EP2536910A1 - Scharnier für eine klappe einer karosserie eines kraftwagens - Google Patents

Scharnier für eine klappe einer karosserie eines kraftwagens

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EP2536910A1
EP2536910A1 EP11702153A EP11702153A EP2536910A1 EP 2536910 A1 EP2536910 A1 EP 2536910A1 EP 11702153 A EP11702153 A EP 11702153A EP 11702153 A EP11702153 A EP 11702153A EP 2536910 A1 EP2536910 A1 EP 2536910A1
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EP
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hinge
stop
flap
stop element
hinge according
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EP11702153A
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Rüdiger Röhrl
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Daimler AG
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    • E05Y2900/53—Type of wing
    • E05Y2900/546—Tailboards, tailgates or sideboards opening upwards

Definitions

  • the invention relates to a hinge for a flap, a lid, a door, a wing or the like of a body of a motor vehicle in the preamble of
  • Patent claim 1 specified type.
  • flap-side hinge part and a body-side hinge part include, which are hinged together.
  • a limitation of the opening pivoting movement include such
  • Hinges usually a stopper with cooperating
  • Stop elements which come into operative contact with each other for limiting a mutual displacement of the hinge parts.
  • these stop elements comprise respective buffer elements, which abut against each other and in particular limit the opening pivoting movement of the hinge.
  • stop elements are on the one hand yielding designed to dampen the attack.
  • this resilient compliance causes the flap, the lid, the door or wing after reaching the end position by the cooperating stop elements may be moved back slightly, which may be surprising for the operator.
  • Object of the present invention is therefore to provide a hinge of the type mentioned, by means of which an improved, in particular safer Shifting the flap, lid, door or wing into a respective one
  • the two stop elements of the stop device each have at least one braking surface, wherein the movable stop element by means of fixed stop element in the end position of the hinge is frictionally fixed.
  • the hinge comprises a torsion spring drive with at least one torsion spring, by means of which the flap-side hinge part relative to the body-side hinge part is pivotable.
  • a torsion spring drive is just like the stopper particularly space-saving design.
  • Stop element is arranged on a pivot arm of the torsion spring drive. This results in the one hand, a particularly favorable frictionally locking the hinge in said end position and on the other hand, a particularly space-saving arrangement.
  • the respective mutually corresponding braking surfaces of the two stop elements are inclined relative to the direction of movement of the movable stop element.
  • Stop elements each having two braking surfaces. As a result, a particularly effective stop device can be achieved.
  • the respective braking surface of the at least one, in particular movable, stop element comprises at least two braking surface regions which are differently inclined with respect to the direction of movement of the movable stop element, this has the advantage that the frictional forces during the mutual deceleration of the
  • Stop elements can be controlled specifically.
  • a particularly cost-effective and highly effective embodiment of the stop device provides that at least the two stop elements comprises a reversibly compliant material, in particular a plastic material. This results in a damped frictional connection of the stop elements when the hinge reaches the corresponding end position.
  • Wedge element is formed with two braking surfaces, which cooperates with a further, in particular fixed stop element, which two
  • Such a wedge mount which can accommodate the wedge element, is a particularly reliable and accurate stop device to create.
  • the wedge mount has an inlet radius, an inlet slope or the like for the wedge element.
  • a foot region of the one, in particular fixed, stop element comprises an absorption surface.
  • FIG. 1 is a perspective view of the hinged hinge for a tailgate of a coupe or convertible passenger car with a flap side and a body-side hinge part, which are hinged together, wherein the mutual pivoting of the hinge parts by means of a torsion spring drive with a torsion spring, which is fixed on the side of the body-side hinge part;
  • FIG. 2 shows a further perspective view of the hinge according to FIG. 1 from a front viewing direction, wherein in the region of a swivel arm of the torsion spring drive an abutment device with two interacting stop elements can be seen, which is used to limit one
  • FIG. 3 shows a perspective view of the hinge according to FIG. 2 in the other end position of the hinge with the tailgate closed;
  • 4 is a fragmentary perspective view of the stop device with the stop elements, which in the present case are in frictional operative contact with one another in the end position of the hinge when the tailgate is open; and in
  • Fig. 5 is a perspective view of the stop device of FIG. 4, wherein
  • the two stop elements of the stop device are shown in the other end position of the hinge with the tailgate closed, in which the two stop elements are not in frictional operative contact with each other.
  • a hinge which in the present case is designed for a tailgate of a coupe or convertible vehicle comprises
  • the present hinge is a single-joint hinge, and in the context of the invention it should be considered to include that, if appropriate, a multi-joint hinge could also be used.
  • the flap-side hinge part 10 comprises, starting from the hinge axis S, a first lever region 16 and a second lever region 18, which are arranged at an angle to one another in the region of a crank 14. At the end of the lever portion 18, a mounting bracket 20 for the tailgate, not shown, of the body of the passenger car can be seen.
  • the body-side hinge part 12 comprises two bearing angles 22, 24, which each comprise a fastening leg 26, 28 and a respective bearing leg 30, 32.
  • the two bearing legs 30, 32 extend approximately perpendicular relative to the mounting legs 26, 28 and at a distance approximately plane-parallel to each other. In this distance between the two bearing legs 30, 32, the flap-side hinge part 10 in particular with its lever portion 16 and the crank 14 dip.
  • the flap-side hinge part 10 is therefore supported on the left and right of a respective bearing leg 30, 32 of the body-side hinge part 12.
  • Both the body-side hinge part 10 as well as the flap-side hinge part 12 include respective bores 34, 36, via which the tailgate can be fastened or via which the hinge together with the tailgate on the
  • Vehicle body is fastened.
  • a torsion spring drive 38 is fixed with a torsion spring 40.
  • the torsion spring 40 is mounted in a bearing block 42.
  • the torsion spring 40 which is provided here from an approximately rectangular metal band, has a first end 44 which is supported on the bearing block 42.
  • Another, unrecognizable end of the torsion spring 40 is connected to a pivot arm 46, which in turn about a bearing axis L is rotatably supported on the bearing block 42.
  • the swivel arm 46 At its end remote from the bearing axis L, the swivel arm 46 has a joint with a hinge axis G, via which the swivel arm 46 is pivotally connected to a drive arm 48.
  • the drive arm 48 in turn is hinged on the side facing away from the hinge axis G with the lever portion 18 of the flap-side hinge part 10 in the region of another axis A.
  • Swivel arm 46 of the torsion spring drive 38 rotates accordingly.
  • the torsion spring 40 is designed so that it is biased by a spring force when the tailgate is closed or the flap-side hinge part 10 is closed in the direction of the body-side hinge part 12.
  • the rotational spring force generated by the bias of the torsion spring 40 is used in opening the hinge in the open position shown here, to support the opening pivoting movement and consequently to increase the comfort of the operator.
  • the spring force of the torsion spring 40 then initiates a corresponding rotational movement of the pivot arm 40, which in turn the pivoting of the flap-side hinge part 10 relative to the body-side hinge part 12 acts, through the mediation of the
  • the hinge also comprises an abutment device 50, by means of which the mutual displacement of the hinge parts 10, 12 in an end position of the hinge is to be limited in a manner which will be described in more detail below. More specifically, the mutual displacement of the hinge parts 10, 12 to limit such that the tailgate in its open end position - as it corresponds to the representation of the hinge of FIG. 2 - is determined by the stopper 50.
  • the stop device 50 comprises a stop element 52, which is arranged on a further lever arm 54 of the pivot arm 46.
  • This stop element 52 cooperates with a further stop element 56, which is stationary on the body-side hinge lever 12 on the
  • Mounting leg 26 rests.
  • FIGS. 4 and 5 show a fragmentary perspective view of the stop device 50.
  • FIG. 4 shows that position of the movable stop element 52 on the side of the pivot arm 46, in which this is the corresponding one with the corresponding
  • Stop element 56 is in effective manner described in more detail below. Thus, in that position, the stop elements 52, 56 that end position of the hinge shown in which the tailgate is fully open.
  • Fig. 5 shows the position of the movable stop member 52 with the tailgate closed or in the opposite Fig. 4 end position of the hinge, in which the two stop members 52, 56 are not engaged with each other.
  • the movable is
  • Stop element 52 in the present case designed as a wedge element, which in each case has a braking surface 62, 64 at its parallel to a direction of movement of the stop element 52 extending broad sides 58, 60.
  • These braking surfaces 62, 64 of the movable stop element 52 cooperate with corresponding braking surfaces 66, 68 of the body-mounted stop element 56, which is designed as a substantially U-shaped wedge mount.
  • each of the two braking surfaces 62, 64 of the movable stop member 52 are inclined relative to the direction of movement. More specifically, each of the two braking surfaces 62, 64 includes two braking surface regions 70, 72 which are opposite to the direction of movement of the movable stop element 52
  • the braking surface region 70 which respectively first dips into the wedge receptacle or the corresponding stop element 56, has a smaller angle of inclination to the direction of movement or to the vertical than the subsequently immersed braking surface region 72. However, this is considerably shorter than the first braking surface region 70.
  • the corresponding braking surfaces 66, 68 of the body-mounted stop element 70 are connected to the braking surfaces 62, 64, and in particular to the respective
  • Braking surface areas 70 adapted.
  • the braking surfaces 66, 68 are spaced apart from each other such that a frictional operative contact results when the stop element 52 designed as a wedge element dips into the stop element 56 according to FIG. 4.
  • the two stop elements 52, 56 in the present case consist of a plastic material.
  • the body-side stop member 56 may be formed from a reversible resilient material to a good recording and frictional
  • the body-side has
  • a foot region 76 of the body-side stop element is present
  • a stop device is provided, by means of which it is ensured that the hinge parts 10, 12 in a mutual end position - in this case the maximum opening position of the tailgate - are mutually fixed. This is done by the fact that the two stop elements 52, 56 frictionally come into operative contact via the braking surfaces 62 to 68 and thus are set against each other. A spring-back of the tailgate, due to the stop elements 52, 56, is thus not possible. Rather, the two worry
  • Stop elements 52, 56 ensure that they remain frictionally engaged with each other in operative contact. As a result, the two hinge parts 10, 12 remain fixed in their mutual position. After reaching the end position thus remains the tailgate, for example, in its open position, without this springs back by a certain way.
  • the angle of inclination of the respective braking surface regions 70, 72 in particular the frictional force or the frictional connection with which the movable stop element 52 enters and is held in the body-fixed stop element 56 is determined.
  • the stop element 52 initially runs with a slightly higher speed into the stop element 56 when opening the
  • the stopper 50 absorbs a lot of energy in a small space and can be used in many ways.
  • the stop element 52 designed as a wedge element preferably runs with a defined oversize and a defined wedging in the stop element 56 designed as a brake shoe or wedge-shaped receptacle.
  • the tailgate is gently braked and runs accordingly soft in the open position.

Landscapes

  • Closing And Opening Devices For Wings, And Checks For Wings (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Scharnier für eine Klappe, einen Deckel, eine Tür, einen Flügel oder dgl. einer Karosserie eines Kraftwagens mit einem klappenseitigen Scharnierteil (10) und mit einem karosserieseitigen Scharnierteil (12), welche gelenkig miteinander verbunden sind, und mit einer Anschlageinrichtung (50) mit zusammen wirkenden Anschlagelementen (52, 56), welche zur Begrenzung einer gegenseitigen Verlagerung der Schamierteile (10, 12) in einer Endstellung des Scharniers miteinander in Wirkkontakt kommen, wobei die beiden Anschlagelemente (52, 56) der Anschlageinrichtung (50) jeweils wenigstens eine Bremsfläche (62-68) aufweisen, wodurch das bewegbare Anschlagelement (52) mittels des fest stehenden Anschlagelements (56) in der Endstellung des Scharniers reibschlüssig festlegbar ist.

Description

Scharnier für eine Klappe einer Karosserie eines Kraftwagens
Die Erfindung betrifft ein Scharnier für eine Klappe, einen Deckel, eine Tür, einen Flügel oder dergleichen einer Karosserie eines Kraftwagens der im Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
Aus dem Serienfahrzeugbau von Personenkraftwagen sind eine Vielzahl von Klappen, Deckel, Türen oder Flügel als bekannt zu entnehmen, welche gelenkig am Rohrbau des Fahrzeugs angeschlagen sind. Unter anderem sind derartige Scharniere bei Heckklappen bekannt, wobei zumeist zwei Scharniere vorgesehen sind, welche jeweils ein
klappenseitiges Scharnierteil und ein karosserieseitiges Scharnierteil umfassen, welche gelenkig miteinander verbunden sind.
Um beispielsweise beim Öffnen der Klappe, des Deckels, der Tür oder des Flügels eine Begrenzung der Öffnungsschwenkbewegung zu erreichen, umfassen derartige
Scharniere üblicherweise eine Anschlageinrichtung mit zusammenwirkenden
Anschlagelementen, welche zur Begrenzung einer gegenseitigen Verlagerung der Scharnierteile miteinander in Wirkkontakt kommen. Üblicherweise umfassen diese Anschlagelemente jeweilige Pufferelemente, welche gegeneinander anschlagen und dabei insbesondere die Öffnungsschwenkbewegung des Scharniers begrenzen.
Als problematisch bei derartigen Anschlagelementen ist jedoch der Umstand anzusehen, dass diese einerseits nachgiebig ausgebildet sind, um den Anschlag zu dämpfen.
Andererseits bewirkt diese federnde Nachgiebigkeit jedoch, dass die Klappe, der Deckel, die Tür oder Flügel nach dem Erreichen der Endstellung durch die zusammenwirkenden Anschlagelemente gegebenenfalls etwas zurückbewegt wird, was für den Bediener überraschend sein kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Scharnier der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchem sich eine verbesserte, insbesondere sicherere Verlagerung der Klappe, des Deckels, der Tür oder des Flügels in eine jeweilige
Endstellung realisieren lässt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Scharnier mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nichttrivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.
Um ein Scharnier zu schaffen, mittels welchem sich eine besonders gute, insbesondere sichere, Öffnung der Klappe, des Deckels, der Tür oder des Flügels realisieren lässt, weisen erfindungsgemäß die beiden Anschlagelemente der Anschlageinrichtung jeweils wenigstens eine Bremsfläche auf, wobei das bewegbare Anschlagelement mittels des feststehenden Anschlagelements in der Endstellung des Scharniers reibschlüssig festlegbar ist. Mit anderen Worten ist es erfindungsgemäß vorgesehen, miteinander zusammenwirkende Anschlagelemente vorzusehen, welche jeweils eine Bremsfläche umfassen, sodass durch ein Zusammenwirken der Bremsflächen eine selbsthemmende bzw. selbsttätige gegenseitige Festlegung der Anschlagelemente in der Endstellung des Scharniers erreicht werden kann. Wird also beispielsweise die Klappe, der Deckel, die Tür oder der Flügel aus einer Schließstellung in eine Offenstellung und damit das Scharnier in eine seiner beiden Endstellungen gebracht, so wird einhergehend damit das beim Öffnen bewegbare Anschlagelement mittels des feststehenden Anschlagelements reibschlüssig festgelegt. Im Unterschied zum bisherigen Stand der Technik, bei welchem es nach Erreichen des Wirkkontakts der beiden Anschlagelemente zu einem Zurückfedern der Klappe, des Deckels, der Tür oder des Flügels kommen konnte, ist dies erfindungsgemäß nun nicht mehr möglich. Vielmehr sorgen die wenigstens zwei korrespondierenden Bremsflächen der beiden Anschlagelemente dafür, dass die beiden Scharnierteile in der Endstellung des Scharniers reibschlüssig bzw. selbstgehemmt an Ort und Stelle verbleiben. Ein Zurückfedern der Klappe, des Deckels, der Tür oder des Flügels nach Erreichen der Endstellung ist somit wirkungsvoll vermieden.
Dies hat insbesondere den Vorteil, dass ein Bediener beim Öffnen der Klappe, des Deckels, der Tür oder des Flügels zuverlässig davon ausgehen kann, dass kein
Zurückfedern erfolgt oder gar, dass der Bediener am Kopf getroffen wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich dabei als vorteilhaft gezeigt, wenn das Scharnier einen Drehfederantrieb mit wenigstens einer Drehfeder umfasst, mittels welchem das klappenseitige Scharnierteil relativ zu dem karosserieseitigen Scharnierteil verschwenkbar ist. Ein derartiger Drehfederantrieb ist ebenso wie die Anschlageinrichtung besonders platzsparend konzipierbar.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das bewegbare
Anschlagelement an einem Schwenkarm des Drehfederantriebs angeordnet ist. Hierdurch ergibt sich einerseits eine besonders günstige reibschlüssige Festlegung des Scharniers in der besagten Endstellung und andererseits eine besonders platzsparende Anordnung.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die jeweils miteinander korrespondierenden Bremsflächen der beiden Anschlagelemente gegenüber der Bewegungsrichtung des bewegbaren Anschlagelements geneigt. Dies hat den Vorteil, dass Einflüsse aufgrund von fertigungsbedingten Toleranzen oder aufgrund der Wärmeausdehnung besonders günstig ausgeglichen werden können. Außerdem ergibt sich eine besonders günstige
reibschlüssige gegenseitige Festlegung der beiden Anschlagelemente durch Wahl von geeigneten Neigungswinkeln.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass jedes der beiden
Anschlagelemente jeweils zwei Bremsflächen aufweist. Hierdurch kann eine besonders wirkungsvolle Anschlageinrichtung erreicht werden.
Umfasst die jeweilige Bremsfläche des wenigstens einen, insbesondere bewegbaren Anschlagelements wenigstens zwei Bremsflächenbereiche, welche gegenüber der Bewegungsrichtung des bewegbaren Anschlagelements unterschiedlich geneigt sind, so hat dies den Vorteil, dass die Reibkräfte beim gegenseitigen Abbremsen der
Anschlagelemente gezielt gesteuert werden können.
Eine besonders kostengünstige und hochwirksame Ausführung der Anschlageinrichtung sieht vor, dass wenigstens der beiden Anschlagelemente ein reversibel nachgiebiges Material, insbesondere ein Kunststoffmaterial, umfasst. Hierdurch ergibt sich eine gedämpfte reibschlüssige Verbindung der Anschlagelemente, wenn das Scharnier die korrespondierende Endstellung erreicht.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass eines der beiden
Anschlagelemente - und zwar bevorzugt das bewegbare Anschlagelement - als
Keilelement mit zwei Bremsflächen ausgebildet ist, welches mit einem weiteren, insbesondere feststehenden Anschlagelement zusammenwirkt, welches zwei
entsprechende Bremsflächen aufweist und insbesondere U-förmig ausgebildet ist. Durch eine derartige Keilaufnahme, welche das Keilelement aufnehmen kann, ist eine besonders zuverlässige und genau arbeitende Anschlageinrichtung zu schaffen.
Dabei hat es sich des Weiteren als vorteilhaft gezeigt, wenn die Keilaufnahme einen Einlaufradius, eine Einlaufschräge oder dergleichen für das Keilelement aufweist.
Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn ein Fußbereich des einen, insbesondere festen, Anschlagelements eine Absorptionsfläche umfasst. Somit kann bei Erreichen des Fußbereichs eine entsprechend absorbierende Dämpfung der
Relativbewegung der beiden Anschlagelemente erreicht werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
Fig. 1 eine Perspektivansicht auf das als Gelenkscharnier ausgebildete Scharnier für eine Heckklappe eines Coupe- bzw. Cabriolet-Personenkraftwagens mit einem klappenseitigen und einem karosserieseitigen Scharnierteil, welche gelenkig miteinander verbunden sind, wobei die gegenseitige Verschwenkung der Scharnierteile mittels eines Drehfederantriebs mit einer Drehfeder erfolgt, welcher auf Seiten des karosserieseitigen Scharnierteils befestigt ist;
Fig. 2 eine weitere Perspektivansicht auf das Scharnier gemäß Fig. 1 aus einer vorderen Blickrichtung, wobei im Bereich eines Schwenkarms des Drehfederantriebs eine Anschlageinrichtung mit zwei zusammenwirkenden Anschlagelementen erkennbar ist, die zur Begrenzung einer
Öffnungsschwenkbewegung bzw. einer Verlagerung des klappenseitigen Scharnierteils gegenüber dem karosserieseitigen Scharnierteil in einer Endstellung des Scharniers miteinander in Wirkkontakt kommen, wobei die beiden Anschlagelemente jeweils zwei miteinander korrespondierende Bremsflächen aufweisen, wobei das bewegbare Anschlagelement mittels des feststehenden Anschlagelements in der Endstellung des Scharniers reibschlüssig festgelegt ist;
Fig. 3 eine Perspektivansicht auf das Scharnier gemäß Fig. 2 in der demgegenüber anderen Endstellung des Scharniers bei geschlossener Heckklappe; Fig. 4 eine ausschnittsweise Perspektivansicht auf die Anschlageinrichtung mit den Anschlagelementen, welche vorliegend in der Endstellung des Scharniers bei geöffneter Heckklappe miteinander in reibschlüssigem Wirkkontakt stehen; und in
Fig. 5 eine Perspektivansicht auf die Anschlageinrichtung gemäß Fig. 4, wobei
vorliegend die beiden Anschlagelemente der Anschlageinrichtung in der anderen Endstellung des Scharniers bei geschlossener Heckklappe dargestellt sind, in welcher die beiden Anschlagelemente nicht miteinander in reibschlüssigem Wirkkontakt sind.
Wie aus den Fig. 1 bis 3 erkennbar ist, umfasst ein Scharnier, welches vorliegend für eine Heckklappe eines Coupe- bzw. Cabriolet-Fahrzeugs ausgestaltet ist, ein
heckklappenseitiges Scharnierteil 10 und ein karosserieseitiges Scharnierteil 12, welche im Bereich einer einzigen Scharnierachse S gelenkig miteinander verbunden sind. Mit anderen Worten handelt es sich beim vorliegenden Scharnier um ein Eingelenkscharnier, wobei es im Rahmen der Erfindung als mit umfasst zu betrachten ist, dass gegebenenfalls auch ein Mehrgelenkscharnier eingesetzt werden könnte. Das vorliegende
Eingelenkscharnier hat jedoch den Vorteil, äußerst Platz sparend gestaltet werden zu können. Die Fig. 1 und 2 zeigen das Scharnier in einer Endlage bei vollständig geöffneter Heckklappe; die Fig. 3 zeigt das Scharnier in der anderen Endlage bei geschossener Heckklape.
Das klappenseitige Scharnierteil 10 umfasst ausgehend von der Scharnierachse S einen ersten Hebelbereich 16 und einen zweiten Hebelbereich 18, welche im Bereich einer Kröpfung 14 zueinander winkelig angeordnet sind. Am Ende des Hebelbereichs 18 ist eine Befestigungskonsole 20 für die nicht weiter dargestellte Heckklappe der Karosserie des Personenkraftwagens erkennbar.
Das karosserieseitige Scharnierteil 12 umfasst vorliegend zwei Lagerwinkel 22, 24, welche jeweils einen Befestigungsschenkel 26, 28 sowie einen jeweiligen Lagerschenkel 30, 32 umfassen. Die beiden Lagerschenkel 30, 32 verlaufen dabei etwa senkrecht relativ zu den Befestigungsschenkeln 26, 28 und in einem Abstand etwa planparallel zueinander. In diesen Abstand zwischen den beiden Lagerschenkeln 30, 32 kann das klappenseitige Scharnierteil 10 insbesondere mit seinem Hebelbereich 16 und der Kröpfung 14 eintauchen. Das klappenseitige Scharnierteil 10 ist demzufolge links und rechts von einem jeweiligen Lagerschenkel 30, 32 des karosserieseitigen Scharnierteils 12 abgestützt.
Sowohl das karosserieseitige Scharnierteil 10 wie auch das klappenseitige Scharnierteil 12 umfassen jeweilige Bohrungen 34, 36, über welche die Heckklappe befestigt werden kann bzw. über welche das Scharnier gemeinsam mit der Heckklappe an dem
Fahrzeugaufbau befestigbar ist.
Auf dem Befestigungsschenkel 26 des einen Lagerwinkels 22 des karosserieseitigen Scharnierteils 10 ist ein Drehfederantrieb 38 mit einer Drehfeder 40 befestigt. Hierzu ist die Drehfeder 40 in einem Lagerbock 42 gelagert. Die Drehfeder 40, welche vorliegend aus einem in etwa rechteckförmigen Metallband geschaffen ist, weist ein erstes Ende 44 auf, welches am Lagerbock 42 abgestützt ist. Ein anderes, nicht erkennbares Ende der Drehfeder 40 ist mit einem Schwenkarm 46 verbunden, welche seinerseits um eine Lagerachse L drehbar am Lagerbock 42 gehalten ist.
An seinem der Lagerachse L abgewandten Ende weist der Schwenkarm 46 ein Gelenk mit einer Gelenkachse G auf, über welches der Schwenkarm 46 mit einem Antriebsarm 48 gelenkig verbunden ist. Der Antriebsarm 48 ist seinerseits auf der der Gelenkachse G abgewandten Seite mit dem Hebelbereich 18 des klappenseitigen Scharnierteils 10 im Bereich einer weiteren Achse A gelenkig verbunden. Es ist somit erkennbar, dass der Drehfederantrieb 38 mit dem Scharnier ein Mehrgelenk vorliegend in Form eines
Viergelenks bildet, welches die Achsen S, L, G, A umfasst. Durch dieses Mehrgelenk ergibt sich demzufolge ein zwischen dem klappenseitigen Scharnierteil 10 und dem karosserieseitigen Scharnierteil 12 wirkendes Schwenkmoment, wenn sich der
Schwenkarm 46 des Drehfederantriebs 38 entsprechend dreht. Im vorliegenden Fall ist die Drehfeder 40 so ausgelegt, dass diese mit einer Federkraft vorgespannt wird, wenn die Heckklappe geschlossen bzw. das klappenseitige Scharnierteil 10 in Richtung des karosserieseitigen Scharnierteils 12 geschlossen wird. Umgekehrt wird die durch die Vorspannung der Drehfeder 40 erzeugte Drehfederkraft beim Öffnen des Scharniers in die hier dargestellte Offenstellung genutzt, um die Öffnungsschwenkbewegung zu unterstützen und demzufolge den Komfort der Bedienperson zu heben. Die Federkraft der Drehfeder 40 initiiert dann eine entsprechende Drehbewegung des Schwenkarms 40, welche wiederum die Verschwenkung des klappenseitigen Scharnierteils 10 relativ zu dem karosserieseitigen Schamierteil 12 wirkt, und zwar unter Vermittlung des
Mehrgelenks S, L, G, A.
Wie zunächst insbesondere aus den Fig. 2 und 3 erkennbar ist, umfasst das Scharnier außerdem eine Anschlageinrichtung 50, mittels welcher auf im Weiteren noch näher beschriebene Weise die gegenseitige Verlagerung der Scharnierteile 10, 12 in einer Endstellung des Scharniers zu begrenzen ist. Genauer gesagt, ist die gegenseitige Verlagerung der Scharnierteile 10, 12 derart zu begrenzen, dass die Heckklappe in ihrer offenen Endstellung - wie sie der Darstellung des Scharniers gemäß Fig. 2 entspricht - durch die Anschlageinrichtung 50 festgelegt ist.
Die Anschlageinrichtung 50 umfasst hierzu ein Anschlagelement 52, welches an einem weiteren Hebelarm 54 des Schwenkarms 46 angeordnet ist.
Dieses Anschlagelement 52 wirkt mit einem weiteren Anschlagelement 56 zusammen, welches ortsfest am karosserieseitigen Scharnierhebel 12 auf dessen
Befestigungsschenkel 26 ruht.
Die konkrete Ausgestaltung der beiden Anschlagelemente 52, 56 der Anschlageinrichtung 50 wird dabei insbesondere aus den Fig. 4 und 5 erkennbar, welche jeweils eine ausschnittsweise Perspektivansicht der Anschlageinrichtung 50 zeigen.
Fig. 4 zeigt dabei diejenige Stellung des bewegbaren Anschlagelements 52 auf Seiten des Schwenkarms 46, bei welcher sich dieses mit dem korrespondierenden
Anschlagelement 56 auf im Weiteren noch näher beschriebene Weise in Wirkkontakt befindet. Mithin ist in dieser Position der Anschlagelemente 52, 56 diejenige Endstellung des Scharniers gezeigt, in welcher die Heckklappe vollständig geöffnet ist.
Demgegenüber zeigt Fig. 5 die Stellung des bewegbaren Anschlagelements 52 bei geschlossener Heckklappe bzw. in der zur Fig. 4 entgegengesetzten Endstellung des Scharniers, in welcher die beiden Anschlagelemente 52, 56 nicht miteinander in Eingriff sind.
Wird demgemäß beim öffnen der Heckklappe das heckklappenseitige Scharnierteil 10 gegenüber dem karosserieseitigen Scharnierteil 12 - unterstützt durch die Federkraft des Drehfederantriebs 38 - verschwenkt, so erfolgt einhergehend damit ein Verschwenken des Schwenkarms 46 mit dem Hebelarm 54 um die Lagerachse L. Hierdurch kommt das bewegbare Anschlagelement 52 mit dem karosseriefesten Anschlagelement 56 in
Wirkkontakt.
Wie insbesondere aus den Fig. 4 und 5 erkennbar ist, ist das bewegbare
Anschlagelement 52 vorliegend als Keilelement ausgebildet, welches an seinen parallel zu einer Bewegungsrichtung des Anschlagelements 52 verlaufenden Breitseiten 58, 60 jeweils eine Bremsfläche 62, 64 aufweist. Diese Bremsflächen 62, 64 des bewegbaren Anschlagelements 52 wirken zusammen mit korrespondierenden Bremsflächen 66, 68 des karosseriefesten Anschlagelements 56, welches als im Wesentlichen U-förmige Keilaufnahme ausgebildet ist.
Wie insbesondere aus Fig. 5 erkennbar ist, sind die Bremsflächen 62, 64 des bewegbaren Anschlagelements 52 gegenüber dessen Bewegungsrichtung geneigt. Genauer gesagt, umfasst jede der beiden Bremsflächen 62, 64 zwei Bremsflächenbereiche 70, 72, welche gegenüber der Bewegungsrichtung des bewegbaren Anschlagelements 52
unterschiedlich geneigt sind. Dabei weist der jeweils zuerst in die Keilaufnahme bzw. das korrespondierende Anschlagelement 56 eintauchende Bremsflächenbereich 70 einen geringeren Neigungswinkel zur Bewegungsrichtung bzw. zur Vertikalen auf als der danach eintauchende Bremsflächenbereich 72. Dieser ist jedoch bedeutend kürzer bemessen als der erste Bremsflächenbereich 70.
Die korrespondierenden Bremsflächen 66, 68 des karosseriefesten Anschlagelements 70 sind an die Bremsflächen 62, 64, und insbesondere an die jeweiligen
Bremsflächenbereiche 70 angepasst. Insbesondere sind die Bremsflächen 66, 68 so voneinander beabstandet, dass sich ein reibschlüssiger Wirkkontakt ergibt, wenn das als Keilelement ausgebildete Anschlagelement 52 in das Anschlagelement 56 gemäß Fig. 4 eintaucht.
Die beiden Anschlagelemente 52, 56 bestehen vorliegend aus einem Kunststoffmaterial. Insbesondere das karosserieseitige Anschlagelement 56 kann dabei aus einem reversibel nachgiebigen Material gebildet sein, um eine gute Aufnahme und reibschlüssige
Verbindung mit dem Anschlagelement 52 zu gewährleisten. Insbesondere können durch diese reversible Nachgiebigkeit fertigungsbedingte Toleranzen und Wärmeausdehnungen im gesamten Scharnier berücksichtigt werden.
Wie des Weiteren aus den Fig. 4 und 5 erkennbar ist, weist das karosserieseitige
Anschlagelement - die Keilaufnahme - einen Einlaufradius 74, eine Einlaufschräge oder dergleichen für das als Keilelement ausgebildete Anschlagelement 52 auf, sodass dieses bei seiner Bewegung in die Keilaufnahme bzw. das Anschlagelement 56 hinein passgenau aufgenommen wird.
Ein Fußbereich 76 des karosserieseitigen Anschlagelements ist vorliegend
gegebenenfalls als Absorptionsfläche aus einem anderen Material gestaltet, um eventuell anfallende Bewegungsenergie des Anschlagelements 52 aufzunehmen. Wenn also das Anschlagelement 52 beispielsweise infolge einer starken Öffnungsschwenkbewegung mit einer erheblichen Geschwindigkeit auf das Anschlagelement 56 auftrifft, so kann gegebenenfalls durch den Fußbereich 76 überschüssige Energie absorbiert werden, falls die Bewegung des Anschlagelements 52 mittels der korrespondierenden Bremsflächen 62 bis 68 nicht rechtzeitig abgestoppt werden kann.
Insgesamt ist somit aus den Figuren erkennbar, dass vorliegend eine Anschlageinrichtung geschaffen ist, mittels welcher gewährleistet ist, dass die Scharnierteile 10, 12 in einer gegenseitigen Endstellung - vorliegend der maximalen Öffnungsstellung der Heckklappe - gegenseitig fixiert sind. Dies erfolgt dadurch, dass die beiden Anschlagelemente 52, 56 reibschlüssig über die Bremsflächen 62 bis 68 in Wirkkontakt kommen und somit gegeneinander festgelegt sind. Ein Zurückfedern der Heckklappe, bedingt durch die Anschlagelemente 52, 56, ist somit nicht möglich. Vielmehr sorgen die beiden
Anschlagelemente 52, 56 dafür, dass diese reibschlüssig miteinander in Wirkkontakt bleiben. Hierdurch bleiben auch die beiden Scharnierteile 10, 12 in ihrer gegenseitigen Lage fest. Nach Erreichen der Endstellung bleibt somit die Heckklappe beispielsweise in ihrer Offenstellung, ohne dass diese um einen bestimmten Weg zurückfedert.
Durch die geeignete Wahl des Neigungswinkels der jeweiligen Bremsflächenbereiche 70, 72 wird insbesondere die Reibkraft bzw. der Kraftschluss bestimmt, mit welchem das bewegbare Anschlagelement 52 in das karosseriefeste Anschlagelement 56 einläuft und gehalten wird. Bei der vorliegenden Konfiguration, bei welcher die Bremsflächenbereiche 70 einen geringeren Neigungswinkel aufweisen, läuft das Anschlagelement 52 zunächst mit etwas höherer Geschwindigkeit in das Anschlagelement 56 beim Öffnen der
Heckklappe ein, bevor im weiteren Verlauf - bedingt durch die stärker geneigten
Bremsflächenbereiche 72 - eine erhöhte Abbremsung des bewegbaren
Anschlagelements 52 innerhalb des karosseriefesten Anschlagelements 56
gegebenenfalls erfolgt. Sollte diese Abbremsung noch nicht ausreichen, kann darüber hinaus mithilfe des Fußbereichs 76 die restliche Energie absorbiert werden. Es ist klar, dass anstelle des Fußbereichs 76 auf Seiten des karosseriefesten Anschlagelements 76 auch ein korrespondierendes Element auf Seiten des bewegbaren Anschlagelements 52 vorgesehen sein kann.
Durch den vorliegenden Bremsbackenanschlag wird somit die Energie der Heckklappe abgebremst und diese bleibt, ohne zurückzufedern, in ihrer offenen Endstellung stehen. Die Anschlageinrichtung 50 absorbiert dabei sehr viel Energie auf kleinem Bauraum und kann vielfältig eingesetzt werden. Das als Keilelement ausgebildete Anschlagelement 52 läuft dabei bevorzugt mit einem definierten Übermaß und einer definierten Keiligkeit in das als Bremsbacke bzw. Keilaufnahme ausgebildete Anschlagelement 56 ein. Somit wird die Heckklappe sanft angebremst und läuft entsprechend weich in die geöffnete Endposition.

Claims

Patentansprüche
Scharnier für eine Klappe, einen Deckel, eine Tür, einen Flügel oder dgl. einer Karosserie eines Kraftwagens mit einem klappenseitigen Scharnierteil (10) und mit einem karosserieseitigen Scharnierteil (12), welche gelenkig miteinander verbunden sind, und mit einer Anschlageinrichtung (50) mit zusammen wirkenden
Anschlagelementen (52, 56), welche zur Begrenzung einer gegenseitigen
Verlagerung der Scharnierteile (10, 12) in einer Endstellung des Scharniers miteinander in Wirkkontakt kommen,
dadurch gekennzeichnet, dass
die beiden Anschlagelemente (52, 56) der Anschlageinrichtung (50) jeweils wenigstens eine Bremsfläche (62-68) aufweisen, wodurch das bewegbare
Anschlagelement (52) mittels des fest stehenden Anschlagelements (56) in der Endstellung des Scharniers reibschlüssig festlegbar ist.
Scharnier nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Drehfederantrieb (38) mit wenigstens einer Drehfeder (40) vorgesehen ist, mittels welchem das klappenseitige Scharnierteil (10) relativ zu dem
karosserieseitigen Scharnierteil (12) verschwenkbar ist.
Scharnier nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das bewegbare Anschlagelement (52) an einem Schwenkarm (46) des
Drehfederantriebs (38) angeordnet ist.
4. Scharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die jeweils miteinander korespondierenden Bremsflächen (62-68) der beiden Anschlagelemente (52, 56) gegenüber der Bewegungsrichtung des bewegbaren Anschlagelements (52) geneigt sind.
5. Scharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
jedes der beiden Anschlagelemente (52, 56) jeweils zwei Bremsflächen (62-68) aufweist.
6. Scharnier nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die jeweilige Bremsfläche (62, 64) insbesondere des bewegbaren
Anschlagelements (52) wenigstens zwei Bremsflächenbereiche (70, 72) aufweist, welche gegenüber der Bewegungsrichtung des bewegbaren Anschlagelements (52) unterschiedlich geneigt sind.
7. Scharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens eines der beiden Anschlagelemente (52, 56) der Anschlageinrichtung (50) ein reversibel nachgiebiges Material, insbesondere ein Kunststoffmaterial, umfasst.
8. Scharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eines der beiden Anschlagelemente (52) als Keilelement mit zwei Bremsflächen (62, 64) und das andere Anschlagelement (56) als zwei korrespondierende
Bremsflächen (66, 68) aufweisende, insbesondere U-förmige Keilaufnahme ausgebildet ist.
9. Scharnier nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Keilaufnahme (56) einen Einlaufradius (74), eine Einlaufschräge oder dgl. für das Keilelement (52) aufweist.
10. Scharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
ein Fußbereich (76) des einen Anschlagelements (56) eine Absorptionsfläche umfasst.
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