DE10026667A1

DE10026667A1 - Hinge assembly for vehicle doors has two spaced articulation spots with ball on inner hinge body guided for swivel movement by guide device on external hinge body

Info

Publication number: DE10026667A1
Application number: DE2000126667
Authority: DE
Inventors: Jean Blondeau
Original assignee: Metronom Gesellschaft fur Industrievermessung mbH
Current assignee: METRONOM GMBH INDUSTRIAL MEASUREMENTS, 55120 MAINZ
Priority date: 2000-05-29
Filing date: 2000-05-29
Publication date: 2001-12-13

Abstract

The hinge assembly (1) has two spaced articulation spots (2, 3) with aligned main swivel axes. At least one articulation spot comprises an inner hinge body (4, 6) with a ball in one section for swivel movement by a guide device (13) of an external hinge body (5, 7) producing a three point guide. The guide device can be formed as a support device which encloses at least one three point support bearing (0) for the swivel support of the inner hinge face. Independent claim describes method for adjusting hinge device by fitting articulation spots with ball fitting into guide

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scharniervorrichtung, insbesondere für Automobiltüren, mit zwei im Abstand zueinander angeordneten Gelenk stellen, die zueinander fluchtende bzw. parallele Hauptschwenkachsen auf weisen und jeweils einen Innenscharnierkörper und einen diesen zumindest abschnittsweise führenden Außenscharnierkörper aufweisen.The present invention relates to a hinge device, in particular for automobile doors, with two hinges spaced apart set the mutually aligned or parallel main pivot axes have and each have an inner hinge body and this at least have sections leading outer hinge body.

Scharniervorrichtungen sind gängige Gelenkkonstruktionen, um Türen, Klap pen, Deckel oder Hauben um eine Schwenkachse zwischen einer geschlos senen und einer geöffneten Stellung hin und her zu schwenken. In den meisten Fällen umfasst die Scharniervorrichtung zwei im Abstand zueinander angeordnete Gelenkstellen, wobei eine Verbindungslinie zwischen diesen beiden Gelenkstellen die Hauptschwenkachse bilden soll. Aufgrund der Tat sache, dass jede der Gelenkstellen eine eigene Schwenkachse besitzt, müs sen diese zur Bildung einer gemeinsam resultierenden Hauptschwenkachse in Fluchtung zueinander gebracht oder parallel zueinander ausgerichtet wer den. Dies geschieht je nach Gelenkkonstruktion mit mehr oder minder gro ßem Erfolg. Es ist auch denkbar, mehr als zwei Gelenkstellen zu verwenden; jedoch muss jede dieser Gelenkstellen für sich auch wieder ausgerichtet werden.Hinge devices are common articulated structures around doors, hinges pen, lid or hood around a swivel axis between a closed and swing it back and forth in an open position. In the in most cases the hinge device comprises two spaced apart arranged joints, with a connecting line between them the two pivot points should form the main pivot axis. Because of the fact thing that each of the articulation points has its own swivel axis these to form a jointly resulting main pivot axis brought into alignment with one another or aligned parallel to one another the. Depending on the joint construction, this happens with more or less size success. It is also conceivable to use more than two articulation points; however, each of these articulation points must also be aligned again become.

Anhand von Türscharnieren, die bei Automobiltüren zum Anbau an die Ka rosserie verwendet werden, soll nunmehr eine Problematik im Stand der Technik näher erläutert werden. Bislang werden für Automobiltüren in der Regel zwei Bolzengelenke verwendet, die beim Einbau der Türen justiert werden müssen. Dieser Justiervorgang muss im Laufe des Produktionspro zesses zweimal durchgeführt werden. Insbesondere zur Vermeidung von Farbabweichungen werden die Türen bereits vor dem Lackauftrag im Tauch bad an der Rohkarosserie montiert. Nach dem Lackiervorgang werden die Türen wieder entfernt und beide Teilsysteme getrennt weiter verarbeitet. Ab schließend werden bei der Endmontage die Türen wieder eingesetzt. In aller Regel muss hierbei die Justage wiederholt werden, da die Karosserie sowie die Türen durch die Masse der zwischenzeitlich eingebauten Komponenten eine Verwindung erfahren. With the help of door hinges that can be attached to the Ka body are used, is now a problem in the prior art Technology will be explained in more detail. So far, for automotive doors in the Usually two pin joints are used, which adjusts when installing the doors Need to become. This adjustment process must be carried out during the production process process twice. In particular to avoid The doors will deviate in color even before the paint is applied in the immersion bad mounted on the body shell. After the painting process, the Doors removed and both subsystems processed separately. From the doors are then reinserted during final assembly. In all As a rule, the adjustment must be repeated since the body as well the doors through the mass of the components installed in the meantime experience a twist.

Bolzengelenke weisen bezüglich der Nachjustierung der Türen mehrere Nachteile auf. Diese resultieren hauptsächlich daraus, dass eine Überbe stimmung vorhanden ist. Überbestimmung bedeutet, dass am Scharniersys tem mehr Freiheitsgrade festgelegt werden müssen als für die Funktion der Scharniervorrichtung notwendig wäre. Die Automobiltür besitzt im dreidimen sionalen Raum drei Translations- und drei Rotationsfreiheitsgrade. Im vorlie genden Fall soll die Beweglichkeit der Türe auf einen Rotationsfreiheitsgrad reduziert werden. Das bedeutet, dass ohne Überbestimmung fünf Freiheits grade fixiert werden müssen. Beim Bolzengelenk wird die Drehachse durch den Bolzen festgelegt. Deshalb muss neben der Position des Gelenks auch die Ausrichtung des Bolzens beim Justieren festgelegt werden. Zusätzlich zu den drei Translationsfreiheitsgraden sind zwei Rotationsfreiheitsgrade pro Gelenk zu justieren. Die Zahl der Translationsfreiheitsgrade beträgt für beide Gelenke fünf. Durch die Auflage, bevorzugt im oberen Gelenk, ist die Justie rung in einer Koordinate (in Richtung der Hauptschwenkachse) bei den In nenscharnierkörpern (mit Bolzen) vorgegeben. Insgesamt müssen demnach bei den beiden Bolzengelenken neun Freiheitsgrade einjustiert werden. Es sind somit vier Freiheitsgrade mehr einzustellen, als unbedingt notwendig wäre. Die Überbestimmung ist daher sehr hoch.Pin joints have several regarding the readjustment of the doors Disadvantages. These mainly result from the fact that a supra mood is present. Overdetermination means that the hinge system more degrees of freedom need to be defined than for the function of the Hinge device would be necessary. The automobile door has three dimensions sional space three degrees of translation and three degrees of freedom of rotation. In the present In this case, the door should move to a degree of freedom of rotation be reduced. That means that without overdetermination five freedoms just need to be fixed. The axis of rotation of the pin joint is fixed the bolt. Therefore, in addition to the position of the joint, too the alignment of the bolt when adjusting. In addition to The three degrees of translational freedom are two degrees of rotational freedom per Adjust joint. The number of degrees of translation freedom is for both Joints five. Due to the support, preferably in the upper joint, the adjustment is tion in a coordinate (in the direction of the main pivot axis) at the In specified hinge bodies (with bolts). Overall, therefore nine degrees of freedom can be adjusted for the two pin joints. It four degrees of freedom have to be set than absolutely necessary would. The over-determination is therefore very high.

Durch die Verwendung der überbestimmten Bolzengelenke treten drei Hauptprobleme auf:
There are three main problems with using the over-determined pin joints:

1. The effort for adjustment is higher than for an adjustment without over determination, especially when performing the adjustment twice process, as in the automotive industry.
2. A coaxial adjustment of both joints is for a perfect function necessary. However, this is not possible in all cases. From it right sult tensions that lead to sluggishness of the door and premature due to wear of the joint and / or material fatigue of the sheet and / or paint damage.
3. A subsequent use, eg. B. the body by Betriebsein rivers, can also lead to tension, with the consequences described, to lead.

Es ist nunmehr die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Scharniervor richtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, durch die das Maß an Überbestimmung reduziert ist.It is now the object of the present invention to provide a hinge provide direction of the type mentioned by which the measure of Overdetermination is reduced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest eine der Gelenkstellen einen Innenscharnierkörper mit einer zumindest ab schnittsweisen kugelförmigen Gelenkfläche umfasst, die von einer, zumin dest eine Dreipunktführung bereitstellenden Führungseinrichtung des Au ßenscharnierkörpers schwenkbar geführt ist.This object is achieved in that at least one the hinge points an inner hinge body with at least one sectional spherical articular surface includes that of a, at at least one three-point guidance device of the Au ßenscharnierkörper is pivotally guided.

Die Verwendung einer kugelförmigen Gelenkfläche und einer Führungsein richtung mit Dreipunktführung sorgt dafür, dass zumindest eine der beiden Gelenkstellen um den Mittelpunkt der kugelförmigen Gelenkfläche schwenk bar ist. Allerdings erfolgt eine Fixierung um zwei der Rotationsfreiheitsgrade durch die andere Gelenkstelle, wodurch nur die Schwenkbewegung um die Hauptschwenkachse verbleibt. Der Vorteil besteht darin, dass diese Gelenk stelle mit kugelförmiger Gelenkfläche automatisch eine verspannungsfreie Ausgleichsstellung einnehmen kann, selbst, wenn die Hauptschwenkachse nicht ihre Idealausrichtung einnimmt. Gegenüber einem Bolzengelenk fallen an dieser Gelenkstelle zwei einjustierbare Rotationsfreiheitsgrade weg, was zu einem erheblich geringerem Aufwand bei der Montage und Einstellung führt. Während eine Schwenkbewegung um die Hauptschwenkachse über ei nen größeren Winkelbereich erfolgt, muss die Ausgleichsschwenkbewegung um die beiden anderen Rotationsfreiheitsgrade oftmals nur über wenige Win kelgrade erfolgen. Diese Tatsache kann bezüglich einer optimierten kugel förmigen Gelenkfläche Beachtung finden. Die Gelenkfläche muss in den er forderlichen Schwenkwinkelbereichen das Verhalten und die Wirkungsweise einer Kugeloberfläche imitieren. Demnach ist es vollkommen ausreichend, wenn die kugelförmige Gelenkfläche des Innenscharnierkörpers nur be reichsweise an der Dreipunktführung der Führungseinrichtung anliegt. Au ßerdem ist es zur Erzielung einiger Vorteile lediglich wünschenswert, wenn die kugelförmige Gelenkfläche ausschließlich seitlich von der Dreipunktfüh rung geführt ist. Die Abstützung in Richtung der Hauptschwenkachse erfolgt dann durch die andere Gelenkstelle. Unter dem Begriff Dreipunktführung ist eine Führungseinrichtung zu verstehen, die zumindest verhindert, dass sich der Innenscharnierkörper mit kugelförmiger Gelenkfläche in zwei seiner drei translatorischen Bewegungsrichtungen bewegen kann. Handelt es sich um eine nicht abstützende Gelenkstelle, so lässt sich der Innenscharnierkörper bevorzugt in Richtung der Hauptschwenkachse relativ zum Außenscharnier körper beim Einjustieren verschieben. In Gebrauchsstellung sind die beiden anderen translatorischen Bewegungsrichtungen durch die Ausgestaltung der Führungseinrichtung fixiert.The use of a spherical articular surface and a guide direction with three-point guidance ensures that at least one of the two Swivel joints around the center of the spherical joint surface is cash. However, it is fixed by two of the rotational degrees of freedom through the other articulation point, whereby only the pivoting movement around the Main pivot axis remains. The advantage is that this joint with a spherical joint surface automatically create a tension-free one Can take up the compensation position, even if the main pivot axis does not take up its ideal orientation. Fall across from a pin joint at this joint, two adjustable degrees of freedom of rotation away, what at a significantly lower cost for assembly and adjustment leads. During a pivoting movement about the main pivot axis via egg If there is a larger angular range, the compensating swivel movement must be carried out the other two degrees of freedom of rotation are often only a few win degrees. This fact can affect an optimized ball shaped joint surface. The articular surface must be in the required behavior and the mode of operation imitate a spherical surface. So it’s quite sufficient if the spherical joint surface of the inner hinge body only be abuts the three-point guide of the guide device. Au Furthermore, in order to achieve some advantages, it is only desirable if the spherical articular surface only to the side of the three-point guide is led. The support is in the direction of the main pivot axis then through the other joint. The term three-point guidance is to understand a guide device that at least prevents that the inner hinge body with spherical joint surface in two of its three can move translational directions of movement. It is about a non-supporting hinge point, so the inner hinge body can be preferably in the direction of the main pivot axis relative to the outer hinge move body when adjusting. The two are in the use position other translatory directions of movement through the design of the Guide device fixed.

Neben der Einsparung von Justagezeit bietet das neue Gelenk als wesentli chen Vorteil einen spannungsfreien Ausgleich von Fehlstellungen. Abwei chungen der Befestigungspunkte von den Sollpositionen sind bei einer der artigen Gelenkstelle vollkommen unproblematisch. Ein Versatz der Gelenk stellen führt hier nicht zu Verspannungen. Durch die mehrachsige Drehfrei heit der Einzelgelenkstelle stellt sich am System eine resultierende Drehach se ein. Diese kann sich den jeweiligen Gegebenheiten anpassen, ohne dass die Leichtgängigkeit der Gelenkstellen hiervon beeinträchtigt wird. Die Prob lematik des vorzeitigen Gelenkverschleißes wird durch diese Scharniervor richtung vermieden. Bei bestimmten Anwendungsfällen könnte die Wieder holung der Justagearbeit im Verlauf eines Produktionsprozesses bei einer derartigen Scharniervorrichtung sogar überflüssig werden.In addition to saving adjustment time, the new joint offers the essential Chen advantage a tension-free compensation of malpositions. Dev Fixing points from the target positions are at one of the like joint completely unproblematic. An offset of the joint here does not lead to tension. Due to the multi-axis rotation As a result of the single articulation point, the system has a resulting rotary axis se one. This can adapt to the respective circumstances without the smoothness of the articulation points is impaired by this. The prob Lematics of premature joint wear are prevented by this hinge avoided direction. In certain use cases, the re Get the adjustment work in the course of a production process at a such hinge device even become superfluous.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Führungsein richtung als Abstützeinrichtung ausgestaltet ist, die zumindest eine Drei punktauflage zum schwenkbaren Abstützen der kugelförmigen Gelenkfläche des Innenscharnierkörpers umfasst. Das bedeutet, dass auch die Gelenk stelle mit Abstützfunktion über einen relativ großen Winkelbereich jegliche Orientierung der Hauptschwenkachse hinnehmen kann. Je nach Ausrichtung der Hauptschwenkachse (z. B. bei einer Tür oder bei einem Kofferraumdeckel etc.) erfolgt die Abstützung in unterschiedlicher Richtung zur Hauptschwenk achse. Wichtig ist auch hier, dass ein Ausgleich bezüglich der Führung in der anderen Gelenkstelle möglich ist, auch wenn es sich dabei um ein Bolzengelenk handelt. Die Abstützeinrichtung muss so ausgestaltet sein, dass eine ausreichende Abstützfunktion über den gesamten Schwenkwinkelbereich, der zur Verfügung gestellt werden soll, möglich ist.In an advantageous embodiment it is provided that the guide direction is designed as a support device, the at least a three point support for pivoting support of the spherical joint surface of the inner hinge body. That means the joint too place any with support function over a relatively large angular range Orientation of the main pivot axis can accept. Depending on the orientation the main pivot axis (e.g. for a door or for a trunk lid etc.) is supported in different directions to the main pivot axis. It is also important here that a balance regarding the leadership in the other joint is possible, even if it is a pin joint acts. The support device must be designed so that a sufficient support function over the entire swivel angle range, which is to be made available is possible.

Zum Erzielen einer Dreipunktauflage kann diese von einer zumindest über einen Winkelbereich von < 180° ringförmig umlaufenden Abstützfläche gebil det sein. Der Innendurchmesser der ringförmig umlaufenden Abstützfläche ist naturgemäß kleiner als der größte Durchmesser der kugelförmigen Ge lenkfläche. Durch den angegebenen Winkelbereich ist garantiert, dass die Dreipunktauflage für eine sichere Positionierung des Innenscharnierkörpers relativ zur Abstützfläche in vorbestimmten Richtungen der drei translatori schen Freiheitsgrade gehalten ist.To achieve a three-point support, this can be at least one an angular range of <180 ° ring-shaped supporting surface det be. The inner diameter of the circular support surface is naturally smaller than the largest diameter of the spherical Ge steering surface. The specified angular range guarantees that the Three-point support for secure positioning of the inner hinge body relative to the support surface in predetermined directions of the three translatori degrees of freedom is maintained.

Damit es im Bereich der Abstützfläche nicht zu großen Oberflächenpressun gen kommt, kann weiter vorgesehen werden, dass die Abstützfläche als ringförmiger Abschnitt einer Kugelmantelfläche ausgebildet ist und die ku gelförmige Gelenkfläche des Innenscharnierkörpers im Wesentlichen pass genau auf dieser zumindest bereichsweise aufliegt. Wenn die beiden Flä chen möglichst genau aneinander angepasst sind, treten zumindestens keine Kantenpressungen auf, die einen höheren Verschleiß verursachen könnten. Bei guter Anschmiegung der beiden Flächen lassen sich die Flächenpres sungen in vertretbaren Grenzen halten, was der Verwendung unterschied lichster Werkstoffe die Türen öffnet.So that there is no excessive surface pressure in the area of the support surface gen comes, it can be further provided that the support surface as annular portion of a spherical surface is formed and the ku gel-shaped articular surface of the inner hinge body essentially pass exactly on this at least partially. If the two faces at least as closely as possible Edge pressures that could cause greater wear. With a good fit between the two surfaces, the surface press can be keep solutions within reasonable limits, which differentiated the use materials open the doors.

Bei einfach ausgestalteten Gelenken besteht auch die Möglichkeit, die Ab stützfläche als Kugelpfanne zum im Wesentlichen passgenauen, zumindest teilweise Aufnehmen der kugelförmigen Gelenkfläche auszugestalten. Solche Kugelpfannen lassen sich z. B. durch Tiefziehvorgänge von Blechen oder auch durch Spritzgussvorgänge sehr leicht herstellen und garantieren ein si cheres Aufliegen der kugelförmigen Gelenkfläche des Innenscharnierkörpers. Rein theoretisch wäre es auch denkbar, eine Kugelpfanne so auszugestal ten, dass sich ein kugelförmiger Gelenkkörper des Innenscharnierkörpers mit vorbestimmtem Rastdruck in die Kugelpfanne einclipsen lässt. Die Verwen dung eines Kugelkörpers bietet die Möglichkeit, einen großen Schwenkbe reich zur Verfügung zu stellen. Dieser ist in aller Regel nur an einer Stelle von einem Befestigungselement gehalten, das sich bevorzugt in Richtung der Schwenkachse erstreckt. Darüber hinaus weist ein Kugelkörper eine sehr gute Stabilität auf, weshalb auch der Durchmesser der Gelenkfläche in ver tretbaren Grenzen gehalten werden kann.With simply designed joints, there is also the possibility of the Ab support surface as a ball socket for a substantially precise fit, at least partially take up the spherical articular surface. Such Ball pans can e.g. B. by deep-drawing processes of sheets or also very easy to manufacture by injection molding and guarantee a si The spherical joint surface of the inner hinge body rests more securely. In theory, it would also be conceivable to design a ball socket in this way that a spherical joint body of the inner hinge body with allows the clip to be clipped into the ball socket. The use Ball body offers the possibility of a large swivel to provide rich. This is usually only in one place held by a fastener, which is preferably in the direction of Swing axis extends. In addition, a spherical body has a very good stability, which is why the diameter of the articular surface in ver reasonable limits can be kept.

Eine Konstruktionsvariante, die sich insbesondere für die Massenproduktion sehr gut eignet, besteht darin, dass die Gelenkstelle mit der Abstützeinrich tung des Außenscharnierkörpers einen Innenscharnierkörper mit einer die Gelenkfläche bildenden Kugelkalotte umfasst. Es muss demnach nicht mehr ein kompletter Kugelkörper vorhanden sein, sondern eine hohle Halbkugel wäre z. B. vollständig ausreichend. Diese könnte dann günstigerweise durch einen Prägevorgang, bevorzugt Blechprägevorgang, hergestellt sein. Ein solches Bauteil ließe sich demnach aus einem einfachen Blechzuschnitt her ausformen. Voraussichtlich wäre hierzu nur ein einziger Arbeitsschritt not wendig.A design variant that is particularly suitable for mass production very well suited is that the joint with the support tion of the outer hinge body an inner hinge body with a Includes spherical cap forming articular surface. So it doesn't have to there is a complete spherical body, but a hollow hemisphere would be z. B. completely sufficient. This could then be conveniently an embossing process, preferably sheet metal stamping process. On Such a component could therefore be made from a simple sheet metal blank shape. This would probably only require a single step agile.

Damit möglichst alle unnötigen Überbestimmungen beseitigt werden, umfasst eine Variante eine erste Gelenkstelle mit einem Außenscharnierkörper mit Abstützeinrichtung zum Abstützen in Richtung einer Schwerkraftwirkung und eine zweite Gelenkstelle mit einem Außenscharnierkörper mit Führungsein richtung ohne Abstützeinrichtung zum Abstützen in Richtung der Haupt schwenkachse. Das bedeutet, dass eine der Gelenkstellen die Abstützfunkti on übernimmt und die andere Gelenkstelle eine reine Führungsfunktion zu mindest in Richtung der Hauptschwenkachse übernimmt. Beide Gelenkstel len fixieren sich relativ zueinander bezüglich ihrer Bewegungen um jeweils zwei ihrer Rotationsfreiheitsgrade. Demnach verbleiben nach Vorgabe einer Koordinate durch die Abstützeinrichtung fünf translatorische Freiheitsgrade an den beiden Gelenkstellen zusammen, die einjustiert werden müssen. Das bedeutet gegenüber einer Scharniervorrichtung mit zwei Bolzengelenken ei ne Reduktion um vier einzustellende Parameter. Dass sich diese Tatsache insbesondere bei einer Massenproduktion, wie sie im Automobilbereich üb lich ist, positiv niederschlägt, ergibt sich von selbst.So that as far as possible all unnecessary over-determinations are eliminated a variant with a first joint with an outer hinge body Support device for supporting in the direction of a force of gravity and a second joint with an outer hinge body with a guide direction without support device for support in the direction of the main swivel axis. This means that one of the articulation points is the support function one takes over and the other joint position a pure management function takes over at least in the direction of the main pivot axis. Both joints len are fixed relative to each other with respect to their movements two of their rotational degrees of freedom. Accordingly, one remains after the specification Coordinate through the support device five translational degrees of freedom together at the two articulation points that need to be adjusted. The means egg compared to a hinge device with two pin joints ne reduction by four parameters to be set. That this fact especially in the case of mass production, as is common in the automotive sector is positive, results naturally.

In vielen Fällen wird die Hauptschwenkachse vertikal angeordnet sein (hauptsächlich bei Türen), so dass es insbesondere bevorzugt ist, wenn bei der Gelenkstelle der Außenscharnierkörper mit Abstützeinrichtung zum Ab stützen in Richtung der Hauptschwenkachse ausgestaltet ist. Die Schwer kraft sorgt dann bei einer solchen Anordnung für das sichere Aufliegen der Körper aufeinander.In many cases the main pivot axis will be vertical (mainly for doors), so it is particularly preferred if the hinge point of the outer hinge body with support for Ab support is designed in the direction of the main pivot axis. The heavy In such an arrangement, force then ensures that the Body on top of each other.

Des Weiteren kann bei der zweiten Gelenkstelle der Außenscharnierkörper einen hohlzylindrischen Führungsrohrkörper umfassen, dessen zylinder mantelförmige Innenflächen die Führungseinrichtung bildet. Ein einfaches Rohrstück oder eine Dreipunktauflage sicherstellendes Rohrteilstück reicht zur optimalen Führung der Gelenkstelle ohne Auflageeinrichtung aus. Dabei kann die Länge des Führungsrohrkörpers so bemessen sein, dass Toleran zen und Verschiebungen beim Einjustieren sicher aufgefangen werden.Furthermore, the outer hinge body can at the second hinge point comprise a hollow cylindrical guide tube body, the cylinder jacket-shaped inner surfaces forms the guide device. An easy Pipe section or a three-point support pipe section is sufficient for optimal guidance of the joint without a support device. there the length of the guide tube body can be such that Toleran zen and shifts are safely absorbed during adjustment.

Damit die Scharniervorrichtung auch gegen ein unbeabsichtigtes Heraushe ben oder gegen eine Schwerkraftwirkung gesichert ist, kann bevorzugt zu mindest eine Gelenkstelle eine, den Innenscharnierkörper zumindest be reichsweise umgreifende Sicherungseinrichtung umfassen, durch die der In nenscharnierkörper am Herausgleiten bzw. -heben aus dem Außenschar nierkörper gehindert ist. Solche Sicherungseinrichtungen können darüber hinaus zum Freigeben des Innenscharnierkörpers entriegel- bzw. lösbar aus gestaltet sein. Verwendung können hier z. B. den Innenscharnierkörper über greifende Bügeleinrichtungen, Splinteinrichtungen oder ähnliche Anschlag- bzw. Arretiermittel finden.So that the hinge device also against unintentional removal ben or is secured against the effects of gravity, can preferably to at least one hinge point, the inner hinge body at least be comprehensive comprehensive security facility through which the In hinge body sliding or lifting out of the outer panel kidney is hindered. Such safeguards can unlockable or releasable to release the inner hinge body be designed. You can use z. B. over the inner hinge body gripping ironing devices, splints or similar or find locking means.

Bei einer Variante ist vorgesehen, dass die Sicherungseinrichtung einen in den Führungsrohrkörper lösbar eingesteckten Splint umfasst. Bei Verwen dung eines Kugelkörpers kann dieser den Kugelkörper z. B. federnd über greifen, während an der Gelenkstelle mit Abstützeinrichtung solche Maß nahmen nicht vorgesehen sein müssen.In one variant, it is provided that the securing device has a the guide tube body comprises releasably inserted split pin. When used dung of a spherical body this can the spherical body z. B. springy over grab while at the joint with such support did not have to be provided.

In vielen Fällen wird die Scharniervorrichtung für Türen, insbesondere Auto mobiltüren, eingesetzt werden, weshalb die erste und zweite Gelenkstelle übereinander angeordnet sein können und die Hauptschwenkachsen im We sentlichen lotrecht verlaufen. Der Begriff "lotrecht" bezieht sich auf eine nor male Gebrauchsstellung, z. B. bei einem Fahrzeug. In many cases, the hinge device for doors, especially car mobile doors are used, which is why the first and second hinge points can be arranged one above the other and the main pivot axes in the We run quite perpendicular. The term "perpendicular" refers to a nor male use position, e.g. B. in a vehicle.

Obwohl auch eine versetzte Anordnung der Gelenkstellen und eine parallele Ausrichtung der beiden Hauptschwenkachsen zueinander möglich ist, wird es dennoch gemäß einer Variante bevorzugt, dass die erste Gelenkstelle lot recht über der zweiten Gelenkstelle angeordnet ist und die Hauptschwenk achsen fluchten. Es wird sich hierbei um den häufigsten Anwendungsfall handeln.Although also an offset arrangement of the articulation points and a parallel Alignment of the two main pivot axes to each other is possible nevertheless preferred according to a variant that the first joint point plumb is located right above the second joint and the main pivot axially aligned. It will be the most common use case act.

Damit ein Einjustieren in vorteilhafter Weise durchführbar ist, kann die erste Gelenkstelle ausschließlich Verstelleinrichtungen umfassen, durch die ein Einjustieren in Richtung der Hauptschwenkachse und zwei weiteren, zu die ser senkrecht verlaufenden translatorischen Freiheitsgraden möglich ist, und die zweite Gelenkstelle ausschließlich Verstelleinrichtungen umfasst, durch die ein Einjustieren in zwei weiteren, zu der Hauptschwenkachse senkrecht verlaufenden translatorischen Freiheitsgraden möglich ist. Es werden dem nach insgesamt bei der Scharniervorrichtung fünf Freiheitsgrade einjustiert, was exakt der mathematisch notwendigen Mindestanzahl entspricht. Eine Überbestimmung ist bei Verwendung von geeigneten Gelenkstellen ausge schlossen.So that an adjustment can be carried out in an advantageous manner, the first Hinge point only include adjustment devices through which a Adjust in the direction of the main pivot axis and two more to the this vertical translational degrees of freedom is possible, and the second articulation point only comprises adjustment devices the one adjustment in two more, perpendicular to the main pivot axis running translational degrees of freedom is possible. It will be the after adjusting a total of five degrees of freedom for the hinge device, which exactly corresponds to the mathematically necessary minimum number. A Overdetermination is out when using suitable articulation points closed.

Zumindest der Außenscharnierkörper kann einen Befestigungssockel und ein relativ zu diesem verschieb- und festlegbares, zumindest die Führungsein richtung umfassendes Gelenkelement aufweisen. Günstigerweise kann es sich hierbei um eine senkrecht zur Befestigungsfläche verlaufende Verschie berichtung handeln, so dass die anderen Verstellmaßnahmen in der Befesti gungsfläche des Befestigungssockels durchgeführt werden können. Dieses Verschieben kann auch geführt ausführbar sein, so dass ein Verschieben tatsächlich nur in einer einzigen Richtung möglich ist.At least the outer hinge body can have a mounting base and a relative to this can be moved and fixed, at least the leadership have direction comprehensive joint element. Conveniently it can this is a displacement that is perpendicular to the mounting surface act report so that the other adjustment measures in the fastener supply surface of the mounting base can be performed. This Moving can also be carried out in a guided manner, so that moving is actually only possible in one direction.

Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Einjustieren einer Scharniervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18. Durch dieses soll mit geringem Aufwand eine bestmögliche Justage erzielt werden. Hierzu umfasst das Verfahren folgende Schritte:
Überführen der Gelenkstellen in den Gebrauchszustand unter Normallastbe dingungen,
Einjustieren zumindest der Gelenkstelle mit zumindest abschnittsweiser ku gelförmiger Gelenkfläche und Dreipunktführung bereitstellender Führungs einrichtung ausschließlich in zwei senkrecht zur Hauptschwenkachse ver laufenden translatorischen Raumkoordinaten und falls erforderlich in trans latorischer Richtung der Hauptschwenkachse.Furthermore, the invention relates to a method for adjusting a hinge device according to one of claims 1 to 18. This is intended to achieve the best possible adjustment with little effort. To do this, the process comprises the following steps:
Transfer of the articulation points to the operating state under normal load conditions,
Adjustment of at least the articulation point with at least section-wise spherical articular surface and three-point guidance guiding device exclusively in two translational spatial coordinates running perpendicular to the main pivot axis and, if necessary, in the translatory direction of the main pivot axis.

Obwohl ein Bezugskoordinatensystem beliebig festlegbar ist, befindet sich eine Raumkoordinate bevorzugt in Fluchtung mit der Hauptschwenkachse. Allerdings können die Verstelleinrichtungen auch Bewegungen schräg zu diesen Raumkoordinaten zulassen, so das sich bezüglich eines solchen Korrdinatensystems resultierende Bewegungsrichtungen ergeben. Jedoch lassen sich diese Bewegungen immer in die hier genannten maximal drei translatorischen Richtungen aufspalten. Einstell- bzw. Einjustierungen be züglich der Rotationskoordinaten müssen nicht unternommen werden.Although a reference coordinate system can be set arbitrarily, there is a spatial coordinate preferably in alignment with the main pivot axis. However, the adjustment devices can also move at an angle allow these spatial coordinates, so that with respect to such Result in directions of movement resulting from the coordinate system. However these movements can always be divided into a maximum of three Split translational directions. Adjustment or adjustment be regarding the rotation coordinates do not have to be done.

Des Weiteren kann das Verfahren noch folgende Schritte umfassen:
Einjustieren einer ersten Gelenkstelle mit Abstützeinrichtung ausschließlich in den drei tranlatorischen Raumkoordinaten, von denen eine durch die Hauptschwenkachse definiert ist, und
Einjustieren einer zweiten Gelenkstelle mit Führungseinrichtung ohne Ab stützeinrichtung ausschließlich in zwei senkrecht zur Hauptschwenkachse verlaufenden translatorischen Raumkoordinaten.The method can also include the following steps:
Adjustment of a first articulation point with support device exclusively in the three translational spatial coordinates, one of which is defined by the main pivot axis, and
Adjustment of a second articulation point with guide device without support device only in two translatory spatial coordinates running perpendicular to the main pivot axis.

Die Höhenverstellung erfolgt demnach bevorzugt bei dem aufliegenden In nenscharnierkörper, weshalb an diesem drei translatorische Raumkoordina ten eingestellt werden. Auch hier kann abhängig von der Ausgestaltung der Verstelleinrichtungen und in Abhängigkeit des Bezugskoordinatensystems eine kombinierte Verstellbewegung ausführbar sein, die sich aber wiederum auf die drei translatorischen Raumkoordinaten aufteilen lässt. Günstigerwei se sind die Verstelleinrichtungen jedoch so ausgeführt, dass die Verstellung jeweils senkrecht zur Verstellrichtung der jeweils anderen Verstelleinrichtun gen erfolgt.The height adjustment is therefore preferably carried out with the In lying on hinge body, which is why there are three translational spatial coordinates can be set. Here too, depending on the design of the Adjustment devices and depending on the reference coordinate system a combined adjustment movement can be carried out, but in turn can be divided into the three translatory spatial coordinates. Favorably However, the adjustment devices are designed so that the adjustment each perpendicular to the direction of adjustment of the other adjustment device conditions.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:In the following, exemplary embodiments of the invention are described with reference to a Drawing explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Scharniervorrichtung in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht, Fig. 1 is a schematic representation of a first embodiment of the hinge device in a partially sectioned side view,

Fig. 2 eine Gelenkstelle mit Abstützeinrichtung in einer teilweise geschnit tenen schematischen Seitenansicht, Fig. 2 is a hinge point with support means in a partially geschnit requested schematic side view,

Fig. 3 die Gelenkstelle aus Fig. 2 in einer geschnitten Vorderansicht, Fig. 3, the hinge point of Fig. 2, in a front view cut

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform der Scharniervorrichtung in einer schematischen perspektivischen Darstellung, Fig. 4 shows a second embodiment of the hinge device in a schematic perspective representation,

Fig. 5 eine erste Variante einer Verstelleinrichtung in schematischer per spektivischer Darstellung, Fig. 5 shows a first variant of an adjusting device in a schematic representation by spectral TiVi shear,

Fig. 6 eine zweite Variante der Verstelleinrichtung in einer schematisch perspektivischen Darstellung, Fig. 6 shows a second variant of the adjustment device in a schematic perspective representation,

Fig. 7 eine schematische perspektivische Darstellung zur Erläuterung der einzustellenden Freiheitsgrade, Fig. 7 is a schematic perspective view illustrating the degrees of freedom to be set,

Fig. 8 die Anordnung einer herkömmlichen Scharniereinrichtung bei einer Automobiltür in schematischer perspektivischer Darstellung und Fig. 8 shows the arrangement of a conventional hinge device in an automobile door in a schematic perspective view and

Fig. 9 eine schematische perspektivische Darstellung eines Bolzenschar niers unter Verdeutlichung der einzustellenden Freiheitsgrade, Fig. 9 is a schematic perspective view of a bolt coulter niers below illustrate the degrees of freedom to be set,

Fig. 10 eine weitere Ausführungsform der Scharniervorrichtung in einer schematischen perspektivischen Darstellung. Fig. 10 shows a further embodiment of the hinge device in a schematic perspective representation.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Scharniervorrichtung 1 weist eine erste obere Gelenkstelle 2 und eine zweite, untere Gelenkstelle 3 auf. Die obere Gelenkstelle 2 umfasst im Wesentlichen ein Innenscharnierelement 4 und ein Außenscharnierelement 5. Die untere Gelenkstelle 3 umfasst ein Innen scharnierelement 6 und ein Außenscharnierelement 7.The hinge device 1 shown schematically in FIG. 1 has a first upper articulation point 2 and a second, lower articulation point 3 . The upper joint 2 essentially comprises an inner hinge element 4 and an outer hinge element 5 . The lower joint 3 comprises an inner hinge element 6 and an outer hinge element 7 .

Die dargestellte Scharniervorrichtung 1 kann z. B. zum schwenkbaren Auf hängen einer Tür verwendet werden. Dabei ist es an sich unerheblich, ob die Außenscharnierelemente 5 und 7 oder die Innenscharnierelemente 4 oder 6 an der Tür befestigt sind, während das jeweils andere Element an der Basis z. B. einem Türrahmen angeordnet ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 sind beide Innenscharnierelemente 4 und 6 identisch ausgebildet. Die se umfassen jeweils eine Basisplatte 8, mit der sie unter Zuhilfenahme von Befestigungsmitteln 9 z. B. an einer Tür befestigt werden. Am oberen Ab schnitt der Basisplatte 8 ist ein sich L-förmig erstreckender Arm 10 angeord net. Der freie L-Schenkel des Arms 10 erstreckt sich nach unten. Am unteren Ende diese L-Schenkels ist ein Kugelkörper 11 angebracht.The hinge device 1 shown can, for. B. can be used for pivoting on hanging a door. It is per se irrelevant whether the outer hinge elements 5 and 7 or the inner hinge elements 4 or 6 are attached to the door, while the other element at the base z. B. a door frame is arranged. In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, both inner hinge elements 4 and 6 are of identical design. These each include a base plate 8 with which they can be fastened with the aid of fasteners 9 z. B. attached to a door. From the upper section of the base plate 8 , an L-shaped arm 10 is net angeord. The free L-leg of the arm 10 extends downwards. At the lower end of this L-leg, a spherical body 11 is attached.

Die Breite bzw. Dicke des Arms 10 ist geringer als der größte Durchmesser des Kugelkörpers 11. Der Kugelkörper 11 kann auf verschiedene Weise mit dem Arm 10 verbunden sein.The width or thickness of the arm 10 is less than the largest diameter of the spherical body 11 . The spherical body 11 can be connected to the arm 10 in various ways.

Die beiden Außenscharnierelemente 5 und 7 sind jeweils unterschiedlich aufgebaut. Das obere Außenscharnierelement 5 umfasst eine Sockelplatte 12, zum Befestigen an einem Bauelement und eine Tragplatte 13, die sich senkrecht von dieser erstreckt und in deren vorderen Bereich eine Gelenk öffnung 14 eingearbeitet ist. Die Gelenköffnung 14 erstreckt sich durch die gesamte Dicke der Tragplatte 13. Die Innenfläche der Gelenköffnung 14 ist an die Außenkontur des Kugelkörpers 11 angepasst und hat die Form eines ringförmigen Abschnitts einer Kugelmantelfläche oder stellt den Abschnitt ei ner Kugelkalotte ohne Boden dar. Der kleinste Durchmesser der Gelenköff nung 14 ist kleiner als der größte Durchmesser des Kugelkörpers 11, wes halb die Tragplatte 13 mit ihrer Gelenköffnung 14 gleichzeitig auch eine Ab stützeinrichtung für das Innenscharnierelement 4 darstellt. Parallel zur Trag platte 13 erstreckt sich eine Sicherungsplatte 15, die den Kugelkörper 14 teilweise übergreift und eine Sicherung gegen Herausheben des Innenschar nierelements 4 aus dem Außenscharnierelement 5 darstellt. Die Sicherungs platte 15 behindert die Schwenkbewegung des Kugelkörpers 11 in der Gebrauchsstellung nicht. Damit die Tragplatte 13 und die Sicherungsplatte 15 ausreichend stabil mit der Sockelplatte 12 verbunden sind, umfasst das obere Außenscharnierelement 5 noch Verstärkungsrippen 16, 17 und 18.The two outer hinge elements 5 and 7 are each constructed differently. The upper outer hinge element 5 comprises a base plate 12 for fastening to a component and a support plate 13 which extends perpendicularly from this and in the front area of which a joint opening 14 is incorporated. The joint opening 14 extends through the entire thickness of the support plate 13 . The inner surface of the joint opening 14 is adapted to the outer contour of the spherical body 11 and has the shape of an annular section of a spherical jacket surface or represents the section of a spherical cap without a bottom. The smallest diameter of the joint opening 14 is smaller than the largest diameter of the spherical body 11 , which is why the support plate 13 with its joint opening 14 also represents a support device for the inner hinge element 4 . Parallel to the support plate 13 , a locking plate 15 extends, which partially overlaps the spherical body 14 and provides security against lifting the inner coulter element 4 out of the outer hinge element 5 . The securing plate 15 does not hinder the pivoting movement of the spherical body 11 in the use position. So that the support plate 13 and the securing plate 15 are connected to the base plate 12 in a sufficiently stable manner, the upper outer hinge element 5 also comprises reinforcing ribs 16 , 17 and 18 .

Das untere Außenscharnierelement 7 weist eine Sockelplatte 19, einen senk recht dazu angeordneten Haltesteg 20 und einen daran angeordneten hohl zylindrischen Führungsrohrkörper 21, dessen zylindrische Öffnung 22 im Wesentlichen vertikal verläuft, auf. Der Durchmesser der Öffnung 22 ent spricht im Wesentlichen dem Außendurchmesser des zugehörigen Kugelkör pers 11, der mit geringem Spiel in diesen einführbar ist. Das untere Außen scharnierelement 7 umfasst somit eine Abstützeinrichtung in Vertikalrichtung.The lower outer hinge element 7 has a base plate 19 , a holding web 20 arranged perpendicularly thereto and a hollow cylindrical guide tube body 21 arranged thereon, the cylindrical opening 22 of which extends essentially vertically. The diameter of the opening 22 corresponds essentially to the outer diameter of the associated Kugelkör pers 11 , which can be inserted into this with little play. The lower outer hinge element 7 thus comprises a support device in the vertical direction.

Sowohl die obere Gelenkstelle 2 als auch die untere Gelenkstelle 3 weisen jeweils eine Hauptschwenkachse auf. Damit die Scharniervorrichtung 1 ver spannungsfrei arbeitet, müssen diese Hauptschwenkachsen möglichst exakt parallel zueinander ausgerichtet werden. Bei den meisten Scharnieren ist je doch kein gewollter Versatz zwischen der oberen und der unteren Gelenk stelle vorhanden, so dass man bestrebt ist, dass die beiden Hauptschwenk achsen zueinander fluchten und wie in Fig. 1 dargestellt eine gemeinsame Hauptschwenkachse A bilden. Der in der Fig. 1 eingezeichnete kleine Ver satz a dient nur der übertriebenen Veranschaulichung eines Versatzfehlers durch Produktionsungenauigkeiten oder Verwindungen die entstehen kön nen. Die resultierende theoretische Hauptschwenkachse A verläuft jeweils durch die Mittelpunkte der Kugelkörper 11. Aufgrund der Tatsache, dass sich der obere Kugelkörper 11 frei in der Gelenköffnung 14 um seine Rotations koordinaten schwenken lässt, solange der untere Kugelkörper 11 seine Füh rungsfunktion noch nicht übernimmt, kann dieser jede spannungsfreie Positi on in bestimmten Schwenkgrenzen relativ zum oberen Außenscharnierele ment 5 einnehmen. Dies ist sehr gut in den Fig. 2 und 3 zu erkennen. Both the upper joint 2 and the lower joint 3 each have a main pivot axis. So that the hinge device 1 works without tension, these main pivot axes must be aligned as precisely as possible parallel to each other. In most hinges there is no deliberate offset between the upper and lower hinge point, so that efforts are made that the two main pivot axes are aligned with one another and, as shown in FIG. 1, form a common main pivot axis A. The shown in Fig. 1 small Ver a serves only the exaggerated illustration of an offset error due to production inaccuracies or twists that may arise. The resulting theoretical main pivot axis A runs through the centers of the spherical bodies 11 . Due to the fact that the upper spherical body 11 can pivot freely in the joint opening 14 about its rotational coordinates, as long as the lower spherical body 11 does not yet perform its guide function, this element can assume any tension-free position in certain pivoting limits relative to the upper outer hinge element 5 . This can be seen very well in FIGS. 2 and 3.

In der Fig. 2 erfolgt ein Schwenken um die senkrecht zur Zeichnungsebene in Fig. 1 stehende Y-Achse. Der maximale Schwenkwinkel wird nur von dem Verhältnis zwischen der Sicherungsplatte 15 und dem Arm 10 festgelegt. Ähnlich verhält es sich mit einem Verschwenken um die X-Achse, was in Fig. 3 dargestellt ist. Auch diese Schwenkbewegung im Winkelbereich β wird nur durch die Verhältnisse zwischen Sicherungsplatte 15 und dem Arm 10 be grenzt. Die zur Veranschaulichung herangezogenen Fig. 2 und 3 unterschei den sich nur unwesentlich von der Ausführungsform der Fig. 1, so dass auf gleiche und wirkungsgleiche Bauelemente mit gleichen Bezugsziffern Bezug genommen wird. Der Hauptunterschied besteht im etwas anderen Aufbau des Außenscharnierelementes 5, bei dem sich die Sicherungsplatte 15 über ei nen Steg 23 unmittelbar auf der Tragplatte 13 abstützt. Die Gelenköffnung 14 ist auch nicht durchgehend, sondern als Kugelpfanne 24 ausgestaltet.In FIG. 2 there is pivoting about the Y axis perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 1. The maximum swivel angle is only determined by the relationship between the locking plate 15 and the arm 10 . The situation is similar with pivoting about the X axis, which is shown in FIG. 3. This pivoting movement in the angular range β is only limited by the relationships between the locking plate 15 and the arm 10 be. The criteria used for illustration FIGS. 2 and 3 failed to be taken so that only insignificantly from the embodiment of Fig. 1, the same effect and the same components with the same reference numerals. The main difference is the somewhat different structure of the outer hinge element 5 , in which the securing plate 15 is supported directly on the support plate 13 via a web 23 . The joint opening 14 is also not continuous, but is designed as a ball socket 24 .

Die Winkel α und β stellen sich automatisch ein, sobald der untere Kugelkör per 11 sicher in dem Führungsrohrkörper 21 geführt ist. Abweichungen zwi schen dem oberen Außenscharnierelement 5 und dem unteren Außenschar nierelement 7 werden bezüglich beider Winkel α und β verspannungsfrei ausgeglichen, ohne dass ein Schwenken um die Hauptschwenkachse A in ir gendeiner Weise behindert oder erschwert wird. Sobald der untere Kugelkör per 11 in den Führungsrohrkörper 1 eingesteckt ist, erfolgt ein gegenseitiges Arretieren der beiden Kugelkörper 11 gegeneinander bezüglich ihrer jeweili gen Rotation um eine X- und Y-Achse. Lediglich die Schwenkbewegung um die Hauptschwenkachse A ist nicht behindert.The angles α and β are set automatically as soon as the lower spherical body is guided securely in the guide tube body 21 by 11 . Deviations between the upper outer hinge element 5 and the lower outer hinge element 7 are compensated for in terms of both angles α and β without tension, without swiveling around the main pivot axis A in any way being impeded or made difficult. As soon as the lower spherical body is inserted into the guide tube body 1 by 11 , the two spherical bodies 11 are mutually locked against one another with respect to their respective rotation about an X and Y axis. Only the pivoting movement about the main pivot axis A is not hindered.

Anhand der Ausführungsformen gemäß der Fig. 4 bis 6 werden nunmehr Verstellmöglichkeiten zum Ausgleich z. B. eines Versatzes a beschrieben damit die Hauptschwenkachse A z. B. lotrecht (vertikal) dazu ausgerichtet werden kann. Sofern in den folgenden Ausführungsbeispielen gleiche und ähnliche bzw. wirkungsgleiche Bauelemente verwendet werden, wird auf die se mit gleichen Bezugsziffern Bezug genommen und auf die obige Beschrei bung verwiesen. Es sollen demnach nur die wichtigsten Unterschiede her ausgestellt werden. Based on the embodiments of FIGS. 4 to 6 adjustment options to compensate for. B. an offset a described the main pivot axis A z. B. perpendicular (vertical) can be aligned. If the same and similar or equivalent components are used in the following exemplary embodiments, reference is made to them with the same reference numerals and reference is made to the above description. Accordingly, only the most important differences should be shown.

Gemäß der Ausführungsform der Fig. 4 sind die obere und untere Gelenk stelle 2 und 3 jeweils auf den Kopf gestellt. Der Arm 10 erstreckt sich mit seinem freien L-Schenkel nach oben, so dass auch der Kugelkörper 11 nach oben weist. Entsprechend ist auch das obere Außenscharnierelement 5 auf den Kopf gestellt. Das bedeutet, die Sicherungsplatte 15, die hier in Form ei nes Hakens ausgestaltet ist, befindet sich unterhalb der Tragplatte 13. Die Gelenköffnung 14 ist als einfache Zylinderbohrung ausgestaltet, die einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der größte Durchmesser des Kugel körpers 11. Mit der unteren Kante liegt die Öffnung 14 auf dem oberen Ku gelkörper 11 auf. Hierzu kann die Kante angefast sein. Die Sicherungsplatte 15 hintergreift dann von unten den Kugelkörper 11 und sichert die Scharnier vorrichtung 1 gegen Herausheben. An der Sockelplatte 12 befindet sich eine Steckaufnahme 25, die sich an der Vorderseite derselben senkrecht zu die ser erstreckt. In diese Steckaufnahme 25 sind teleskopierbar die Tragplatte 13 und die Sicherungsplatte 15 eingesteckt. Mittels eines Langlochs 26 und einer Schraube 27 erfolgt das Lösen und Arretieren der Bauelemente relativ zueinander. Die Gelenköffnung 14 lässt sich demnach in X-Richtung, das be deutet senkrecht zur Sockelplatte 12 verstellen.According to the embodiment of FIG. 4, the upper and lower joint places 2 and 3 are each turned upside down. The arm 10 extends with its free L-leg upwards, so that the spherical body 11 also points upwards. Accordingly, the upper outer hinge element 5 is turned upside down. This means that the securing plate 15 , which is designed here in the form of a hook, is located below the support plate 13 . The joint opening 14 is designed as a simple cylinder bore which has a diameter which is smaller than the largest diameter of the ball body 11 . With the lower edge, the opening 14 lies on the upper Ku gel body 11 . The edge can be chamfered for this. The locking plate 15 then engages from below the spherical body 11 and secures the hinge device 1 against lifting out. On the base plate 12 there is a plug-in receptacle 25 which extends at the front thereof perpendicular to the water. In this receptacle 25 , the support plate 13 and the locking plate 15 are telescopically inserted. The components are released and locked relative to one another by means of an elongated hole 26 and a screw 27 . The joint opening 14 can therefore be adjusted in the X direction, which means be perpendicular to the base plate 12 .

In ähnlicher Weise ist das untere Außenscharnierelement 7 aufgebaut. An der Sockelplatte 19 befindet sich auch hier eine Steckaufnahme 28, die sich ebenfalls senkrecht auf der Vorderseite von dieser erstreckt. In dieser Steck aufnahme 28 ist teleskopierbar eine Führungsplatte 29 eingestellt, in der sich eine Führungsöffnung 22 vertikal erstreckt. Die zylindrische Führungsöffnung 22 verkörpert im Wesentlichen die Öffnung 22 des Führungsrohrkörpers 21 gemäß dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 1. Die Öffnung 22 lässt sich in X- Richtung durch Teleskopieren der Führungsplatte 29 in der Steckaufnahme 28 verstellen. Hierzu dienen ein Langloch 30 und eine Befestigungsschraube 31.The lower outer hinge element 7 is constructed in a similar manner. On the base plate 19 there is also a plug receptacle 28 which also extends perpendicularly to the front of the latter. In this receptacle 28 , a guide plate 29 is telescopically set, in which a guide opening 22 extends vertically. The cylindrical guide opening 22 embodied essentially the opening 22 of the guide tube body 21 according to the embodiment of FIG. 1. The opening 22 can be in the X direction by telescoping of the guide plate 29 into the plug receptacle 28 adjust. An elongated hole 30 and a fastening screw 31 are used for this .

Das obere Innenscharnierelement 4 lässt sich mittels der Befestigungs schrauben 32, die sich durch die Basisplatte 8 erstrecken, sowohl in Z- als auch in Y-Richtung verstellen. Hierzu können z. B. entsprechende Langlöcher in dem Bauteil angeordnet sein, an das die Basisplatte 8 angeschraubt wird. Der Arm 10 erstreckt sich senkrecht von der Basisplatte 8. Die Basisplatte 8 erstreckt sich demnach senkrecht zu der Anordnung aus der Fig. 1. Die Ba sisplatte 8 des unteren Innenscharnierelements 6 lässt sich nur in Y-Richtung mittels der Befestigungsschrauben 32 und der Langlöcher 33 verstellen. Eine Verstellung des unteren Innenscharnierelementes 6 in Z-Richtung hätte kei nen Einfluss, das sich der Kugelkörper 11 frei in dieser Richtung in der Öff nung 22 ohne Anschlag bewegen kann.The upper inner hinge element 4 can be adjusted by means of the fastening screws 32 , which extend through the base plate 8 , both in the Z and in the Y direction. For this purpose, e.g. B. corresponding slots in the component to which the base plate 8 is screwed. The arm 10 extends perpendicularly from the base plate 8 . The base plate 8 accordingly extends perpendicular to the arrangement from FIG. 1. The base plate 8 of the lower inner hinge element 6 can only be adjusted in the Y direction by means of the fastening screws 32 and the elongated holes 33 . An adjustment of the lower inner hinge element 6 in the Z direction would have no influence that the spherical body 11 can move freely in this direction in the opening 22 without a stop.

In der Fig. 5 ist schematisch eine Verstellmöglichkeit einer Basisplatte 8 bzw. Sockelplatte 12 oder 19 mit Hilfe einer Schraube 32, Unterlagsscheibe 34 und Mutter 35 mittels eines Langloches 36 in einem Schwenkbauteil 37, z. B. einer Tür, dargestellt. Das Langloch 36 ist entsprechend einer Koordinate ausgerichtet, so dass die Verschiebung nur in einer Richtung erfolgt. Winkel verschwenkungen der Platte 8, 12 oder 19 um die Schraubenachse spielen keine Rolle, da sie durch einen Kugelkörper 11 wieder ausgeglichen werden.In FIG. 5 schematically shows an adjustment of a base plate 8 and base plate 12 or 19 by means of a screw 32, washer 34 and nut 35 by means of a slot 36 in a pivot member 37, for example. B. a door shown. The elongated hole 36 is aligned according to a coordinate, so that the displacement takes place only in one direction. Angle swivels of the plate 8 , 12 or 19 around the screw axis play no role, since they are compensated for by a spherical body 11 .

In Fig. 6 ist schematisch die Verstellung sowohl in Z- als auch in Y-Richtung dargestellt. Hierzu weist die Platte 8, 12 oder 19 ein Langloch 38 in Y- Richtung und ein Basisteil 39, z. B. eine Karosserie, ein Langloch 36 in Z- Richtung auf. Ein Einstellen entlang dieser Koordinaten ist mit einer einzigen Schraube 36 möglich. Auch hier wirken sich Verdrehungen um die Schrau benachse durch den Kugelkörper 11 nicht aus. Es kommt rein auf die trans latorische Verstellung der Elemente an.In Fig. 6, the adjustment is shown schematically in both the Z and Y directions. For this purpose, the plate 8 , 12 or 19 has an elongated hole 38 in the Y direction and a base part 39 , z. B. a body, an elongated hole 36 in the Z direction. Adjustment along these coordinates is possible with a single screw 36 . Again, twists around the screw benachse by the spherical body 11 do not affect. It depends only on the translational adjustment of the elements.

In Fig. 7 ist noch einmal schematisch eine Scharniervorrichtung 1 dargestellt, wobei an der oberen Gelenkstelle 2 das Innenscharnierelement 4 in X- Richtung und das Außenscharnierelement 5 in Z- und Y-Richtung verstellbar ausgestaltet sind. An der unteren Gelenkstelle 3 erfolgt eine Verstellung des Innenscharnierelementes 6 in X-Richtung und eine Verstellung des Außen scharnierelementes 7 in Y-Richtung. Alle anderen Koordinaten sind durch die Konstruktion der Scharniervorrichtung 1 von einer Einstellung ausgeschlos sen bzw. haben keinen Einfluss auf das Ausrichten der Schwenkachse(n).A hinge device 1 is shown again schematically in FIG. 7, the inner hinge element 4 at the upper articulation point 2 being designed to be adjustable in the X direction and the outer hinge element 5 in the Z and Y direction. At the lower hinge point 3 there is an adjustment of the inner hinge element 6 in the X direction and an adjustment of the outer hinge element 7 in the Y direction. All other coordinates are excluded by the construction of the hinge device 1 from a setting or have no influence on the alignment of the pivot axis (s).

Im Vergleich hierzu sind in den Fig. 8 und 9 zwei Bolzengelenke dargestellt, die zum Anbringen einer Automobiltür 41 an eine Karosserie 42 dienen. Ins besondere anhand der Fig. 9 ist zu erkennen, dass das obere Bolzengelenk 40 um insgesamt fünf Koordinaten einjustiert werden muss. Durch die Ver wendung eines Bolzens und Vermeidung von Verspannungen müssen auch die Rotationskoordinaten um die Y- und X-Achse einjustiert werden. Bei dem unteren Bolzengelenk 40 fällt lediglich bei dem Innenscharnierelement die Z- Koordinate weg, da eine Auflage bzw. Aufnahme der reinen Vertikalkräfte nur an einem der Bolzengelenke 40 (dem oberen Bolzengelenk) erfolgt.In comparison, two bolt joints are shown in FIGS. 8 and 9, which are used to attach an automobile door 41 to a body 42 . It can be seen in particular from FIG. 9 that the upper pin joint 40 has to be adjusted by a total of five coordinates. By using a bolt and avoiding tension, the rotation coordinates around the Y and X axes must also be adjusted. In the lower pin joint 40 , the Z coordinate is omitted only in the case of the inner hinge element, since the pure vertical forces are only supported or absorbed on one of the pin joints 40 (the upper pin joint).

Am Beispiel der Verwendung einer Scharniervorrichtung 1 gemäß der Fig. 7 soll im folgenden kurz das Justierenverfahren z. B. bei einem Automobil er läutert werden.Using the example of the use of a hinge device 1 according to FIG. 7, the adjustment method z. B. in an automobile he explained.

Damit keine Farbabweichungen beim Lackieren der Türen und Karosserien auftreten, werden die Türen für den Lackiervorgang durch Fügen der Schar niervorrichtung 1 an der Karosserie angeordnet. Hierzu erfolgt eine erste Justierung in den in Fig. 7 dargestellten fünf Koordinaten. Nach dem Lackier vorgang und dem Trocknen des Lackes werden die Türen wieder entfernt und die Einbauten in der Karosserie und in der Tür vorgenommen. Hierdurch tre ten Verwindungen auf. Werden abschließend die Türen wieder eingehängt, so kann unter Umständen eine Nachjustierung erforderlich sein. In einigen Fällen kann sie jedoch aufgrund der Ausgestaltung der Scharniervorrichtung 1 entfallen. Der Begriff Normallastbedingung, wie er im Verfahrensanspruch 19 verwendet wird, bedeutet hier entweder die Last der Tür im Rohzustand oder bei der abschließenden Justage die Last der Tür mit den Einbauten.So that no color deviations occur when painting the doors and bodies, the doors for the painting process are arranged by joining the coulter niervorrichtung 1 on the body. For this purpose, a first adjustment is carried out in the five coordinates shown in FIG. 7. After the painting process and drying of the paint, the doors are removed again and the installations in the body and in the door. This causes torsion. If the doors are finally hung in again, readjustment may be necessary. In some cases, however, it can be omitted due to the design of the hinge device 1 . The term normal load condition, as used in method claim 19 , means here either the load of the door in its raw state or, during the final adjustment, the load of the door with the internals.

Anhand der Fig. 10 wird nunmehr eine weitere Ausführungsform der Schar niervorrichtung 1 näher erläutert. Auch hier wird nur auf die wesentlichen Unterschiede unter Heranziehung der vorangegangenen Beschreibung und Bezugsziffern eingegangen. Das obere Innenscharnierelement 4 ist einteilig aus einem Blechzuschnitt hergestellt. Der Arm 10 ist rechtwinklig von der Basisplatte 8 abgewinkelt und weist an seinem freien Endabschnitt eine ein geprägte Kugelkalotte 43 auf, deren konvexe Seite den Kugelkörper aus den vorangegangenen Ausführungsbeispielen imitiert. A further embodiment of the share 1 will now niervorrichtung explained with reference to Fig. 10. Here, too, only the essential differences are dealt with using the preceding description and reference numbers. The upper inner hinge element 4 is made in one piece from a sheet metal blank. The arm 10 is angled at right angles from the base plate 8 and has an embossed spherical cap 43 at its free end section, the convex side of which imitates the spherical body from the previous exemplary embodiments.

Das Außenscharnierelement 5 umfasst eine Sockelplatte 12 und einen ein teilig daran angeformten Befestigungssteg 44, der sich senkrecht und seitlich zu der Sockelplatte 12 erstreckt. Der Befestigungssteg 44 erstreckt sich nicht über die gesamte Höhe der Sockelplatte 12. Ein nicht vollständig geschlos sener Auflagering 45 mit zylindrischer Gelenköffnung 14 weist an seinem of fenen Bereich zwei gegenüberliegende Befestigungslappen 46 und 47 auf, die auf den Befestigungssteg 44 aufgeschoben sind. Die Befestigungslappen 47 sind jeweils mit einem Langloch 48 versehen, das ein Verschieben in X- Richtung ermöglicht. Damit nicht noch zusätzlich eine Rotationsbewegung erfolgt, ist noch ein Stift 49 quer zum Befestigungssteg 44 angeordnet, der sich in die Langlöcher 48 erstreckt und zusammen mit der Befestigungs schraube 50 für ein geradliniges Verschieben des Auflagerings 45 sorgt. Auf die Oberkante der Öffnung 14 wird die Kugelkalotte 43 aufgesetzt. Die Ver stellung erfolgt bei dieser oberen Gelenkstelle 2 vollständig am Außenschar nierelement 5, wohingegen das Innenscharnierelement 4 unverschiebbar an seinem zugehörigen Bauteil angebracht ist.The outer hinge element 5 comprises a base plate 12 and a fastening web 44 integrally formed thereon, which extends perpendicularly and laterally to the base plate 12 . The fastening web 44 does not extend over the entire height of the base plate 12 . A not completely closed support ring 45 with a cylindrical joint opening 14 has in its open area two opposite fastening tabs 46 and 47 which are pushed onto the fastening web 44 . The fastening tabs 47 are each provided with an elongated hole 48 , which enables displacement in the X direction. So that there is no additional rotational movement, a pin 49 is also arranged transversely to the fastening web 44 , which extends into the elongated holes 48 and together with the fastening screw 50 ensures a linear movement of the support ring 45 . The spherical cap 43 is placed on the upper edge of the opening 14 . The adjustment takes place at this upper joint 2 completely on the outer hinge element 5 , whereas the inner hinge element 4 is immovably attached to its associated component.

Die Ausgestaltung des Außenscharnierelementes 7 der unteren Gelenkstelle 3 erfolgt in ähnlicher Weise. Die Sockelplatte 19 mit dem daran angeordne ten Befestigungssteg 44 ist bis auf die Bohrungen für die Schrauben 32 und die Bohrung für die Schraube 50 identisch ausgestaltet. Die Bohrung für die Schrauben 32 sind als Langlöcher zur Verstellung in Y-Richtung ausgestal tet. Die Bohrung für die Schraube 50 befindet sich mittig am Befestigungs steg 44, ist ansonsten jedoch im Zusammenspiel mit dem Stift 49 gleich aus gestaltet. Auch der Führungsrohrkörper 21 mit den Befestigungslappen 46 und 47 stellt im Wesentlichen nur eine verlängerte Version des Auflagerings 45 dar, der sich über die gesamte Höhe des Befestigungssteges 44 erstreckt. Am oberen Endbereich des Führungsrohrkörpers 21 befindet sich auf beiden Seiten jeweils ein Schlitz 51 und 52, die zur Aufnahme eines Federbügel splints 53 dienen. Der Führungsrohrkörper 21 ist aufgrund seiner Ausgestal tung mit den Befestigungslappen 46, 47 nicht vollständig geschlossen nach einer Seite hin. Jedoch erstreckt sich dieser über einen Winkelbereich von mehr als 180°, weshalb eine Dreipunktführung über seine gesamte Höhe für den Kugelkörper 11 des Innenscharnierelementes 6 vorhanden ist. The outer hinge element 7 of the lower articulation point 3 is designed in a similar manner. The base plate 19 with the mounting web 44 arranged thereon is identical except for the holes for the screws 32 and the hole for the screw 50 . The bore for the screws 32 are designed as elongated holes for adjustment in the Y direction. The bore for the screw 50 is in the middle of the fastening web 44 , but is otherwise designed in the same way in cooperation with the pin 49 . The guide tube body 21 with the fastening tabs 46 and 47 also essentially represents only an extended version of the support ring 45 , which extends over the entire height of the fastening web 44 . At the upper end region of the guide tube body 21 there is a slot 51 and 52 on both sides, which serve to receive a spring clip 53 . The guide tube body 21 is due to its Ausgestal device with the fastening tabs 46 , 47 not completely closed to one side. However, this extends over an angular range of more than 180 °, which is why there is a three-point guide over its entire height for the spherical body 11 of the inner hinge element 6 .

Das Innenscharnierelement 6 umfasst eine Basisplatte 8 mit einseitig daran angeordnetem Haltearm 10, an dessen Ende eine Öse mit Zylinderbohrung 54 angeordnet ist. Die Elemente 8, 10 und 54 sind einteilig durch Doppelfal ten eines Blechzuschnitts hergestellt. Der Arm 10 verläuft rechtwinklig an ei ner Seite zur Basisplatte 8. Am oberen Ende des Kugelkörpers 11 ist ein Zy linderstutzen 55 angeordnet, der in der Öse 54 unverrückbar festgeklemmt ist. Hierzu könnte zusätzlich noch ein Absatz am Zylinderstutzen 55 ange ordnet sein, damit dieser nicht weiter in die Öse 54 hineinrutscht. Der Zylin derstutzen 55 ist so lang, dass sich der Kugelkörper 11 bequem in den Füh rungsrohrkörper 21 einführen lässt. Nach Einschieben des Federbügelsplints in die Schlitze 51 und 52 ist die gesamte Scharniervorrichtung 1 gegen De montage arretiert. Selbst die weiter nicht gesicherte obere Gelenkstelle 2 lässt sich durch die Verriegelung mittels des Federsplints 53 nicht auseinan der bauen. Auch bei der unteren Gelenkstelle 3 erfolgt die Verstellung in X- und Y-Richtung ausschließlich an dem Außenscharnierelement 7, während das Innenscharnierelement 6, wenn es einmal an seinem zugehörigen Bauteil befestigt ist, in dieser Stellung verbleibt.The inner hinge element 6 comprises a base plate 8 with a holding arm 10 arranged thereon on one side, at the end of which an eyelet with a cylinder bore 54 is arranged. The elements 8 , 10 and 54 are made in one piece by Doppelfal th a sheet metal blank. The arm 10 extends at right angles to a side of the base plate 8 . At the upper end of the spherical body 11 a Zy linderstutzen 55 is arranged, which is firmly clamped in the eyelet 54 . For this purpose, a paragraph on the cylinder neck 55 could also be arranged so that it does not slide further into the eyelet 54 . The Zylin derstutzen 55 is so long that the spherical body 11 can be comfortably inserted into the guide tube body 21 . After inserting the spring clip into the slots 51 and 52 , the entire hinge device 1 is locked against disassembly. Even the upper joint 2 , which is not yet secured, cannot be built apart by locking by means of the spring clip 53 . In the case of the lower articulation point 3 , too, the adjustment in the X and Y directions takes place exclusively on the outer hinge element 7 , while the inner hinge element 6 , once it is fastened to its associated component, remains in this position.

Claims

1. Hinge device ( 1 ), in particular for automobile doors with two articulated points ( 2 , 3 ) arranged at a distance from one another, which have mutually aligned or parallel main pivot axes (A) and each on the inner hinge body ( 4 , 6 ) and one of these have at least section-leading outer hinge bodies ( 5 , 7 ), characterized in that at least one of the articulation points ( 2 , 3 ) comprises an inner hinge body ( 4 , 6 ) with an at least section-wise spherical articulation surface which is provided by a guide which provides at least one three-point guide tion device ( 13 , 21 ) of the outer hinge body ( 5 , 7 ) is pivotally GE leads.

2. Device according to claim 1, characterized in that the guide device ( 13 ) is designed as a support device which comprises at least one three-point support ( 40 , 45 ) for pivotably supporting the spherical joint surface of the inner hinge body ( 4 ).

3. Device according to claim 2, characterized in that the three-point support is formed by an at least over an angular range of <180 ° circumferential support surface ( 14 ).

4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the support surface ( 14 ) is formed as an annular portion of a spherical jacket surface and the spherical articulated surface of the inner hinge body ( 4 ) rests on this substantially at least in regions.

5. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the support surface ( 14 ) is designed as a ball socket for substantially passge accurate, at least partially receiving the spherical articular surface.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the inner hinge body ( 4 , 6 ) comprises a spherical body ( 11 ) through which the articular surface is formed.

7. Device according to one of claims 2 to 6, characterized in that the hinge point ( 2 ) with the supporting device of the outer hinge body pers ( 5 ) comprises an inner hinge body ( 4 ) with a spherical cap ( 43 ) forming the hinge surface.

8. The device according to claim 7, characterized in that the spherical cap ( 43 ) is made by an embossing process, preferably sheet metal stamping process.

9. Device according to one of claims 2 to 8, characterized in that a first hinge point ( 2 ) an outer hinge body ( 5 ) with support device for supporting in the direction of a force of gravity and a second hinge point ( 3 ) an outer hinge body ( 7 ) with guidance device ( 21 ) without support device for supporting in the direction of the main pivot axis (A).

10. The device according to claim 9, characterized in that the first hinge point ( 2 ) of the outer hinge body ( 5 ) is designed with a support device for support in the direction of the main pivot axis (A).

11. The device according to claim 9 or 10, characterized in that at the second hinge point ( 3 ) of the outer hinge body ( 7 ) comprises a hollow cylindrical guide tube body ( 21 ), the inner surface of which has the shape of a cylinder and forms the guide device.

12. The device according to one of claims 1 to 11, characterized in that at least one hinge point ( 2 , 3 ) comprises a safety device ( 15 , 53 ) encompassing the inner hinge body ( 4 , 6 ) at least in regions, through which the inner hinge body ( 4 , 6 ) is prevented from sliding out or lifting out of the outer hinge body ( 5 , 7 ).

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the Si securing device ( 15 , 53 ) for releasing the inner hinge body ( 4 , 6 ) is designed to be unlocked or detachable.

14. Device according to one of claims 11 to 13, characterized in that the securing device ( 53 ) comprises a split pin detachably inserted into the guide tube body ( 21 ).

15. The device according to one of claims 11 to 14, characterized in that the first and second articulation point ( 2 , 3 ) are arranged one above the other and the main pivot axes are substantially perpendicular.

16. The apparatus according to claim 15, characterized in that the first hinge point ( 2 ) is arranged vertically above the second hinge point ( 3 ) and the main pivot axes (A) are aligned.

17. The device according to one of claims 1 to 16, characterized in that the first hinge point ( 2 ) comprises only adjustment devices by which an adjustment in the direction of the main pivot axis (A) and two further, perpendicular to this translational degrees of freedom is possible , and the second articulation point ( 3 ) comprises only adjusting devices by means of which adjustment in two further degrees of translational freedom that are perpendicular to the main pivot axis (A) is possible.

18. Device according to one of claims 1 to 17, characterized in that at least the outer hinge body ( 5 , 7 ) has a fastening base ( 12 , 19 ) and a joint element ( 13 , at least comprising the guide device) which can be displaced and fixed relative thereto. 29 ; 45 , 21 ).

19. A method for adjusting a hinge device ( 1 ) according to one of claims 1 to 18, comprising the following steps:
Transfer of the articulation points ( 2 , 3 ) to the operating state under normal load conditions,
Adjustment of at least the articulation point ( 2 , 3 ) with at least section-wise spherical articular surface and three-point guidance guiding device only in two translational spatial coordinates running perpendicular to the main pivot axis and, if necessary, in the translatory direction of the main pivot axis (A).

20. The method according to claim 19, characterized by adjusting a first joint point ( 2 , 3 ) with support device exclusively in the three translational spatial coordinates, one of which is defined by the main pivot axis (A) and adjusting a second joint point ( 2 , 3 ) with guide device Without a support device, only in the two translational spatial coordinates that run perpendicular to the main pivot axis (A).