemäß der Erfindung, wobei das Scharnier in einer geschlossenen Position gezeigt wird; -
2 eine perspektivische Ansicht des Scharniers in einer teilweise geöffneten Position; -
3 eine perspektivische Ansicht des Scharniers in der geschlossenen Position; und -
4 eine perspektivische Ansicht des Scharniers in einer vollständig geöffneten Position. - Ausführliche Beschreibung von Ausführungsformen
- Auf
1 Bezug nehmend, umfasst ein Viergelenkscharnier10 zur Befestigung eines Deckels an einem Aufbau eines Fahrzeugs einen Aufbaulenker12 zur Befestigung am Aufbau, einen Deckellenker14 zur Befestigung am Deckel, einen kurzen Lenker16 und einen langen Lenker18 , wobei sowohl der kurze als auch der lange Lenker schwenkbar am Aufbau- und Deckellenker befestigt sind, eine zwischen dem Aufbau- und Deckellenker befestigte Gasfeder20 , einen schwenkbar am langen und Deckellenker befestigten Drehnocken22 und eine Schraubenzugfeder24 , die zwischen dem langen Lenker18 und dem Nocken22 befestigt ist. - Auf
2 Bezug nehmend, die das Scharnier10 von1 in einer teilweise geöffneten Position zeigt, wobei die Gasfeder20 für Darstellungszwecke entfernt worden ist, ist der kurze Lenker16 an einem ersten Ende durch einen Drehzapfen26 an einem ersten Ende des Aufbaulenkers12 und an einem zweiten Ende durch einen Drehzapfen28 an einem ersten Ende des Deckellenkers14 befestigt. Der lange Lenker18 ist an einem ersten Ende durch einen Drehzapfen30 an einem mittleren Teil des Aufbaulenkers12 und an einem zweiten Ende durch einen Drehzapfen32 an einem Teil des Deckellenkers zwischen dem ersten Ende und einem mittleren Teil davon befestigt. Der Nocken22 ist durch den Drehzapfen32 am Deckellenker14 und am langen Lenker18 befestigt. - Der Aufbaulenker
12 weist an einem zweiten Ende eine Spindel34 mit Kugelende zur Befestigung an einem ersten Ende einer (in2 nicht gezeigten) Gasfeder auf. Der Deckellenker14 weist am mittleren Teil eine Spindel36 mit Kugelende zur Befestigung an einem zweiten Ende der Gasfeder auf. Ein Nockenfolger38 in Form einer abgewinkelten Nase ragt vom mittleren Teil des Deckellenkers14 hervor. Der lange Lenker18 weist einen Zapfen40 am mittleren Teil auf. - Der Nocken
22 ist lappenförmig und weist einen ersten, zweiten und dritten Lappen42 ,44 bzw.46 auf. Der Drehzapfen32 erstreckt sich durch den ersten Lappen42 . Der zweite Lappen44 ist mit einem Zapfen48 versehen. Der Rand des dritten Lappens46 bildet eine Nockenfläche50 , die mit dem Nockenfolger38 in Eingriff gelangt, wenn sich das Scharnier in der geschlossenen Position befindet und während des anfänglichen Öffnens des Scharniers aus der geschlossenen Position. Die Feder24 ist zwischen den Zapfen40 und48 befestigt. Der Abstand vom Zapfen48 , an den die Feder24 wirkt, zum Drehzapfen32 ist größer als der Abstand von der Nockenfläche50 zum Drehzapfen32 , so dass bei Drehung des Nockens durch die Feder24 eine Hebelübersetzung an der Nockenfläche50 erhalten wird. - Aus den
1 und2 geht hervor, dass das anfängliche Öffnen des Scharniers aus der geschlossenen Position sowohl eine lineare Verschiebung als auch eine Drehung des Deckellenkers14 bezüglich des Aufbaulenkers12 erfordert. In der geschlossenen Position liegt die Gasfeder jedoch entlang dem Aufbau- und Deckellenker, und die durch die Gasfeder ausgeübte Kraftkomponente, die dazu neigt, das Scharnier zu öffnen, ist relativ klein. Des Weiteren liegt die Spindel36 mit Kugelende des Deckellenkers, durch die die Gasfeder wirkt, relativ nahe an den Drehzapfen28 und32 , wodurch die Wirksamkeit der Gasfeder beim Öffnen des Scharniers weiter verringert wird. - Auf
3 Bezug nehmend, die das Scharnier10 wieder in einer geschlossenen Position zeigt, steht die Nockenfläche50 infolge der durch die Feder24 auf die Zapfen40 und48 ausgeübten Kraft mit dem Nockenfolger38 in Eingriff. Wenn das Scharnier freigegeben wird, zum Beispiel durch Freigabe des Deckelverschlusses, dreht die durch die Feder24 auf die Zapfen48 und40 ausgeübte Kraft den Nocken22 um den Drehzapfen32 bezüglich des Deckellenkers14 , der Eingriff der Nockenfläche50 und des Nockenfolgers38 bewirken, dass sich der Deckel, der kurze und der lange Lenker bezüglich des Aufbaulenkers bewegen und somit das Scharnier öffnen. - Das Scharnier öffnet sich weiter, bis sich der Nocken zu der Stelle gedreht hat, an der die Wirkungslinie der Feder
24 durch den Drehzapfen32 läuft. Dies ist die in2 gezeigte Situation. Wenn das Scharnier sich zu dem Ausmaß geöffnet hat, dass der Nocken zu wirken aufgehört hat, wobei sich dann der Deckel um ca. 35° aus der geschlossenen Position bewegt hat, ist die Wirkungslinie der (in2 nicht gezeigten) Gasfeder derart, dass die Gasfeder dahingehend betreibbar ist, das Scharnier10 zu seinem vollen Ausmaß zu öffnen. Das Scharnier wird in4 in seiner zum vollen Ausmaß geöffneten Position gezeigt. - Auf diese Weise ist das Scharnier dahingehend betreibbar, bei Freigabe des Deckelverschlusses den Deckel aus einer geschlossenen Position in eine ganz geöffnete Position zu öffnen. Die ist bei vorherigen Scharniermechanismen nicht möglich gewesen.
- Des Weiteren können durch leichte Änderungen des Profils der Nockenfläche und/oder der Länge des Nockenfolgers die Kraft, mit der, und das Ausmaß des Öffnens des Scharniers, über das der Nocken wirkt, eingestellt werden.
- Dazu ist ein Kompromiss erforderlich; das Vergrößern des Öffnungsausmaßes des Scharniers, über das der Nocken wirkt, durch Vergrößern des Abstands zwischen der Nockenfläche
50 und dem Drehzapfen32 führt zu einer Verkleinerung der durch den Nocken bereitgestellten Hebelübersetzung. Umgekehrt führt das Vergrößern der durch den Nocken bereitgestellten Hebelübersetzung zu einer Verkleinerung des Öffnungsausmaßes des Scharniers, über das der Nocken wirkt. - Bei einer anderen Ausführungsform nimmt ein Deckel den Platz des Deckellenkers ein, und ein Fahrzeugaufbau nimmt den Platz des Aufbaulenkers ein, wobei der Deckel und der Aufbau durch einen kurzen und einen langen Lenker verbunden sind und eine Gasfeder zwischen dem Aufbau und dem Deckel befestigt ist, wobei der Nocken schwenkbar am Aufbaulenker befestigt ist, und eine zwischen dem Aufbau und dem Nocken befestigte Schraubenzugfeder bewirkt, dass der Nocken mit einem Nockenfolger am Deckel in Eingriff gelangt, um das anfängliche Öffnen des Deckels aus einer geschlossenen Position zu unterstützen.
- Es versteht sich, dass sich die obige Beschreibung nur auf zwei Ausführungsformen der Erfindung bezieht und dass die Erfindung auch andere Ausführungsformen, wie sie durch die vorhergehende Kurzdarstellung der Erfindung definiert werden, umfasst.
Claims (14)
- Scharnier (
10 ) für einen Fahrzeugdeckel, wobei das Scharnier Folgendes umfasst: einen ersten Scharnierteil (12 ); einen zweiten Scharnierteil (14 ), der bezüglich des ersten Scharnierteils (12 ) zwischen einer geschlossenen Position und einer geöffneten Position beweglich ist; ein Hauptvorspannmittel (20 ) zum Drücken des zweiten Scharnierteils (14 ) in die geöffnete Position; und einen Mechanismus (22 ,24 ) zur Unterstützung der Anfangsbewegung des zweiten Scharnierteils (14 ) aus der geschlossenen Position, wobei der Mechanismus (22 ,24 ) Folgendes umfasst: einen Drehnocken (22 ), der um eine Achse drehbar ist und einen ersten Teil (46 ) aufweist, der mit einem anderen Teil des Scharniers in Eingriff gebracht werden kann, um die Unterstützung zu liefern; und ein Hilfsvorspannmittel (24 ), das auf den zweiten Teil (44 ) des Nockens (22 ) einwirkt, um den Nocken (22 ) bezüglich des zweiten Scharnierteils (14 ) zu drehen, wodurch über den Eingriff eine Bewegung des zweiten Scharnierteils (14 ) bewirkt wird; dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptvorspannmittel (20 ) direkt am ersten (12 ) und zweiten (14 ) Scharnierteil befestigt ist; der erste Teil (46 ) des Drehnockens (22 ) mit dem anderen Scharnierteil, der der zweite Scharnierteil (14 ) ist, direkt in Eingriff gebracht werden kann, um die Unterstützung zu liefern; und der zweite Teil (44 ) des Nockens (22 ) weiter von der Achse entfernt ist als der erste Teil (46 ) des Nockens (22 ), wodurch eine durch den Nocken (22 ) an den zweiten Scharnierteil (14 ) angelegte Kraft größer ist als eine durch das Hilfsvorspannmittel (24 ) an den Nocken (22 ) angelegte Kraft. - Scharnier (
10 ) nach Anspruch 1, wobei das Scharnier weiterhin einen ersten (16 ) und einen zweiten (18 ) Lenker umfasst, die jeweils schwenkbar sowohl am ersten (12 ) als auch am zweiten (14 ) Scharnierteil befestigt sind, um ein Viergelenkscharnier zu bilden. - Scharnier (
10 ) nach Anspruch 2, wobei der erste Scharnierteil (12 ) ein Aufbaulenker ist, der zur Befestigung an einem Fahrzeugaufbau ausgeführt ist, der zweite Scharnierteil (14 ) ein Deckellenker ist, der zur Befestigung an einem Fahrzeugdeckel ausgeführt ist, der erste (16 ) und der zweite (18 ) Lenker ein kurzer bzw. ein langer Lenker sind und das Hauptvorspannmittel (20 ) eine zwischen dem Aufbau- und dem Deckellenker befestigte Gasfeder umfasst. - Scharnier (
10 ) nach Anspruch 3, wobei der Nocken (22 ) schwenkbar am langen Lenker (18 ) befestigt ist und mit dem Deckellenker (14 ) in Eingriff gebracht werden kann. - Scharnier (
10 ) nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Deckellenker (14 ) einen Nockenfolger (38 ) zum Eingriff mit dem Nocken (22 ) enthält. - Scharnier (
10 ) nach Anspruch 5, wobei der Nocken (22 ) mit dem Nockenfolger (38 ) nur dann in Eingriff gelangt, wenn sich der Deckellenker (14 ) in der geschlossenen Position befindet, und beim anfänglichen Öffnen des Deckellenkers (14 ) aus der geschlossenen Position. - Scharnier (
10 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Hilfsvorspannmittel eine mechanische Feder umfasst. - Scharnier (
10 ) nach Anspruch 7, wobei das Hilfsvorspannmittel (24 ) eine Schraubenzugfeder umfasst. - Scharnier (
10 ) nach Anspruch 3 oder einem davon abhängigen Anspruch, wobei das Hilfsvorspannmittel (24 ) zwischen dem Nocken (22 ) und dem langen Lenker (18 ) befestigt ist. - Scharnier (
10 ) nach Anspruch 9, wobei das Hilfsvorspannmittel (24 ) so am langen Lenker (18 ) und am Nocken (22 ) befestigt ist, dass es allgemein entlang dem langen Lenker (18 ) angeordnet ist, wenn sich der Deckellenker (14 ) in der geschlossenen Position befindet. - Scharnier (
10 ) nach Anspruch 3 oder einem davon abhängigen Anspruch, wobei der Deckellenker (14 ) zur Befestigung an einem Kofferraumdeckel eines Autos ausgeführt ist und der Aufbaulenker (12 ) zur Befestigung am Aufbau des Autos ausgeführt ist. - Scharnier (
10 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Teil (46 ) des Nockens (22 ) aus dem zweiten Scharnierteil (14 ) ausrückt, nachdem der Letztere eine vorbestimmte Zwischenposition zwischen der geschlossenen und der geöffneten Position erreicht hat. - Scharnier (
10 ) nach Anspruch 12, wobei in der Zwischenposition eine Wirkungslinie einer Vorspannkraft des Hilfsvorspannmittels (24 ) durch die Achse verläuft. - Fahrzeug mit einem Aufbau und einem durch ein Scharnier (
10 ) nach Anspruch 1 am Aufbau befestigten Deckel.
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