Die Erfindung bezieht sich auf eine Öffnungseinrichtung für eine Klappe eines Fahrzeugs, insbesondere für eine Heckklappe, die um eine horizontale Schwenkachse am oberen Rand einer Öffnung der Karosserie des Fahrzeugs aus einer nach unten gerichteten Schließstellung heraus in eine nach oben gerichtete Öffnungsstellung schwenkbar ist, mit einer Gasfeder, die mit dem freien Ende der Kolbenstange in einem Abstand zur Schwenkachse an der Klappe oder der Karosserie und die mit ihrem Druckrohr in einem Abstand zur Schwenkachse an der Karosserie oder der Klappe angelenkt ist, wobei die Gasfeder in Ausfahrrichtung die Klappe in Öffnungsrichtung kraftbeaufschlagt, sowie mit einem an der Karosserie angeordneten Aktuator, durch den ein Drehmoment in Öffnungsrichtung auf die Klappe einwirkbar ist.
Bei einer derartigen Öffnungseinrichtung ist es bekannt, daß neben der Gasfeder ein durch einen reversierbar antreibbaren Motor angetriebener Schwenkhebel als Aktuator auf die Klappe einwirkt. Durch die Gasfeder soll eine Unterstützung des Schwenkantriebs durch den Schwenkhebel erfolgen,
Aus der der
Eine solche Ausbildung ist aufwendig und teuer.
Aus der
Aus der
Aufgabe der Erfindung ist es eine Öffnungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Aufbau einfach ist und nur geringen Einbauraum erfordert.
Diese Aufgabe wird in einer ersten Lösung dadurch gelöst, daß der Aktuator ein Kraftspeicher ist und die Klappe zusätzlich zur Gasfeder während ihres Öffnungshubes aus der Schließstellung heraus von dem Kraftspeicher kraftbeaufschlagbar ist, der aus seiner Spannstellung die Klappe während ihres Öffnungshubes aus der Schließstellung heraus bis einem Erreichen einer Entspannstellung des Kraftspeichers kraftbeaufschlagt und die weitere Offenbewegung der Heckklappe nur noch durch die Gasfeder bewirkt wird, wobei der Kraftspeicher an der Karosserie angeordnet ist und über ein oder mehrere Druckelemente die Klappe kraftbeaufschlagt sowie das Druckrohr der Gasfeder von dem Kraftspeicher in Ausfahrrichtung der Kolbenstange verschiebbar kraftbeaufschlagbar ist.
Dadurch entsteht eine Reduzierung der Baugröße und des erforderlichen Bauraums. Da der Aktuator nur bei einer Öffnungsbewegung erforderlich ist, kann dieser einfach und nur in eine Richtung wirkend ausgebildet sein. Die Schließbewegung erhält ihre der Wirkung der Gasfeder entgegengesetzte Unterstützung durch das Gewicht der Klappe. Dies führt dazu, daß die Klappe mit nur geringer Handkraft geschlossen werden kann.
In einfacher, defektunauffälliger Ausbildung kann das Druckelement ein in einer Hülle geführtes Druckkabel oder ein Druckstößel sein.
Das aus dem Druckrohr herausragende Ende der Kolbenstange kann mit einem Führungsteil fest verbunden sein, in dem der dem Kraftspeicher entgegengesetzte Endbereich des Druckelements axial zur Längserstreckung der Gasfeder verschiebbar geführt ist, wobei durch den Endbereich des Druckelements das Druckrohr in Ausfahrrichtung der Kolbenstange verschiebbar kraftbeaufschlagbar ist.
Dazu kann das Druckrohr ein radial hervorstehendes Druckstück aufweisen, das von dem Druckelement in Ausfahrrichtung der Kolbenstange druckbeaufschlagbar ist.
Eine weitere Ausbildung besteht darin, daß an dem an der Karosserie oder der Klappe angelenkten Druckrohr der Gasfeder in einem Abstand zu dessen an der Karosserie oder der Klappe angelenktem Ende ein einarmiger Schwenkhebel mit seinem einen Ende um eine zur Schwenkachse parallele Achse schwenkbar angelenkt ist, der mit seinem freien anderen Ende an einem karosseriefesten Teil abgestützt ist und der von dem Kraftspeicher in einem Abstand zur Achse schwenkbar kraftbeaufschlagbar ist, wobei das an der Karosserie angelenkte Ende des Druckrohrs mit einem Führungsteil fest verbunden ist, in dem der dem Kraftspeicher entgegengesetzte Endbereich des Druckelements axial zur Längserstreckung der Gasfeder verschiebbar geführt ist, wobei durch den Endbereich des Druckelements der Schwenkhebel die Gasfeder in Öffnungsrichtung der Klappe bewegbar kraftbeaufschlagbar ist.
Das aus dem Druckrohr herausragende Ende der Kolbenstange ist dabei vorzugsweise mit einem Führungsteil fest verbunden, in dem der dem Kraftspeicher entgegengesetzte Endbereich des Druckelements axial zur Längserstreckung der Gasfeder verschiebbar geführt ist, wobei durch den Endbereich des Druckelements der Schwenkhebel der Gasfeder in Öffnungsrichtung der Klappe bewegbar beaufschlagbar ist.
Zur Abstützung und guten Relativbewegbarkeit kann das freie Ende des Schwenkhebels auf einer fest mit der Karosserie verbundenen Gleitbahn abgestützt sein.
Die Aufgabe wird in einer zweiten Lösung bei einer Öffnungseinrichtung für eine Klappe eines Fahrzeugs, insbesondere für eine Heckklappe, die um eine horizontale Schwenkachse am oberen Rand einer Öffnung der Karosserie des Fahrzeugs aus einer nach unten gerichteten Schließstellung heraus in eine nach oben gerichtete Öffnungsstellung schwenkbar ist, mit einer Gasfeder, die mit dem freien Ende der Kolbenstange in einem Abstand zur Schwenkachse an der Klappe oder der Karosserie und die mit ihrem Druckrohr in einem Abstand zur Schwenkachse an der Karosserie oder der Klappe angelenkt ist, wobei die Gasfeder in Ausfahrrichtung die Klappe in Öffnungsrichtung kraftbeaufschlagt, sowie mit einem an der Karosserie angeordneten Aktuator, durch den ein Drehmoment in Öffnungsrichtung auf die Klappe einwirkbar ist, dadurch gelöst, daß daß der Aktuator ein Kraftspeicher ist und die Klappe zusätzlich zur Gasfeder während ihres Öffnungshubes aus der Schließstellung heraus von dem Kraftspeicher kraftbeaufschlagbar ist, der aus seiner Spannstellung die Klappe während ihres Öffnungshubes aus der Schließstellung heraus bis zumindest in eine waagrechte Lage der Klappe und einem Erreichen einer Entspannstellung des Kraftspeichers kraftbeaufschlagt und die weitere Offenbewegung der Heckklappe nur noch durch die Gasfeder bewirkt wird, wobei der Kraftspeicher ein Federspeicher ist, der an der Gasfeder angeordnet ist, wobei der Federspeicher mit seinem einen Ende an dem Druckrohr der Gasfeder und mit seinem anderen Ende an dem freien Ende der Kolbenstange abstützbar und wobei der Federspeicher durch die Spanneinrichtung spannbar und in seiner Spannstellung arretierbar ist.
Diese Ausbildung ist ebenfalls einfach aufgebaut und defektunanfällig sowie platzsparend.
Dabei kann der Federspeicher eine Schraubendruckfeder aufweisen.
Dabei kann die den Federspeicher bildende Schraubendruckfeder die Kolbenstange umschließen und mit ihrem ersten Ende über einen auf der Kolbenstange verschiebbar angeordneten Abstütztopf an dem Druckrohr abstützbar sein, was zu einem kompakten Aufbau führt.
Dabei kann auch der Federspeicher koaxial zur Kolbenstange in einem Gehäusetopf angeordnet sein und sich mit ihrem zweiten Ende an dem Boden des Gehäusetopfs abstützen, der koaxial eine Öffnung aufweist, durch die die Kolbenstange hindurchgeführt ist.
Zum Spannen des Federspeichers ist dabei an dem Abstütztopf ein Zugseil befestigt, das sich parallel zur Kolbenstange erstreckt und von der Spanneinrichtung in Kompressionsrichtung des Federspeichers bewegbar antreibbar ist.
Damit der Federspeicher in seiner Spannstellung verbleibt, kann er in seiner Spannstellung durch eine Arretiereinrichtung arretierbar sein.
Die Aufgabe wird in einer dritten Lösung bei einer Öffnungseinrichtung für eine Klappe eines Fahrzeugs, insbesondere für eine Heckklappe, die um eine horizontale Schwenkachse am oberen Rand einer Öffnung der Karosserie des Fahrzeugs aus einer nach unten gerichteten Schließstellung heraus in eine nach oben gerichtete Öffnungsstellung schwenkbar ist, mit einer Gasfeder, die mit dem freien Ende der Kolbenstange in einem Abstand zur Schwenkachse an der Klappe oder der Karosserie und die mit ihrem Druckrohr in einem Abstand zur Schwenkachse an der Karosserie oder der Klappe angelenkt ist, wobei die Gasfeder in Ausfahrrichtung die Klappe in Öffnungsrichtung kraftbeaufschlagt, sowie mit einem an der Karosserie angeordneten Aktuator, durch den ein Drehmoment in öffnungsrichtung auf die Klappe einwirkbar ist, dadurch gelost, daß der Aktuator ein Kraftspeicher ist und die Klappe zusätzlich zur Gasfeder während ihres Öffnungshubes aus der Schließstellung heraus von dem Kraftspeicher kraftbeaufschlagbar ist, der aus seiner Spannstellung die Klappe während ihres Öffnungshubes aus der Schließstellung heraus bis zumindest in eine waagrechte Lage der Klappe und einem Erreichen einer Entspannstellung des Kraftspeichers kraftbeaufschlagt und die weitere Offenbewegung der Heckklappe nur noch durch die Gasfeder bewirkt wird, wobei der Kraftspeicher eine an der Heckklappe angeordnete Torsionsfeder aufweist, durch die ein an der Klappe um eine zur Schwenkachse koaxiale oder parallele Achse schwenkbarer Schwenkhebel von der Ebene der Klappe abspreizend schwenkbar antreibbar ist, wobei der Schwenkhebel mit seinem der Schwenkachse entgegengesetzten Ende an der Karosserie des Fahrzeugs abstützbar ist und wobei der Schwenkhebel an einer um die Achse drehbar antreibbaren Antriebswelle radial wegragend befestigt sein, auf der eine zumindest teilweise von einem Zugseil umschlossene Seiltrommel angeordnet und die von der Torsionsfeder in eine Drehrichtung belaufschlagt ist, wobei das Zugseil von der Spanneinrichtung die Seiltrommel drehend und die Torsionfeder spannend bewegbar antreibbar ist.
Dies führt ebenfalls zu einer einfach aufgebauten und geringen Bauraum erfordernde Ausbildung der Öffnungseinrichtung.
Zur Bereitstellung der Kraft des Kraftspeichers ist dieser vorzugsweise nach Erreichen der Entspannstellung durch eine Spanneinrichtung in seine Spannstellung bewegbar
Damit steht seine Kraft einer Schließbewegung der Klappe nicht entgegen.
Das Erreichen der Entspannstellung kann durch einen Sensor erfaßbar sein, der dann ein Bewegen der Spanneinrichtung in die Spannstellung einleiten kann.
Zum Spannen der Spanneinrichtung kann diese elektromotorisch antreibbar sein, wobei die Spanneinrichtung von einem reversierbaren Elektromotor in Spannrichtung und in Entspannrichtung antreibbar sein kann.
Ist dabei die Spanneinrichtung über ein Getriebe von dem Elektromotor antreibbar, so kann der Kraftspeicher durch die Selbsthemmung des Getriebes in seiner vorgespannten Lage gehalten werden, so daß dazu keine separate Einrichtung dafür erforderlich ist.
Eine geringe Baugröße ist dadurch erreichbar, daß von dem Elektromotor eine Gewindestange drehbar antreibbar ist, die in eine Gewindebohrung einer drehfesten, axial bewegbaren Mutter eingreift, welche an einem Ende der axial zur Gewindestange angeordneten und mit ihrem anderen Ende fest abgestützten Schraubendruckfeder abgestützt ist, wobei die Mutter über einen Federtopf an der Schraubendruckfeder abgestützt sein kann.
Da der Aktuator nur bei einer Öffnungsbewegung erforderlich ist, kann dieser einfach und nur in eine Richtung wirkend ausgebildet sein. Die Schließbewegung erhält ihre der Wirkung der Gasfeder entgegengesetzte Unterstützung durch das Gewicht der Klappe. Dies führt dazu, daß die Klappe mit nur geringer Handkraft geschlossen werden kann.
Die Entspannstellung wird vorzugsweise dann erreicht, wenn die Klappe einen Öffnungswinkel erreicht hat, ab der die Gasfeder selbsttätig die Klappe weiter öffnen kann.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
Die in den Figuren dargestellten Öffnungseinrichtungen sind an einer nicht dargestellten Heckklappe eines Kraftfahrzeugs angeordnet, die um eine horizontale Schwenkachse am oberen Rand einer Öffnung der Karosserie des Kraftfahrzeugs aus einer nach unten gerichteten Schließstellung heraus in eine nach oben gerichtete Öffnungsstellung schwenkbar ist.
Die Öffnungseinrichtungen weisen eine Gasfeder 1 mit einem Druckrohr 2 und einem in dem Druckrohr 2 dieses in zwei mit unter Druck befindlichem Gas gefüllten
Arbeitskammern trennenden Kolben auf. An dem Kolben ist eine Kolbenstange 3 angeordnet, die abgedichtet einseitig aus dem Druckrohr 2 herausgeführt ist.
Weiterhin besitzen die Öffnungseinrichtungen Kraftspeicher 4, die durch Spanneinrichtungen 5, 5' in ihre Spannstellung bewegbar sind und durch die die Klappe während ihres Öffnungshubes aus der Schließstellung heraus zusätzlich zur Gasfeder 1 kraftbeaufschlagbar sind.
Bei dem Ausführungsbeispiel der
An der Mutter 9 ist ein Federtopf 10 angeordnet, an dem sich das eine Ende einer Schraubendruckfeder 11 abstützt. Die Schraubensdruckfeder 11 umschließt die Mutter 9 und die Gewindestange 8 und ist im Bereich des Getriebes 7 mit ihrem anderen Ende fest abgestützt.
In der
Dazu liegt ein in das der Mutter 9 abgewandte Ende des Federtopfes 10 fest eingesetzter Innentopf 12 mit seinem Boden an der Stirnseite eines in einer Hülle 13 verschiebbar geführten Druckkabeis 14 an, durch dessen anderes Ende ein Druckstück 15 beaufschlagbar ist. Das Druckstück 15 ist radial hervorstehend an dem Druckrohr 2 befestigt.
Das aus dem Druckrohr 2 herausragende Ende der Kolbenstange 3 ist fest mit einem Führungsteil 16 verbunden, in dem parallel zur Kolbenstange 3 das Druckkabel 14 verschiebbar geführt ist.
Das freie Ende der Kolbenstange 3 ist in einem Abstand zur Schwenkachse der Heckklappe an der Karosserie und das diesem freien Ende der Kolbenstange 3 entgegengesetzte Ende des Druckrohres 2 ist in einem Abstand zur Schwenkachse an der Heckklappe angelenkt.
Soll die Heckklappe aus ihrer Schließstellung in ihre Öffnungsstellung bewegt werden, treibt der Elektromotor 6 über das Getriebe 7 die Gewindestange 8 derart an, daß sich die Mutter 9 und der Federtopf 10 in Entspannrichtung der Schraubendruckfeder 11 bewegen. Dabei entspannt sich die in der Schließstellung komprimierte Schraubendruckfeder 11 und schiebt das Druckkabel 14 durch den Innentopf 12 aus der Spanneinrichtung 5 heraus.
Dadurch beaufschlagt das andere Ende des Druckkabels 14 das Druckstück 15 und bewegt das Druckrohr 2 aus der in
Ist bei dieser Bewegung eine waagrechte Position der Heckklappe überfahren, erreicht die Schraubendruckfeder ihre maximal entspannbare Position, so daß die weitere Öffnungsbewegung der Heckklappe nur noch durch die Gasfeder 1 bewirkt wird. Dies ist problemlos möglich, da sich nun der wirksame Hebel der Heckklappe verringert und somit weniger Kraft für die Öffnungsbewegung benötigt wird.
Wenn die Schraubendruckfeder 11 ihre maximale entspannbare Position erreicht hat, wie es in
Soll nun die Heckklappe wieder geschlossen werden, bewirkt deren Gewicht ggf. unterstützt mit einer geringen manuellen Beaufschlagung ein Schließen der Heckklappe entgegen der Kraft der Gasfeder 1.
Der Aufbau der in den
Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel der
Dieser Schwenkhebel 17 ist mit seinem einen Ende in einem Abstand zu dem an der Heckklappe angelenkten Ende des Druckrohres 2 um eine zur Schwenkachse parallele Achse 18 an dem Druckrohr 2 angelenkt.
Von dem Druckkabel 14 ist der Schwenkhebel 17 in einem Abstand zur Achse 18 kraftbeaufschlagbar und dadurch aus seiner dargestellten, zur Gasfeder parallelen Stellung, herausschwenkbar.
Mit seinem freien Ende stützt sich der Schwenkhebel 17 an einer nicht dargestellten karosseriefesten Gleitbahn ab, die z.B. im Regenkanal im Seitenbereich der durch die Heckklappe zu verschließenden Öffnung angeordnet sein kann.
Beim Öffnen der Heckklappe wird durch Entspannen der Schraubendruckfeder 11 das Druckkabel 14 gegen den Schwenkhebel 17 beaufschlagt, so daß dieser von der Gasfeder 1 weggeschwenkt wird. Da er sich mit seinem freien Ende an der Karosserie abstützt, erfolgt auch eine Schwenkbewegung der Gasfeder 1 in Öffnungsrichtung der Heckklappe und damit eine Unterstützung der durch die Gasfeder 1 bewirkten Öffnungsbewegung der Heckklappe.
Bei dem Ausführungsbeispiel der
Die Kolbenstange 3 ist durch eine koaxiale Öffnung 22 im Boden 20 hindurchgeführt und besitzt nahe ihrem freien Ende einen radial hervorstehenden Rastansatz 23 einer Arretiervorrichtung.
An dem Abstütztopf 19 ist das eine Ende eines Zugseils 24 befestigt, das parallel zur Kolbenstange 3 durch eine Durchführöffnung 25 nach außen zu einer nicht dargestellten Spanneinrichtung geführt ist.
In den
Zum Spannen der Schraubendruckfeder 11' wird der Abstütztopf 19 durch das von der Spanneinrichtung angetriebene Zugseil 24 bis nahe zum Boden 20 gezogen. Dort rastet der Rastansatz 23 in ein an dem Abstütztopf 19 angeordnetes Halteelement 26 der Arretiervorrichtung ein, so daß der Abstütztopf 19 und die Schraubendruckfeder 11' in dieser Lage arretiert sind, die auch bei geschlossener Heckklappe eingenommen ist.
Diese Arretiervorrichtung arbeitet nach dem sog. Kugelschreiberprinzip.
Soll die Heckklappe aus ihrer Schließstellung heraus geöffnet werden, erfolgt durch kurzes Anziehen des Zugseils 24 ein Lösen der Arretiervorrichtung. Danach erfolgt eine Freigabe des Zugseils 24, so daß die Schraubendruckfeder 11' sich entspannt, bis sie ihre Entspannstellung erreicht hat. Dabei stützt sie sich über den Boden 20 an dem Verbindungsstück 27 am freien Ende der Kolbenstange 3 und über den Abstütztopf 19 an dem Druckrohr 2 ab, so daß die Ausfahrbewegung der Kolbenstange 3 durch die Gasfeder nun durch die Schraubendruckfeder 11' unterstützt wird.
Hat die Schraubendruckfeder 11' ihre Endspannstellung erreicht, fährt die Kolbenstange 3 allein durch die Gasfeder weiter bis in ihre Endstellung aus, in der die Heckklappe völlig geöffnet ist.
Gleichzeitig erfolgt durch die Spanneinrichtung wieder ein Spannen der Schraubendruckfeder 11', so daß diese bei einem anschließenden Schließen der Heckklappe keine Gegenkraft bewirkt.
Bei der in den
Diese Mechanik besteht aus einem um eine zur Schwenkachse der Heckklappe koaxiale oder parallele Achse 28 drehbar gelagerte Antriebswelle 29, an deren einem Ende ein Schwenkhebel 30 radial wegragt. Mit seinem freien Ende stützt sich der Schwenkhebel 30 an einer karosseriefesten Gleitbahn 31 ab, die z.B. im Regenkanal in Seitenbereich der durch die Heckklappe zu verschließenden Öffnung angeordnet sein kann.
Das andere Ende der Antriebswelle 29 ragt in ein fest an der Heckklappe angeordnetes Antriebsgehäuse 32 und trägt eine fest an der Antriebswelle 29 angeordnete Seiltrommel 33. Ein Endbereich eines Zugseils 24 umschließt zumindest teilweise die Seiltrommel 33, wobei das Ende des Zugseils 24 fest mit der Seiltrommel 33 verbunden ist.
Das Zugseil 24 ist durch eine Durchführöffnung 25 aus dem Antriebsgehäuse 32 heraus zu einer nicht dargestellten Spanneinrichtung geführt.
Eine an dem Antriebsgehäuse 32 angeordnete, nicht dargestellte Torsionsfeder eines Kraftspeichers 4 stützt sich an dem Antriebsgehäuse 32 ab und beaufschlagt die Antriebswelle 29 entgegen der Abwickelrichtung des Zugseils 24 von der Seiltrommel 33.
Bei geschlossener Heckklappe ist die Torsionsfeder gespannt und wird z.B. durch das Zugseil in ihrer gespannten Stellung gehalten.
Soll die Heckklappe geöffnet werden, erfolgt eine Freigabe des Zugseils 24, so daß die Torsionsfeder die Antriebswelle 29 dreht und der Schwenkhebel 30 verschwenkt wird.
Durch die Abstützung des freien Endes des Schwenkhebels 30 über die Gleitbahn 31 an der Karosserie wirkt dabei ein Drehmoment in Öffnungsrichtung auf die Heckklappe ein, die auf dem ersten Teil des Öffnungswegs der Heckklappe die Öffnungskraft der Gasfeder unterstützt.
Hat die Torsionsfeder ihre Entspannstellung erreicht, wird die weitere Öffnungsbewegung der Heckklappe durch die Gasfeder allein bewirkt und die Torsionsfeder durch einen Zugantrieb des Zugseils 24 mittels der Spanneinrichtung wieder gespannt.
An der Heckklappe kann eine einzige Öffnungseinrichtung in einem Seitenbereich der zu verschließenden Öffnung der Karosserie angeordnet sein. Um eine gleichmäßige Beaufschlagung der Heckklappe zu erreichen, ist aber vorzugsweise an jedem Seitenrand der Öffnung der Karosserie jeweils eine Öffnungseinrichtung angeordnet.
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