DE10028694B4

DE10028694B4 - Scharnier, insbesondere für eine Fahrzeugklappe

Info

Publication number: DE10028694B4
Application number: DE10028694A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Köstler; Anton Kieferl; Thomas Drexl; Jürgen Mayr
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2000-06-09
Filing date: 2000-06-09
Publication date: 2007-12-06
Anticipated expiration: 2020-06-10
Also published as: EP1162337A3; US20020020037A1; EP1162337B1; EP1162337A2; DE10028694A1; US6763551B2

Abstract

Scharnier, insbesondere für eine Fahrzeugklappe, mit zwei Scharnierteilen und einem Achsbolzen, der axial in fluchtende Öffnungen in den Scharnierteilen eingebracht, eine Schwenkachse für die Scharnierteile bildet, wobei ein Scharnierteil bereichsweise axial entweder zwischen zwei Schenkeln des anderen Scharnierteils oder jeweils zwischen einer axialen Stützschulter des Achsbolzens und des anderen Scharnierteiles angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei axial benachbarte Flächen (18, 22 bzw. 19, 23) der beiden Scharnierteile (2, 3) oder eines Scharnierteils (2 bzw. 3), und des Achsbolzens (4), die beim Verschwenken eines Scharnierteiles (2 bzw. 3) gegeneinander verstellt werden, zur Schwenkachse (8) des Achsbolzens (4) gleichsinnig geneigt sind, wodurch die beiden Scharnierteile (2, 3) in einer Winkellage einen axialen Abstand und in einer anderen Winkellage keinen oder einen geringeren axialen Abstand voneinander aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Scharnier, insbesondere für eine Fahrzeugklappe, mit den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen.
Ein derartiges Scharnier ist beispielsweise der DE 196 33 152 A1 entnehmbar, das als demontierbares Heckklappenscharnier eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Eine Scharnierhälfte ist insbesondere bleibend mit der Heckklappe verbunden und die andere Scharnierhälfte ist mittels lösbarer Befestigungsmittel und einer Hilfsplatte am hinteren Dachquerträger lösbar befestigt. Die dem Dachquerträger zugeordnete Scharnierhälfte kann nach dem Lösen eines Befestigungsmittels von dem Dachquerträger und der Hilfsplatte abgenommen werden, die mit dem Dachquerträger verbunden bleibt. Damit bei der erneuten Montage der vorübergehend abgenommenen Scharnierhälfte eine erneute lagegenaue Positionierung gegenüber der Hilfsplatte und dem Dachquerträger bewirkt wird, weisen die abgenommene Scharnierhälfte und die Hilfsplatte zwei in einem Abstand voneinander vorgesehene Führungsmittel auf, die bei der Annäherung der beiden Teile ein gegenseitiges Zentrieren ermöglichen. Durch die Hilfsplatte und die Führungsmittel ist das Scharnier aufwendig und teuer zu fertigen. Bei einer axial weitgehend spielfreien Ausführung des Scharniers dürfte der Achsbolzen mit den Scharnierteilen unlösbar vernietet sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Scharnier mit den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruches 1 anzugeben, bei dem die Scharnierteile in einfacher Weise voneinander zu trennen und später wieder zu verbinden sind.
Diese Aufgabe ist durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Beispielsweise bei der Montage einer an einem Kraftfahrzeug vorgesehenen Front- oder Heckklappe können, eventuell im Rohbau, die eine Schwenkbewegung der Front- oder Heckklappe ermöglichenden Scharniere lagegenau montiert werden, wobei die beiden Scharnierteile beispielsweise jeweils an einem Flanschbereich entsprechend lagegenau einzustellen und mit dem zugeordneten Wandbereich, beispielsweise einerseits mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs und andererseits mit der Front- oder Heckklappe, über entsprechende Befestigungsmittel zu verbinden sind. Die beiden Scharnierteile des Scharniers sind über einen Achsbolzen schwenkbar verbunden, der zumindest nach einer ersten Montage des Scharniers axial aus den fluchtenden Öffnungen in den Scharnierteilen zu entfernen ist. Ein axiales Entfernen des Achsbolzens und damit ein Trennen der Scharnierteile nach einer lagegenauen Montage des Scharniers kann beispielsweise dann nützlich sein, wenn das mit einer Scharnierhälfte verbundene Teil, beispielsweise ein unteres Heckklappenteil einer Heckklappe, mit zwei entgegengesetzt schwenkbaren Heckklappenteilen bei der Montage weiterer Bauteile, insbesondere im Inneren des Kraftfahrzeugs, hinderlich im Wege steht. Bei der Montage weiterer Bauteile, beispielsweise in einem von der Heckklappe verschließbaren Kofferraum oder dergleichen, kann die Heckklappe oder ein Heckklappenteil auch dann störend sein, wenn die Heckklappe bzw. das Heckklappenteil geöffnet ist. Nach der Montage dieser weiteren Bauteile oder beispielsweise nach einer separaten Oberflächenbehandlung von Teilen können die beiden Scharnierteile besonders einfach wieder verbunden werden. Nachdem die axial benachbarten Flächen der beiden Scharnierteile oder einer Scharnierhälfte und des Achsbolzens gegenüber einer zur Schwenkachse senkrechten ideellen Ebene gleichsinnig geneigt sind und dadurch einen axialen Abstand voneinander aufweisen, der von der Winkelstellung der beiden Scharnierteile zueinander abhängt, ist es möglich, eine günstige Winkellage für das erneute Verbinden der beiden Scharnierteile zu wählen, in der die axial benachbarten Flächen einen ausreichend großen oder maximalen Abstand voneinander aufweisen und dadurch ein Annähern der Scharnierteile auch bei einer maschinellen oder maschinell unterstützten Montage der Scharnierteile bzw. der damit verbundenen Teile erleichtern. Sind die beiden an zugeordneten Teilen befestigten Scharnierteile unter der günstigen Winkellage in eine Position gebracht, in der die darin ausgebildeten Öffnungen fluchten, so kann anschließend der Achsbol zen in die fluchtenden Öffnungen eingesteckt oder eingeschraubt werden, wobei eventuell eine Verdrehsicherung bzw. eine Rändelung an einem Umfangsbereich des Achsbolzens diesen ausreichend gegenüber einem Scharnierteil festhält. Die Neigung und der axiale Abstand der axial benachbarten Flächen in der günstigen Winkellage kann so gewählt sein, dass die beiden Scharnierteile bei nachfolgend geschlossener Front- oder Heckklappe vorzugsweise keinen oder lediglich einen geringen axialen Abstand voneinander aufweisen. In dem Spalt zwischen den axial benachbarten Flächen kann ein Federelement, beispielsweise eine Tellerfeder angeordnet sein, die in einer vorgegebenen Winkellage eine die Lage der Scharnierteile zueinander fixierende oder eine die Bewegung des Scharniers dämpfende Reibkraft an diesen Flächen bewirkt. Das Scharnier eignet sich für einschnittig oder mehrschnittig, beispielsweise zweischnittig ausgebildete Scharniere.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
1 eine Ansicht des Scharniers in Einbaulage und
2 einen Schnitt durch die Schwenkachse des Achsbolzens.
Das in 1 dargestellte Scharnier 1 ist zusammen mit einem zweiten, nicht dargestellten und gleich ausgebildeten Scharnier zur Abstützung einer Heckklappe eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, die seitlich symmetrisch gegenüberliegend eine gemeinsame Schwenkachse 8 bilden. Das Scharnier 1 weist zwei Scharnierteile 2, 3 und einen Achsbolzen 4 auf, der mit einem zylindrischen Bereich 5 in axial fluchtende Ausnehmungen 6, 7 in den beiden Scharnierteilen 2, 3 eingesteckt ist und mit seiner Mittelachse die Schwenkachse 8 der beiden Scharnierteile 2, 3 bildet. Die beiden Scharnierteile 2, 3 weisen jeweils einen Befestigungsflansch 9, 10 auf, der jeweils mit Befestigungsöffnungen 11, 11', 11'' bzw. 12, 12' versehen ist, die von Befestigungsmitteln durchsetzt werden, die den betreffenden Befestigungsflansch 9, 10 mit dem zugeordneten Bauteil, im vorliegenden Fall einerseits mit der Fahrzeugkarosserie und andererseits mit der Heckklappe verbinden. Die Befestigungsöffnungen 11, 11', 11'' und 12, 12' sind in vorgegebenen Richtungen oder beispielsweise in wenigstens einer Richtung größer als die Befestigungsmittel bemessen, damit die Befestigungsflansche 9, 10 in wenigstens einer vorgegebenen Richtung lagegenau einstellbar sind.
In 2 ist ein Querschnitt durch den Achsbolzen 4 dargestellt, dem weitere Einzelheiten entnehmbar sind. Ein Bereich des Scharnierteiles 3 ist axial zwischen zwei Schenkeln 13, 14 des anderen Scharnierteiles 2 angeordnet. Die Öffnung 7 in dem Scharnierteil 3 ist durch eine mit dem Scharnierteil 3 verpresste Buchse 15 gebildet, die am Innenumfang den Achsbolzen 4 radial stützt. Die Buchse 15 ist drehfest mit dem Scharnierteil 3 verbunden und weist stirnseitig vorstehende Kragen 16, 17 auf, die jeweils eine stirnseitige Fläche 18, 19 bilden, die zu einer zur Schwenkachse 8 des Achsbolzens 4 senkrechten ideellen Ebene 20, 21 geneigt sind. Bei der vorliegenden Ausführung sind die Flächen 18, 19 gleichsinnig geneigt und verlaufen parallel. Die den Flächen 18, 19 gegenüberliegenden Innenflächen 22, 23 der Schenkel 13, 14 an dem Scharnierteil 2 sind ebenfalls gleichsinnig wie die Flächen 18, 19 der Buchse 15 geneigt und zueinander parallel. Durch die Neigung der Innenflächen 22, 23 der Schenkel 13, 14, bzw. der Flächen 18, 19 der Buchse 15 ergibt sich zwischen den jeweils benachbarten Flächen 18, 22 und 19, 23 ein axialer Abstand, der abhängig ist von der Winkellage der beiden Scharnierteile 2, 3 um die Schwenkachse 8. Die Neigung der jeweils parallelen Flächen 18, 19 bzw. Innenflächen 22, 23 ist so gewählt, dass nach dem Trennen der beiden Scharnierteile 2, 3 durch axiales Entfernen des Achsbolzens 4 aus den fluchtenden Öffnungen 6, 7 beispielsweise nach der Montage weiterer Bauteile, bei der das mit einem Scharnierteil 2 oder 3 verbundene Teil, im vorliegenden Fall die Heckklappe oder ein Heckklappenteil des Kraftfahrzeugs hinderlich wäre, ein erneutes Verbinden der beiden Scharnierteile 2, 3 vorzugsweise unter einer vorgegebenen günstigen Winkellage dadurch erleichtert ist, dass in dieser Winkellage die Summe der axialen Abstände der jeweils benachbarten Flächen 18, 22 bzw. 19, 23 einen ausreichend großen bzw. maximalen Wert aufweist. In dieser günstigen Winkellage lassen sich die beiden Scharnierteile 2, 3 leicht bis zum Fluchten der darin ausgebildeten Öffnungen 6, 7 ineinander fügen und der Achsbolzen 4 wieder in die fluchtenden Öffnungen 6, 7 in eine Gebrauchslage einstecken. Der Achsbolzen 4 weist an einem Umfangsbereich eine Rändelung 24 auf, die in der dargestellten Gebrauchslage zumindest bereichsweise axial in die im Schenkel 13 ausgebildete Öffnung 6 eingreift und dadurch drehfest mit dem Schenkel 13 verbunden ist. Wird anschließend die Heckklappe geschlossen, gelangen die jeweils parallelen Flächen 18, 19 und die Innenflächen 22, 23 in die dargestellte andere Winkellage, in der zwischen den benachbarten Flächen 18, 22 und 19, 23 kein oder nahezu kein axialer Abstand ist. In dieser anderen Winkellage verlaufen die parallelen Flächen 18, 19 auch etwa parallel zu den parallelen Innenflächen 22, 23. Ein axiales Spiel zwischen den beiden Scharnierteilen 2, 3 ist auf diese Weise in der Schließlage der Heckklappe weitgehend verhindert. Der Neigungswinkel der parallelen Flächen 18, 19 und der Innenflächen 22, 23 zu der zur Schwenkachse senkrechten ideellen Ebene 20 bzw. 21 beträgt etwa 2 Grad.
Bei dem beschriebenen zweischnittigen Scharnier sind an zwei Stellen jeweils axial benachbarte Flächen zu einer zur Schwenkachse senkrechten ideellen Ebene geneigt ausgebildet. Ebenso könnten lediglich an einer Stelle axial benachbarte Flächen eine derartige Neigung aufweisen. Bei der beschriebenen Ausführung sind die axial benachbarten Flächen der beiden Scharnierteile jeweils an einem radial bis zu einem zylindrischen Umfangsbereich des Achsbolzens verlaufenden Stirnbereich des betreffenden Scharnierteiles ausgebildet. Ebenso könnten die axial benachbarten Flächen einen radialen Abstand vom Achsbolzen aufweisen. Neben einer zweischnittigen Ausbildung des Scharniers kann auch eine mehrschnittige oder einschnittige Ausbildung vorgesehen sein. Bei einer einschnittigen Ausbildung bildet ein axialer Stirnbereich des Achsbolzens zusammen mit einer entsprechenden Fläche an einem Scharnierteil die axial benachbarten Flächen, die zu einer zur Schwenkachse senkrechten ideellen Ebene geneigt ausgebildet sind. Zwischen den axial benachbarten Flächen kann ein Federelement angeordnet sein, das beim Verschwenken der beiden Scharnierteile zueinander gespannt bzw. entspannt wird und dadurch eine von der Winkellage der Scharnierteile abhängige Reibkraft an den benachbarten geneigten Flächen bewirkt. Das Federelement kann in einer beliebigen Winkellage in einem Winkelverstellbereich der Scharnierteile maximal oder minimal gespannt bzw. entspannt sein und dadurch in dieser Winkellage eine maximale oder minimale Reibkraft an den benachbarten geneigten Flächen bewirken. Bei allen Ausführungen ist der Achsbolzen zumindest nach einer Erstmontage lösbar mit einem Scharnierteil verbunden. Nach einer erneuten Montage des Achsbolzens ist dieser vorzugsweise ebenfalls lösbar mit einem Scharnierteil verbunden. Ebenso kann der Achsbolzen nach einer erneuten Montage unlösbar mit einem zu geordneten Scharnierteil verbunden sein. Sind bei einer Ausführung an mehreren Stellen, beispielsweise an zwei Stellen, jeweils zwei axial benachbarte Flächen vorgesehen, und liegen dadurch an einem Scharnierteil zwei Flächen gegenüber, so sind diese Flächen vorzugsweise parallel ausgebildet, da in diesem Fall diese Flächen besonders einfach spanlos anzuformen, bzw. in einem spanabhebenden Arbeitsgang zu fertigen sind. Grundsärzlich können jedoch diese Flächen an einem Scharnierteil auch beliebig zueinander geneigt sein. Bevorzugt sind die axial benachbarten Flächen eben ausgebildet. Es ist jedoch auch eine nicht ebene Ausbildung einer Fläche oder der beiden axial benachbarten Flächen möglich. Über das Scharnier kann ein beliebiges Bauteil, beispielsweise eine Front- oder Heckklappe eines Kraftfahrzeugs schwenkbar abgestützt sein.

Claims

Scharnier, insbesondere für eine Fahrzeugklappe, mit zwei Scharnierteilen und einem Achsbolzen, der axial in fluchtende Öffnungen in den Scharnierteilen eingebracht, eine Schwenkachse für die Scharnierteile bildet, wobei ein Scharnierteil bereichsweise axial entweder zwischen zwei Schenkeln des anderen Scharnierteils oder jeweils zwischen einer axialen Stützschulter des Achsbolzens und des anderen Scharnierteiles angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei axial benachbarte Flächen (18, 22 bzw. 19, 23) der beiden Scharnierteile (2, 3) oder eines Scharnierteils (2 bzw. 3), und des Achsbolzens (4), die beim Verschwenken eines Scharnierteiles (2 bzw. 3) gegeneinander verstellt werden, zur Schwenkachse (8) des Achsbolzens (4) gleichsinnig geneigt sind, wodurch die beiden Scharnierteile (2, 3) in einer Winkellage einen axialen Abstand und in einer anderen Winkellage keinen oder einen geringeren axialen Abstand voneinander aufweisen.
Scharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die axial benachbarten Flächen (18, 22 bzw. 19, 23) der Scharnierteile (2, 3) bzw. eines Scharnierteiles (2 bzw. 3) und des Achsbolzens (4) eben ausgebildet sind und um einen Winkel von etwa 1 bis 3° gegenüber einer zur Schwenkachse (8) senkrechten ideellen Ebene (20, 21) geneigt sind.
Scharnier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die axial benachbarten Flächen (18, 22 bzw. 19, 23) der beiden Scharnierteile (2, 3) oder eines Scharnierteiles (2 bzw. 3) und des Achsbolzens (4) jeweils an einem radial bis zu einem zylindrischen Umfangsbereich des Achsbolzens (4) verlaufenden Stirnbereich des betreffenden Scharnierteiles (2 bzw. 3) bzw. des Achsbolzens (4) ausgebildet sind.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Scharnier (1) an wenigstens zwei Stellen zwischen den beiden Scharnierteilen (2, 3) und/oder einem Scharnierteil (2 bzw. 3) und dem Achsbolzen (4) jeweils zwei axial benachbarte Flächen (18, 22 bzw. 19, 23) aufweist, die gegenüber der Schwenkachse (8) des Achsbolzens (4) gleichsinnig geneigt sind.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einer vorgegebenen Winkellage der Scharnierteile (2, 3) alle zur Schwenkachse (8) des Achsbolzens (4) geneigten Flächen etwa parallel verlaufen.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den axial benachbarten Flächen (18, 22 bzw. 19, 23) ein Federelement angeordnet ist, das beim Verschwenken wenigstens eines Scharnierteiles (2 bzw. 3) in die eine oder andere Richtung gespannt bzw. entspannt wird und dadurch eine von der Winkellage der Scharnierteile (2 bzw. 3) abhängige Reibkraft an den benachbarten geneigten Flächen bewirkt.
Scharnier nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement in einer beliebigen Winkellage in einem Winkelverstellbereich der Scharnierteile (2 bzw. 3) maximal oder minimal gespannt ist und dadurch in dieser Winkellage eine maximale oder minimale Reibkraft an den benachbarten geneigten Flächen bewirkt.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Achsbolzen (4) zumindest nach einer ersten Montage des Scharniers (1) lösbar in die fluchtenden Öffnungen (6, 7) der Scharnierteile (2, 3) eingebracht ist.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Öffnung (7) des bereichsweise zwischen zwei Schenkeln (13, 14) eines Scharnierteiles (2) angeordneten anderen Scharnierteiles (3) eine Buchse (15) angeordnet ist, die an ihrem Innenumfang den Achsbolzen (4) stützt.
Scharnier nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (15) mit dem zugeordneten Scharnierteil (3) drehfest verpreßt ist und stirnseitig vorstehende Kragen (16, 17) aufweist, die jeweils eine stirnseitige Fläche (18, 19) bilden, die zu einer zur Schwenkachse (8) des Achsbolzens (4) senkrechten ideellen Ebene (20, 21) geneigt sind.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Scharnierteil (2, 3) in einem Abstand zur Schwenkachse (8) mit einem Befestigungsflansch (9, 10) versehen ist, der über Befestigungsmittel mit einem zugeordneten Wandbereich zu verbinden ist.