WO2006086960A1 - Scharnier für eine fahrzeugklappe - Google Patents

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WO2006086960A1
WO2006086960A1 PCT/DE2006/000265 DE2006000265W WO2006086960A1 WO 2006086960 A1 WO2006086960 A1 WO 2006086960A1 DE 2006000265 W DE2006000265 W DE 2006000265W WO 2006086960 A1 WO2006086960 A1 WO 2006086960A1
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lever
hinge part
hinge
link
arm
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PCT/DE2006/000265
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English (en)
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Inventor
Zhengang Li
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Edscha Ag
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F1/00—Closers or openers for wings, not otherwise provided for in this subclass
    • E05F1/08—Closers or openers for wings, not otherwise provided for in this subclass spring-actuated, e.g. for horizontally sliding wings
    • E05F1/10—Closers or openers for wings, not otherwise provided for in this subclass spring-actuated, e.g. for horizontally sliding wings for swinging wings, e.g. counterbalance
    • E05F1/12—Mechanisms in the shape of hinges or pivots, operated by springs
    • E05F1/1292—Mechanisms in the shape of hinges or pivots, operated by springs with a gas spring
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05D—HINGES OR SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS
    • E05D3/00—Hinges with pins
    • E05D3/06—Hinges with pins with two or more pins
    • E05D3/14—Hinges with pins with two or more pins with four parallel pins and two arms
    • E05D3/145—Hinges with pins with two or more pins with four parallel pins and two arms specially adapted for vehicles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/60—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators
    • E05F15/603—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors
    • E05F15/611—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for swinging wings
    • E05F15/63—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for swinging wings operated by swinging arms
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/53—Type of wing
    • E05Y2900/548—Trunk lids

Definitions

  • the invention relates to a hinge for a vehicle door according to the preamble of claim 1, comprising a arranged on one of the vehicle frame and vehicle door first hinge part, a arranged on the other of the vehicle frame and vehicle door second hinge part, a the first hinge part and the second hinge part coupling four-bar linkage a first link and a second link, both of which are pivotally hinged to the first hinge part and pivotally mounted on the second hinge part, one on one of the first hinge part and the second hinge part pivotally mounted first lever, and a first lever acting on the energy storage.
  • DE 197 12 382 C1 shows a hinge for a vehicle flap, in which a first hinge part is arranged on a vehicle frame and a second hinge part on a vehicle flap, wherein the first hinge part and the second hinge part are pivotally connected to each other by means of a four-bar linkage.
  • the four-bar linkage has a first and a second link, wherein each of the two links are each arranged pivotably on the first hinge part and the second hinge part.
  • a first lever is pivotally connected to a first hinge, wherein the lever has a second joint, on which a gas spring is articulated, which is fixed with a second end to the first hinge part.
  • the lever has a support with the first link of the four-bar linkage.
  • a disadvantage of this type of hinges is the fact that the force introduced by the gas spring is provided only for opening the hinge. If this is the vehicle door in the open position, then a relatively large force is necessary to close the vehicle door from this position, since the vehicle door must be pivoted out of a fixed position. By the on the second hinge part arranged lever, however, a force is not possible in the hinge to support the closing movement.
  • DE 198 46 600 A1 shows a hinge for a vehicle door, in which a first hinge part is arranged on the vehicle frame and a second hinge part on the vehicle door, wherein the first hinge part and the second hinge part by means of a four-bar link, a first link and a second link comprises, pivotally connected to each other.
  • the first link and the second link are pivotally mounted on the first hinge part and the second hinge part, respectively.
  • a gas spring is disposed with a first end on the first hinge part and a second end on the second hinge part.
  • a V-shaped leaf spring is provided, which engages with a roller arranged on the second hinge part. In a closed position of the hinge, the V-shaped leaf spring is completely compressed by the roller.
  • the leaf spring When opening the vehicle door, the leaf spring generates an upward force on the roller and thus causes the vehicle door to be opened, the roller rolling over the leaf spring to a free end and the upward force being reduced during the opening of the vehicle door.
  • the gas spring takes over the support of the opening movement of the flap.
  • US 5,788,312 A shows a hinge for a vehicle door, in which a first hinge part on a vehicle door and a second hinge part are arranged on a vehicle frame. The first hinge part and the second hinge part are pivotally connected to each other by means of a hinge pin. On the first hinge part, a spring element is arranged, which is fastened with a further end to the vehicle frame, so that the first hinge part and the second hinge part are coupled by means of the spring element.
  • DE 201 189 61 U1 shows a hinge for a vehicle flap, in which a first hinge part on a vehicle flap and a second hinge part on a vehicle frame are arranged. The first hinge part and the second hinge part are pivotally connected to each other by means of a hinge pin.
  • the first hinge part has a U-shaped design, whereby the vehicle flap is pivotably arranged on a first leg of the U and the second hinge part is pivotably arranged on a second leg of the U.
  • a spring element is arranged on the arc of the U-shaped, When the vehicle flap is opened, it springs open under the action of the spring element and the vehicle flap opens depending on the design of the spring element to close the vehicle door a small, not directed against the spring element force is necessary.
  • DE 101 179 35 A1 shows a hinge for a vehicle flap, wherein a first hinge part is arranged on a vehicle flap which is pivotally connected via a hinge pin to a second hinge part arranged on a vehicle frame.
  • an opening unit is arranged via a U-shaped extension, which has a driven by an electric motor spindle, which is arranged in a spindle nut.
  • Automotive vehicle doors have a relatively high weight, so that a large force is needed to hold the vehicle door in the open position.
  • a large closing force is necessary.
  • the required closing force is so great that the power storage necessary for the drive must be dimensioned accordingly, urrf a pivoting of the vehicle door from the open position to allow.
  • a second lever is provided according to the invention, which is pivotally coupled to the first lever, so that according to the lever ratio between the first and the second lever for closing the vehicle door necessary force is reduced and thus to allow a safe and reliable closing of the vehicle door.
  • the energy accumulator can be made correspondingly small, so that the entire space for the hinge is reduced.
  • the first lever has a first arm and a second arm, wherein the two arms are coupled to one another at the articulation of the first lever with the one hinge part.
  • the articulated bearing of the link of the four-bar linkage are relieved and on the other hand, the bearings of the first lever and the second lever, so that the closing of the vehicle door is further secured. Moreover, this ensures that the energy storage requires little energy, so that, for example, provided in the vehicle power storage, for example, an electric motor is used without other functions of the energy storage are affected.
  • the first arm and the second arm of the first lever are suitably rigidly connected to each other, whereby the force is transmitted through the force accumulator in the hinge system via the first lever on the vehicle door hinge. Moreover, this reduces the manufacturing and assembly costs for the first lever, for example, the lever is produced in a production step and pivotally mounted on the hinge part in a single assembly step.
  • One of the first and the second link of the four-link connecting the two hinge parts is expediently approximately S-shaped, whereby the opening movement of the vehicle flap has a swiveling path which is easy for the user to use.
  • the first link is designed as a short link and the second link as a long arm, whereby the pivotal movement of the vehicle door, which is given by the geometry of the first hinge part and the second hinge part pivotally connecting four-bar link, according to the length of the two links is customizable to any vehicle type. It is understood that also the first link can be designed as a long link and the second link as a short link.
  • the energy accumulator advantageously engages the second arm of the lever, wherein the first arm of the first lever is pivotally coupled to the second lever.
  • the energy storage engages the pivotable articulation of the first lever with the one hinge part, whereby the introduction of force directly causes a rotational movement of the first lever, which is transmitted by the second lever and the associated translation to the vehicle door.
  • the energy storage device is arranged on the first hinge part, whereby the installation space for the energy storage is reduced.
  • the energy storage is expediently arranged at least partially in a water channel of the vehicle, whereby the energy storage requires no additional space on the vehicle, but already existing and unused space uses.
  • the energy accumulator acts on the first lever advantageously with a torque with respect to the articulation of the first lever on the one hinge part, whereby the first lever performs a pivoting movement about the Anschgun on the one hinge part by the introduction of force of the energy accumulator in the hinge system.
  • pivoting the first lever is pivoted by means of the articulated connection with the second lever this corresponding, whereby a force in the closing direction is transmitted to the hinged part connected to the vehicle door, so that a pivoting of the vehicle door on the one hand in its closing movement from an open to a closed position and on the other the opening movement of the vehicle door from a closed to an open position, depending on the orientation of the pivoting of the first lever to the articulation on the one hinge part is enabled.
  • Fig. 1 shows a first embodiment of a hinge according to the invention in an open position.
  • Fig. 2 shows the hinge of the invention of Fig. 1 in a partially open position.
  • Fig. 3 shows the hinge of the invention of Fig. 1 in a closed position.
  • Fig. 4 shows a second embodiment of an inventive
  • FIG. 5 shows the hinge of the invention of Fig. 4 in a partially open position.
  • Fig. 6 shows the hinge of the invention of Fig. 4 in a closed position.
  • a first embodiment of a hinge 1 for a vehicle door in which a first hinge part 2 to a vehicle frame and a second hinge part 3 is fastened to a vehicle door, wherein the first hinge part 2 and the second hinge part 3 are pivotally connected to each other by means of a four-bar 4, wherein the four-bar linkage 4 referred to as a so-called main mechanism is and the position of the second hinge part 3 depends on the four-bar linkage 4.
  • the four-bar linkage 4 comprises a first link 5 and a second link 6, wherein the first link 5 in a linkage 5a on the first hinge part 2 and in a linkage 5b on the second hinge part 3 and the second link 6 in a first linkage 6a on the the first hinge part 2 and in a second articulation 6b is pivotally mounted on the second hinge part 3.
  • the second link 6 is arc-shaped, wherein the arc is curved in such a way that it extends in the direction of the second hinge part 3.
  • the first link 5 is designed as a long link and the second link 6 as a short link.
  • a first lever 8 is pivotally mounted in a linkage 7.
  • the linkage 7 is provided between the linkage 5a of the first link and the first linkage 6a of the second link 6 to the first hinge part 2, wherein the linkage 7 is arranged below a connecting line of the linkage 5a with the linkage 6a.
  • the first lever 8 has a first arm 8a and a second arm 8b, wherein the first arm 8a and the second arm 8b in the linkage 7 of the first lever to the first hinge part 2 are rigidly interconnected.
  • a second lever 9 is pivotally coupled by means of a joint 10 at the end facing away from the articulation 7, wherein the second lever 9 is provided shorter than the first lever 8.
  • the hinge 10 facing away from the end of the second lever 9 is pivotally mounted on the second hinge part 3 in a linkage 9a.
  • a force accumulator 11 is arranged at the end facing away from the articulation 7 of the arm 8b of the first lever 8.
  • the energy accumulator is hydraulically formed, wherein a pull rod 12 is slidably provided in a hydraulic cylinder 13.
  • the hydraulic cylinder 13 is attached to the end remote from the pull rod 12 to the vehicle frame.
  • the energy accumulator 11 causes a compressive force on the end of the second arm 8b of the first lever 8 facing away from the articulation 7, so that a torque d acts on the first lever 8 with respect to the articulation 7.
  • the pivoting of the first lever 8 about the linkage 7 caused by the torque d is transmitted by means of the joint 10 to the second lever 9, so that in the articulation 9b of the second lever on the second hinge part there is a tensile force z acting in the closing direction.
  • FIGS. 4 to 6 show a second exemplary embodiment of a hinge 1 'according to the invention for a vehicle flap, wherein identical or functionally identical components are assigned the same reference numerals.
  • the second exemplary embodiment of a hinge 1 'according to the invention for a vehicle flap shown in FIGS. 4 to 6 in contrast to the first exemplary embodiment, has a first lever 8' which can pivot at a first end in a linkage T to the first hinge part 2 '. and pivotally connected at a second end by means of the hinge 10 to the second lever 9.
  • an energy storage 11 ' which includes a motor 14.
  • the motor 14 is fixed by means of two Befest Trentsigurigsstoff 15 to the first hinge part 2 and coupled by means of a coupling unit 16 with the linkage T of the first lever 8 '.
  • the coupling unit 16 comprises a V-belt 16 which couples with a pin T forming the articulation T of the first lever 8 ', wherein the pin rotatably in the articulation 7' arranged us non-rotatably connected to the first lever 8 'is connected.
  • the V-belt 16 is driven by the motor 14 so as to effect a torque d on the first lever 8 'with respect to the linkage T.
  • the motor 14 By providing the motor 14 as a force storage is also possible that in addition to the closing movement and the opening movement of the Vehicle flap by a motor with two opposite drive directions, the V-belt depending on the drive direction, a torque in the closing direction or in the opening direction with respect to the linkage 7 causes' is supported.
  • the motor can be operated by a remote control, thus achieving a remote controlled closing and opening of the vehicle door.
  • first lever is in each case coupled to a further, the second lever. It is understood that other levers may be coupled to the first and / or the second lever, whereby the lever ratios for transmitting the closing or opening force to the second hinge part can be further variably ausgestaltetbar and adapted to the respective structure of the vehicle door and vehicle frame ,

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Superstructure Of Vehicle (AREA)
  • Hinges (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Scharnier für eine Fahrzeugklappe, umfassend ein an einem von Fahrzeugrahmen und Fahrzeugklappe angeordnetes erstes Scharnierteil (2; 2'), ein an dem anderen von Fahrzeugrahmen und Fahrzeugklappe angeordnetes zweites Scharnierteil (3; 3'), ein das erste Scharnierteil (2; 2') und das zweite Scharnierteil (3; 3') koppelndes Viergelenk (4) mit einem ersten Lenker (5) und einem zweiten Lenker (6), die beide jeweils schwenkbar an dem ersten Scharnierteil (2; 2') und schwenkbar an dem zweiten Scharnierteil (3; 3') angelenkt sind, einen an einem von dem ersten Scharnierteil (2; 2') und dem zweiten Scharnierteil (3; 3') schwenkbar angeordneten ersten Hebel (8; 8'), und einen den ersten Hebel (8; 8') beaufschlagenden Kraftspeicher (11 ; 11 '). Ein Scharnier, das ein sicheres, zuverlässiges und einfaches Öffnen und Schließen der Fahrzeugklappe ermöglicht, wird dadurch geschaffen, dass ein zweiter Hebel (9) an dem anderen von dem ersten Scharnierteil (2; 2') und dem zweiten Scharnierteil (3; 3') schwenkbar angeordnet ist, und dass der zweite Hebel (9) mit dem ersten Hebel (8; 8') schwenkbar gekoppelt ist.

Description

Scharnier für eine Fahrzeugklappe
Die Erfindung betrifft ein Scharnier für eine Fahrzeugklappe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , umfassend ein an einem von Fahrzeugrahmen und Fahrzeugklappe angeordnetes erstes Scharnierteil, ein an dem anderen von Fahrzeugrahmen und Fahrzeugklappe angeordnetes zweites Scharnierteil, ein das erste Scharnierteil und das zweite Scharnierteil koppelndes Viergelenk mit einem ersten Lenker und einem zweiten Lenker, die beide jeweils schwenkbar an dem ersten Scharnierteil und schwenkbar an dem zweiten Scharnierteil angelenkt sind, einen an einem von dem ersten Scharnierteil und dem zweiten Scharnierteil schwenkbar angeordneten ersten Hebel, und einen den ersten Hebel beaufschlagenden Kraftspeicher.
DE 197 12 382 C1 zeigt ein Scharnier für eine Fahrzeugklappe, bei dem ein erstes Scharnierteil an einem Fahrzeugrahmen und ein zweites Scharnierteil an einer Fahrzeugklappe angeordnet ist, wobei das erste Scharnierteil und das zweite Scharnierteil mittels eines Viergelenks schwenkbar miteinander verbunden sind. Das Viergelenk weist einen ersten und einen zweiten Lenker auf, wobei jeder der beiden Lenker jeweils schwenkbar an dem ersten Scharnierteil und dem zweiten Scharnierteil angeordnet sind. An dem zweiten Scharnierteil ist ein erster Hebel mit einem ersten Gelenk schwenkbar verbunden, wobei der Hebel ein zweites Gelenk aufweist, an dem eine Gasfeder angelenkt ist, die mit einem zweiten Ende an dem ersten Scharnierteil festgelegt ist. Der Hebel weist eine Abstützung mit dem ersten Lenker des Viergelenks auf. Nachteilig bei dieser Art von Scharnieren ist die Tatsache, dass die durch die Gasfeder eingeleitete Kraft lediglich zur Öffnung des Scharniers vorgesehen ist. Ist das die Fahrzeugklappe in geöffneter Stellung, so ist zum Schließen der Fahrzeugklappe aus dieser Stellung eine relativ große Kraft notwendig, da die Fahrzeugklappe aus einer festgelegten Stellung heraus verschwenkt werden muss. Durch den an dem zweiten Scharnierteil angeordneten Hebel ist jedoch eine Krafteinleitung in das Scharnier zum Unterstützen der Schließbewegung nicht möglich.
DE 198 46 600 A1 zeigt ein Scharnier für eine Fahrzeugklappe, bei dem ein erstes Scharnierteil an dem Fahrzeugrahmen und ein zweites Scharnierteil an der Fahrzeugklappe angeordnet ist, wobei das erste Scharnierteil und das zweite Scharnierteil mittels eines Viergelenks, das einen ersten Lenker und einen zweiten Lenker umfasst, schwenkbar miteinander verbunden sind. Der erste Lenker und der zweite Lenker sind jeweils an dem ersten Scharnierteil und dem zweiten Scharnierteil schwenkbar angeordnet. Eine Gasdruckfeder ist mit einem ersten Ende an dem ersten Scharnierteil und mit einem zweiten Ende an dem zweiten Scharnierteil angeordnet. An dem an dem Fahrzeugrahmen angeordneten Scharnierteil ist eine V-förmige Blattfeder vorgesehen, die mit einer an dem zweiten Scharnierteil angeordneten Rolle in Eingriff steht. In einer geschlossenen Position des Scharniers ist die V-förmige Blattfeder vollständig von der Rolle zusammengedrückt. Beim Öffnen der Fahrzeugklappe erzeugt die Blattfeder auf die Rolle eine aufwärts gerichtete Kraft und bewirkt somit, dass die Fahrzeugklappe geöffnet wird, wobei die Rolle über die Blattfeder zu einem freien Ende rollt und die aufwärts gerichtete Kraft während der Öffnung der Fahrzeugklappe vermindert wird. Bei einem bestimmten Öffnungswinkel der Fahrzeugklappe, in dem die Kraft der V-förmigen Blattfeder zu gering ist, um die Öffnungsbewegung zu unterstützten, übernimmt die Gasdruckfeder die Unterstützung der Öffnungsbewegung der Klappe.
US 5,788,312 A zeigt ein Scharnier für eine Fahrzeugklappe, bei dem ein erstens Scharnierteil an einer Fahrzeugklappe und ein zweites Scharnierteil an einem Fahrzeugrahmen angeordnet sind. Das erste Scharnierteil und das zweite Scharnierteil sind mittels eines Scharnierstifts schwenkbar miteinander verbunden. An dem ersten Scharnierteil ist ein Federelement angeordnet das mit einem weiteren Ende an dem Fahrzeugrahmen befestigt ist, so dass das erste Scharnierteil und das zweite Scharnierteil mittels des Federelements gekoppelt sind. DE 201 189 61 U1 zeigt ein Scharnier für eine Fahrzeugklappe, bei dem ein erstes Scharnierteil an einer Fahrzeugklappe und ein zweites Scharnierteil an einem Fahrzeugrahmen angeordnet sind. Das erste Scharnierteil und das zweite Scharnierteil sind mittels eines Scharnierstifts schwenkbar miteinander verbunden. Das erste Scharnierteil weist eine U"förmige Bauform auf, wobei an einem ersten Schenkel des U die Fahrzeugklappe und an einem zweiten Schenkel des U das zweite Scharnierteil schwenkbar angeordnet ist. An dem Bogen des U-förmigen, ersten Scharnierteils ist ein Federelement angeordnet, das mit einem zweiten Ende mit einer Kraftquelle verbunden ist. Beim Öffnen der Fahrzeugklappe springt diese unter Beaufschlagung durch das Federelementes auf und die Fahrzeugklappe öffnet sich je nach Auslegung des Federelements. In der ganz geöffneten Stellung der Fahrzeugklappe wird das Federelement mittels der Kraftquelle entlastet, so dass zum Schließen der Fahrzeugklappe eine geringe, nicht gegen das Federelement gerichtete Kraft notwendig ist.
DE 101 179 35 A1 zeigt ein Scharnier für eine Fahrzeugklappe, wobei ein erstes Scharnierteil an eine Fahrzeugklappe angeordnet ist, das über einen Scharnierstift mit einem an einem Fahrzeugrahmen angeordneten zweiten Scharnierteil schwenkbar verbunden ist. An dem zweiten Scharnierteil ist über einen U-förmigen Fortsatz eine Öffnungseinheit angeordnet, die eine über einen Elektromotor angetriebene Spindel aufweist, die in einer Spindelmutter angeordnet ist.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Scharnier für eine Fahrzeugklappe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 anzugeben, das ein sicheres, zuverlässiges und einfaches Öffnen und Schließen der Fahrzeugklappe ermöglicht.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Scharnier für eine Fahrzeugklappe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass ein zweiter Hebel an dem anderen von dem ersten Scharnierteil und dem zweiten Scharnierteil schwenkbar angeordnet ist, und dass der zweite Hebel mit dem ersten Hebel schwenkbar gekoppelt ist.
Fahrzeugklappen von Kraftwagen weisen ein relativ hohes Gewicht auf, so dass eine große Kraft benötigt wird, um die Fahrzeugklappe in der geöffneten Position zu halten. Um die Fahrzeugklappe aus der geöffneten Position in Schließrichtung zu verschwenken, ist eine große Schließkraft notwendig. Bei Scharnieren, die über eines der Lager der Lenker des Viergelenks angetrieben werden, ist die erforderliche Schließkraft derart groß, dass der zum Antrieb notwendige Kraftspeicher entsprechend dimensioniert sein muss, urrf ein Verschwenkken der Fahrzeugklappe aus der geöffneten Position zu ermöglichen. Um das Verschwenken der geöffneten Fahrzeugklappe aus der geöffneten Position auch bei kleineren Kraftspeichern zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß ein zweiter Hebel vorgesehen, der mit dem ersten Hebel schwenkbar gekoppelt ist, so dass entsprechend des Hebelverhältnisses zwischen dem ersten und dem zweiten Hebel die zum Schließen der Fahrzeugklappe notwendige Kraft reduziert ist und somit ein sicheres und zuverlässiges Schließen der Fahrzeugklappe zu ermöglichen.
Überdies wird erreicht, dass der Kraftspeicher entsprechend klein ausgebildet sein kann, so dass der gesamte Bauraum für das Scharnier reduziert ist.
Ferner wird hierdurch erreicht, dass mittels des Kraftspeichers über den ersten Hebel und den zweiten Hebel eine Kraft in Öffnungsrichtung in das Scharnier eingeleitet werden kann, so dass auch die Öffnungsbewegung der Fahrzeugklappe unterstützt wird.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der erste Hebel einen ersten Arm und einen zweiten Arm auf, wobei die beiden Arme an der Anlenkung des ersten Hebels mit dem einen Scharnierteil miteinander gekoppelt sind. Hierdurch wird erreicht, dass zusätzlich zu dem Hebelverhältnis zwischen dem ersten Hebel und dem zweiten Hebel ein weiteres Hebelverhältnis, nun zwischen dem ersten Arm und dem zweiten Arm, vorgesehen ist, so dass die durch den Kraftspeicher eingeleitete und den ersten Hebel beaufschlagende Kraft zum Öffnen der Fahrzeugtür weiter vorteilhaft auf das zweite Scharnierteil übertragen wird. Durch das Hebelverhältnis wird die zum Schließen der Fahrzeugklappe notwendige Kraft, die von außen in das Scharnier eingeleitet wird, reduziert, so dass der Kraftspeicher vorteilhaft klein ausgebildet ist. Durch die weitere Reduzierung der zum Schließen der Fahrzeugklappe notwendige, eingeleiteten Kraft werden zum einen die Anlenkungslager der Lenker des Viergelenks entlastet und zum anderen die Lager des ersten Hebels und des zweiten Hebels, so dass das Schließen der Fahrzeugklappe weiter gesichert ist. Überdies wird hierdurch erreicht, dass der Kraftspeicher wenig Energie benötigt, so dass zum Beispiel ein in dem Fahrzeug vorgesehener Kraftspeicher, zum Beispiel ein Elektromotor, verwendet wird, ohne dass andere Funktionen des Kraftspeicher beeinflußt sind.
Der erste Arm und der zweite Arm des ersten Hebels sind zweckmäßig starr miteinander verbunden, wodurch die Krafteinleitung durch den Kraftspeicher in das Scharniersystem über den ersten Hebel auf das Fahrzeugklappenscharnier übertragen ist. Überdies wird hierdurch der Herstellungs- und Montageaufwand für den ersten Hebel reduziert, so wird der Hebel zum Beispiel in einem Herstellungsschritt produziert und in einem einzigen Montageschritt an dem Scharnierteil schwenkbar angeordnet.
Einer von dem ersten und dem zweiten Lenker des die beiden Scharnierteile verbindenden Viergelenks ist zweckmäßig ungefähr S-förmig ausgebildet, wodurch die Öffnungsbewegung der Fahrzeugklappe eine für den Benutzer leicht zu bedienende Verschwenkungsbahn aufweist.
Zweckmäßig ist der erste Lenker als ein kurzer Lenker und der zweite Lenker als ein langer Lenker ausgebildet, wodurch die Schwenkbewegung der Fahrzeugklappe, die durch die Geometrie des das erste Scharnierteil und das zweite Scharnierteil schwenkbar verbindende Viergelenks gegeben ist, entsprechend der Länge der beiden Lenker an jeden beliebigen Fahrzeugtyp individuell anpassbar ist. Es versteht sich, dass auch der erste Lenker als ein langer Lenker und der zweite Lenker als ein kurzer Lenker ausgebildet sein können.
Der Kraftspeicher greift vorteilhaft an dem zweiten Arm des Hebels an, wobei der erste Arm des ersten Hebels mit dem zweiten Hebel schwenkbar gekoppelt ist. Hierdurch wird ermöglicht, dass der Kraftspeicher außerhalb des Scharniersystems in dem Fahrzeug angeordnet werden kann, so dass das Scharniersystem vorteilhaft an die Geometrie des Fahrzeugrahmens und der Tahrzeugklappe angepaßt werden kann und somit in jeder Art von Fahrzeug einbaubar ist.
In einer alternativen Ausgestaltung greift der Kraftspeicher an der schwenkbaren Anlenkung des ersten Hebels mit dem einen Scharnierteil an, wodurch die Krafteinleitung unmittelbar eine Drehbewegung des ersten Hebels bewirkt, die durch den zweiten Hebel und die damit verbundene Übersetzung auf die Fahrzeugklappe übertragen wird.
Zweckmäßigerweise ist der Kraftspeicher an dem ersten Scharnierteil angeordnet, wodurch der Einbauraum für den Kraftspeicher reduziert ist. Der Kraftspeicher ist zweckmäßig zumindest teilweise in einem Wasserkanal des Fahrzeugs angeordnet, wodurch der Kraftspeicher keinen zusätzlichen Bauraum an dem Fahrzeug benötigt, sondern bereits vorhandenen und nicht verwendeten Bauraum nutzt.
Der Kraftspeicher beaufschlagt den ersten Hebel vorteilhaft mit einem Drehmoment bezüglich der Anlenkung des ersten Hebels an dem einen Scharnierteil, wodurch durch die Krafteinleitung des Kraftspeichers in das Scharniersystem der erste Hebel eine Schwenkbewegung um die Anlenkgun an dem einen Scharnierteil ausführt. Durch das Verschwenken des ersten Hebels wird mittels der gelenkigen Verbindung mit dem zweiten Hebel dieser entsprechend verschwenkt, wodurch auf das mit der Fahrzeugklappe verbundene Scharnierteil eine Kraft in Schließrichtung übertragen wird, so dass ein Verschwenken der Fahrzeugklappe zum einen in ihrer Schließbewegung aus einer geöffneten in eine geschlossene Position und zum anderen die Öffnungsbewegung der Fahrzeugklappe aus einer geschlossenen in eine geöffnete Position, je nach Orientierung der Verschwenkung des ersten Hebels um die Anlenkung an dem einen Scharnierteil, ermöglicht ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf ""die anliegenden Zeichnungen anhand von zwei bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Scharniers in einer geöffneten Position.
Fig. 2 zeigt das erfindungsgemäße Scharnier aus Fig. 1 in einer teilweise geöffneten Position. Fig. 3 zeigt das erfindungsgemäße Scharnier aus Fig. 1 in einer geschlossenen Position. Fig. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Scharniers in einer geöffneten Position. Fig. 5 zeigt das erfindungsgemäße Scharnier aus Fig. 4 in einer teilweise geöffneten Position.
Fig. 6 zeigt das erfindungsgemäße Scharnier aus Fig. 4 in einer geschlossenen Position.
In Fig. 1 bis Fig. 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Scharniers 1 für eine Fahrzeugklappe gezeigt, bei dem ein erstes Scharnierteil 2 an einem Fahrzeugrahmen und ein zweites Scharnierteil 3 an einer Fahrzeugklappe befestigbar ist, wobei das erste Scharnierteil 2 und das zweite Scharnierteil 3 mittels eines Viergelenks 4 schwenkbar miteinander verbunden sind, wobei das Viergelenk 4 als sogenannter Hauptmechanismus bezeichnet wird und die Position des zweiten Scharnierteils 3 von dem Viergelenk 4 abhängt.
Das Viergelenk 4 umfaßt einen ersten Lenker 5 und einen zweiten Lenker 6, wobei der erste Lenker 5 in einer Anlenkung 5a an dem ersten Scharnierteil 2 und in einer Anlenkung 5b an dem zweiten Schamierteil 3 und der zweite Lenker 6 in einer ersten Anlenkung 6a an dem ersten Scharnierteil 2 und in einer zweiten Anlenkung 6b an dem zweiten Scharnierteil 3 schwenkbar angeordnet ist.
Während der erste Lenker 5 eine gradlinige Erstreckung aufweist, ist der zweite Lenker 6 bogenförmig ausgebildet, wobei der Bogen derartig gekrümmt ist, dass dieser sich in Richtung des zweiten Scharnierteils 3 erstreckt. Der erste Lenker 5 ist als ein langer Lenker und der zweite Lenker 6 als ein kurzer Lenker ausgebildet.
An dem ersten Scharnierteil 2 ist in einer Anlenkung 7 ein erster Hebel 8 schwenkbar angeordnet. Die Anlenkung 7 ist zwischen der Anlenkung 5a des ersten Lenkers und der ersten Anlenkung 6a des zweiten Lenkers 6 an dem ersten Scharnierteil 2 vorgesehen, wobei die Anlenkung 7 unterhalb einer Verbindungslinie der Anlenkung 5a mit der Anlenkung 6a angeordnet ist.
Der erste Hebel 8 weist einen ersten Arm 8a und einen zweiten Arm 8b auf, wobei der erste Arm 8a und der zweite Arm 8b in der Anlenkung 7 des ersten Hebels an dem ersten Scharnierteil 2 starr miteinander verbunden sind.
An dem ersten Arm 8a des ersten Hebels 8 ist an dem der Anlenkung 7 abgewandten Ende ein zweiter Hebel 9 mittels eines Gelenks 10 schwenkbar gekoppelt, wobei der zweite Hebel 9 kürzer als der erste Hebel 8 vorgesehen ist.
Das dem Gelenk 10 abgewandte Ende des zweiten Hebels 9 ist in einer Anlenkung 9a schwenkbar an dem zweiten Scharnierteil 3 angeordnet. An dem der Anlenkung 7 abgewandten Ende des Arms 8b des ersten Hebels 8 ist ein Kraftspeicher 11 angeordnet. Der Kraftspeicher ist hydraulisch ausgebildet, wobei eine Zugstange 12 verschieblich in einem Hydraulikzylinder 13 vorgesehen ist. Der Hydraulikzylinder 13 ist mit dem der Zugstange 12 abgewandten Ende an dem Fahrzeugrahmen befestigt.
In der in Fig. 1 gezeigten geöffneten Stellung des Scharniers 1 liegen die Anlenkung 5a und 5b des ersten Lenkers 5 sowie die Anlenkung 9b des zweiten Hebels 9 auf einer Verbindungslinie und definieren somit eine sogenannte Todpunktstellung für das Scharnier 1. Um das Scharnier 1 aus dieser Todpunktlage heraus bewegen zu können, muss von außen mittels des Kraftspeichers 11 eine Schließkraft eingeleitet werden.
Der Kraftspeicher 11 bewirkt eine Druckkraft auf das der Anlenkung 7 abgewandten Ende des zweiten Arms 8b des ersten Hebels 8, so dass auf den ersten Hebel 8 bezüglich der Anlenkung 7 ein Drehmoment d wirkt. Die durch das Drehmoment d bewirkte Verschwenkung des ersten Hebels 8 um die Anlenkung 7 wird mittels des Gelenks 10 auf den zweiten Hebel 9 übertragen, so dass in der Anlenkung 9b des zweiten Hebels an dem zweiten Scharnierteil eine in Schließrichtung wirkende Zugkraft z gegeben ist. Durch die Zugkraft z werden die Anlenkungen 5a und 5b des ersten Lenkers sowie die Anlenkung 9b aus der Todpunktlage heraus bewegt und ein Verschwenken des zweiten Scharnierteils 3 bezüglich des ersten Scharnierteils 2 ermöglicht, so dass die Fahrzeugklappe in Schließrichtung aus der ganz geöffneten Position verschwenkbar ist.
In Fig. 4 bis Fig. 6 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Scharniers 1' für eine Fahrzeugklappe gezeigt, wobei identischen oder funktionsgleichen Bauteilen die selben Bezugszeichen zugeordnet sind. Im weiteren wird im wesentlichen auf die Unterschiede gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel eingegangen. Das in Fig. 4 bis Fig. 6 gezeigte zweite Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Scharniers 1 ' für eine Fahrzeugklappe weist im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel einen ersten Hebel 8' auf, der mit einem ersten Ende in einer Anlenkung T schwenkbar an dem ersten Scharnierteil 2' und mit einem zweiten Ende mittels des Gelenks 10 mit dem zweiten Hebel 9 schwenkbar verbunden ist.
An der Anlenkung T greift ein Kraftspeicher 11' an, der einen Motor 14 umfaßt. Der Motor 14 ist mittels zweier Befestigurigsmittel 15 an dem ersten Scharnierteil 2 befestigt und mittels einer Kopplungseinheit 16 mit der Anlenkung T des ersten Hebels 8' gekoppelt.
Die Kopplungseinheit 16 umfaßt einen Keilriemen 16, der mit einem die Anlenkung T bildenden Zapfen des ersten Hebels 8' koppelt, wobei der Zapfen drehbar in der Anlenkung 7' angeordnet uns unverdrehbar mit dem ersten Hebel 8' verbunden ist. Der Keilriemen 16 ist von dem Motor 14 angetrieben, um somit ein Drehmoment d auf den ersten Hebel 8' bezüglich der Anlenkung T zu bewirken.
Durch das auf den ersten Hebel 8' übertragende Drehmoment wird dieser um die Anlenkung T verschwenkt, wodurch mittels des den ersten Hebel 8' und den zweiten Hebel 9' gelenkig verbindendes Gelenk 10 ein Schwenkkraft auf den zweiten Hebel 9 übertragen wird, so dass in der Anlenkung 9b des zweiten Hebels an dem zweiten Scharnierteil eine in Schließrichtung wirkende Zugkraft z gegeben ist. Durch die Zugkraft z werden die Anlenkungen 5a und 5b des ersten Lenkers sowie die Anlenkung 9b aus der Todpunktlage heraus bewegt und ein Verschwenken des zweiten Scharnierteils 3 bezüglich des ersten Scharnierteils 2 ermöglicht, so dass die Fahrzeugklappe in Schließrichtung aus der ganz geöffneten Position verschwenkbar ist.
Durch das Vorsehen des Motors 14 als Kraftspeicher wird zusätzlich ermöglicht, dass neben der Schließbewegung auch die Öffnungsbewegung der Fahrzeugklappe durch einen Motor mit zwei entgegengesetzten Antriebsrichtungen, wobei der Keilriemen je nach Antriebsrichtung ein Drehmoment in Schließrichtung bzw. in Öffnungsrichtung bezüglich der Anlenkung 7' bewirkt, unterstützt ist. So kann zum Beispiel der Motor durch eine Fernbedienung betätigt werden, um somit ein ferngesteuertes Schließen und Öffnen der Fahrzeugklappe zu erreichen.
Die Erfindung ist vorstehend anhand von zwei Ausführungbeispielen näher erläutert worden, bei denen der erste Hebel jeweils mit einem weiteren, dem zweiten Hebel, gekoppelt ist. Es versteht sich, dass auch weitere Hebel mit dem ersten und/oder dem zweiten Hebel gekoppelt sein können, wodurch die Hebelverhältnisse zur Übertragung der Schließ- bzw. Öffnungskraft auf das zweite Scharnierteil weiter variabel ausgestaltbar und der jeweiligen Struktur der Fahrzeugklappe und Fahrzeugrahmen angepasst werden können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Scharnier für eine Fahrzeugklappe, umfassend ein an einem von Fahrzeugrahmen und Fahrzeugklappe angeordnetes erstes Scharnierteil (2; 21) , ein an dem anderen von Fahrzeugrahmen und Fahrzeugklappe angeordnetes zweites Scharnierteil (3; 3'), ein das erste Schamierteil (2; 2') und das zweite Scharnierteil (3;
3') koppelndes Viergelenk (4) mit einem ersten Lenker (5) und einem zweiten Lenker (6), die beide jeweils schwenkbar an dem ersten Scharnierteil (2; 2') und schwenkbar an dem zweiten Scharnierteil (3; 3') angelenkt sind, einen an einem von dem ersten Scharnierteil (2; 2') und dem zweiten Scharnierteil (3; 3') schwenkbar angeordneten ersten Hebel (8; 8'), und einen den ersten Hebel (8; 8') beaufschlagenden Kraftspeicher (11 ;
11'), dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Hebel (9) an. dem anderen von dem ersten Scharnierteil
(2; 2') und dem zweiten Scharnierteil (3; 3') schwenkbar angeordnet ist, und dass der zweite Hebel (9) mit dem ersten Hebel (8; 8') schwenkbar gekoppelt ist.
2. Scharnier nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hebel (8) einen ersten Arm (8a) und einen zweiten Arm (8b) aufweist, wobei der erste Arm (8a) und der zweite Arm (8b) an der Anlenkung miteinander gekoppelt sind.
3. Scharnier nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Arm (8a) und der zweite Arm (8b) des ersten Hebels (8) starr miteinander verbunden sind.
4. Scharnier nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftspeicher (11) an dem zweiten Arm (8b) des ersten Hebels (8) angreift.
5. Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftspeicher (11 ')"an der schwenkbaren Anlenkung (7') des ersten Hebels (8') mit dem ersten Scharnierteil (2') angreift.
6. Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftspeicher (11') an dem ersten Scharnierteil (2') angeordnet ist.
7. Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftspeicher (11 ; 11 ') zumindest teilweise in einem Wasserkanal des Fahrzeugs angeordnet ist.
8. Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftspeicher (11) hydraulisch ausgebildet ist.
9. Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftspeicher ein Federelement umfasst.
10. Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftspeicher (11') einen Motor umfasst.
11. Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Lenker (5) als ein kurzer Lenker und der zweite Lenker (6) als ein langer Lenker ausgebildet ist.
12. Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Lenker (5) als ein langer Lenker und der zweite Lenker (6) als ein langen Lenker ausgebildet ist.
13. Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass einer von dem ersten Lenker (5) und dem zweiten Lenker (6) einen bogenförmigen Verlauf aufweist.
14. Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftspeicher (11 ; 11') den ersten Hebel (8; 8') mit einem Drehmoment bezüglich der Anlenkung (7; 7") an dem ersten Scharnierteil (2; 2') beaufschlagt.
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