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Die
Erfindung betrifft ein Kraftwagentürscharnier umfassend ein erstes
Scharnierteil, das wahlweise an einem der Türanordnungsteile Tür und Türholm anschlagbar
ist.
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EP 0 931 897 A1 beschreibt
ein Kraftwagentürscharnier,
bei dem ein erstes und ein zweites, jeweils einschnittiges Scharnierteil,
das als Profil- und Schmiedescharnierteil ausgebildet ist, über einen
gemeinsamen Scharnierstift miteinander schwenkgelenkig verbunden
sind. Das Scharnier ist dadurch aushebbar, daß der Scharnierstift durch
Lösen einer Mutter
aus demjenigen Scharnierteil, in dem der Scharnierstift drehfest
gehalten ist, herausnehmbar ausgebildet ist. Entsprechend lang ist
der Scharnierstift auszubilden. Das Scharnier umfaßt ferner
eine Feststellereinheit, die eine Nockenscheibe umfaßt, die
drehfest an dem nach außen
gerichteten Gewerbe desjenigen Scharnierteils festgelegt ist, das
von dem Scharnierstift mittels einer Hülse schwenkbeweglich durchsetzt
ist, und eine Wellscheibe, die über ein
Mitnehmerprofil mit dem Scharnierstift gekoppelt ist und von einem
Tellerfederpaket in Richtung auf die Nockenscheibe vorgespannt ist,
wodurch die Feststell- bzw. Bremsbewegung durch die Relativbewegung
von Wellscheibe und Nockenscheibe vorgesehen wird. Problematisch
bei dem bekannten Kraftwagentürscharnier
ist zunächst
die aufwendige Aufgliederung der Feststellereinheit in Nockenscheibe
und Wellscheibe, die jedoch vorzusehen ist, um die Tellerfedern
günstig
zum Einsatz zu bringen. Durch die Ausgestaltung als trennbares Kraftwagentürscharnier
sind die einschnittigen Scharnierteile, deren Scharnieraugen die
gesamte Last aufnehmen, als Schmiedeteile oder aufwendige Profile
zu gestalten, wodurch die Herstellungskosten beachtlich sind. Insbesondere
die Fertigung eines Scharnierstifts mit einer Vielzahl von Profilen
zum Festlegen an der einen Scharnierhälfte, zum Festschrauben des
Scharnierstifts, und zum Mitnehmen der Wellscheibe, insbesondere
unter Berücksichtigung
der Toleranzen, ist aufwendig und kostenintensiv. Schließlich bewirkt
die Mitnahme der Wellscheibe über
eine Vierkant-Profilausbildung des Scharnierstifts eine ungünstige Tendenz
zum Verkanten, wodurch die axiale Beweglichkeit der Wellscheibe
eingeschränkt
ist und insbesondere bei Rastbewegungen eine ungünstige Flächenpressung in dem schmalen
Bereich der Wellscheibe erfolgt. Ferner ist – wie in anderen aus der Praxis
bekannten Scharnieren – als
Gleitbuchse eine gerollte Buchse vorgesehen, deren Kragen durch
Umbördeln hergestellt
wird und bekanntermaßen
eine dreieckförmige
Unterbrechung und damit eine reduzierte Kontaktfläche aufweist,
wobei im Kragenbereich durch das Bördeln unerwünschte Dickenschwankungen auftreten,
die sich ebenso nachteilig auf die Laufeigenschaften des Scharniers
auswirken wie die reduzierte Haftung der Gleitschicht, so daß bei einer Serienfertigung
unerwünscht
hohe Toleranzen und Laufschwankungen hingenommen werden müssen, und überdies
die Abdichtung gegen Eindringen von Verunreinigungen aus der Umgebung
nur mangelhaft gewährleistet
ist.
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EP 0 382 170 A1 beschreibt
ein Kraftwagentürscharnier,
bei dem die beiden Scharnierteile jeweils zwei Scharnieraugen aufweisen,
die über
denselben Scharnierstift gelenkig miteinander verbunden sind, wobei
der Scharnierstift in den beiden Scharnieraugen des einen Scharnierteils
drehfest festgelegt ist und in den beiden Scharnieraugen des anderen
Scharnierteils schwenkbeweglich gelagert ist. Dieses Kraftwagentürscharnier
ermöglicht
keine bevorzugte Festlegung in bestimmten Öffnungswinkeln der Kraftwagentür.
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung, ein Kraftwagentürscharnier zu schaffen, das
kostengünstig hergestellt
und montiert werden kann.
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Diese
Aufgabe wird mit einem Kraftwagentürscharnier, umfassend ein erstes
Scharnierteil, das wahlweise an einem der Türanordnungsteile Tür und Türholm anschlagbar
ist, ein zweites Scharnierteil, das an dem anderen der beiden Türanordnungsteile anschlagbar
und das um eine Scharnierachse zum ersten Scharnierteil schwenkbeweglich
angeordnet ist, eine Türfeststellereinheit,
die eine durch Spannen einer Federeinheit zu überwindende Haltekraft erzeugt, wobei
bevorzugte Haltewinkel der Türfeststellereinheit
durch Rastmarkierungen in einer Rastscheibe festgelegt sind, in
die wenigstens ein aus einer Nockenscheibe vorstehender, unbeweglicher
Nocken direkt eingreifen kann, einen Scharnierstiftabschnitt, der
ein Scharnierauge des ersten Scharnierteiles und ein Scharnierauge
des zweiten Scharnierteils gelenkig miteinander verbindet, wobei
der Scharnierstiftabschnitt mit der durch die Federeinheit beaufschlagten,
axial an dem Scharnierstiftabschnitt verlagerbaren einen Nockenscheibe
oder Rastscheibe gegen gegenseitige Verdrehung gesichert ist, während die
andere, an dem Scharnierstiftabschnitt axial nicht verschiebbare
Rastscheibe undrehbar mit demjenigen Scharnierteil, in dem der Scharnierstiftabschnitt
drehbar ist, verbunden ist, wobei die von dem Scharnierstiftabschnitt
mitgenommene Scheibe auf dem Scharnierstiftabschnitt über ein,
gegenseitige Drehung verhinderndes, an diesem Scharnierstiftabschnitt
umfangsmäßig angeordnetes
Führungsprofil
verschieblich angeordnet ist, gelöst.
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Das
erfindungsgemäße Kraftwagentürscharnier
schafft mit einfachen Mitteln und ohne komplizierte Aushängfunktion
einen günstigen
und preiswert herstellbaren Rastmechanismus, dessen Gewicht darüber hinaus
gering ist. Die Scharnierteile sind als Blechteile ausgebildet und
können
mit einfachen Bearbeitungsverfahren kostengünstig hergestellt werden. Die
Last der Tür
verteilt sich durch die vorteilhafte Ausgestaltung als U-förmige Blechformteile
auf die Gelenkstellen der jeweils zwei Scharnieraugen, wobei in
vorteilhaft platzsparender Weise Durchbrechungen zum Anschlagen
der Scharnierteile in der Basis des U-förmigen Blechformteils ausgebildet
sind, so daß kein
axialer Überstand,
der die Bauraumhöhe
nachteilig erhöht,
zum Anschlagen erforderlich ist. Ferner kann durch die vorteilhafte
Ausgestaltung als U-förmige
Blechformteile vorteilhaft ein Schachteln, d. h. ein Ineinandergreifen
der beiden Scharnierteile ebenso wie ein Überlappen, d. h. bei dem die
Schenkel bzw. die Gewerbe alternierend angeordnet sind, vorgesehen
werden, wodurch die Bauhöhe
des Kraftwagentürscharniers
ebenfalls kompakt ausfällt.
Durch die Ausgestaltung der Scharnierteile als Blechformteile kann
zugleich in einfacher Weise durch Herstellung einer Abwinkelung
in der Verlängerung
eines der Schenkel eines der beiden Scharnierteile ein Anschlag
gebildet werden, der den maximalen Türöffnungswinkel begrenzt. Die
Feststellereinheit ist vorzugsweise an einer Seite eines der Schenkel
einer der beiden Scharnierteile angesetzt, die dem anderen Scharnierteil
abgekehrt ist. Hierdurch kann eine Feststellereinheit vorgesehen werden,
die außerhalb
des Schwenkbereichs des anderen Scharnierteils angeordnet ist und
daher dessen Schwenkbewegung nicht im Wege steht. Alternativ ist
es vorteilhaft möglich,
zur Herabsetzung der Bauhöhe
die Feststellereinheit in einem Bereich zwischen den beiden Schenkeln
gegenüberliegend
der Basis eines der beiden Scharnierteile anzuordnen, wodurch die
Bauhöhe
insgesamt reduziert wird und der Zwischenraum vorteilhaft genutzt
werden kann.
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Die
Federeinheit der Feststellereinheit ist vorzugsweise als schraubenförmige Druckfeder
ausgebildet, die sich einerseits gegen die Nockenscheibe abstützt und
deren der Nockenscheibe abgewandtes Ende sich auf einer ein Widerlager
bildenden Druckscheibe abstützt,
welche auf dem Scharnierstiftabschnitt vorzugsweise drehfest angeordnet ist.
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Vorzugsweise
umfaßt
die Nockenscheibe einen axialen, hohlwellenartigen Fortsatz, der
in Richtung auf die Druckscheibe und fort von dem Schenkel gerichtet
ist, dessen Außenumfang
einen die Druckfeder teilweise durchsetzenden Einsatz, der diese zentriert,
bildet, und dessen hohler Innenumfang zur axialen relativbeweglichen
gegenseitigen Führung mit
dem Scharnierstift ausgebildet ist. Hierbei kann die Führung durch
Vielkant oder axiale Führungsrillen
erfolgen. Vorzugsweise ist die Hohlwelle drehgesichert, jedoch axial
verlagerbar, so daß eine
Auf- und Abbewegung der Nockenscheibe unter entsprechender Vorspannung
der Druckfeder zur Ausführung
von Bewegungen bei Erreichen bzw. Verlassen von rastenden Feststellpositionen
ermöglicht
ist.
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Vorzugsweise
ist die Nockenscheibe auf dem Scharnierstiftabschnitt über ein
gegenseitige Drehung verhinderndes, vorzugsweise wechselseitig ineinander
greifendes Führungsprofil
axial zum Scharnierstiftabschnitt verschieblich angeordnet, wodurch
sichergestellt ist, daß die
Nockenscheibe dieselbe Orientierung aufweist wie der Scharnierstiftabschnitt.
Bei einem durch Verschwenken der Scharnierteile mitgenommenen Scharnierstiftabschnitt
wird dann die Nockenscheibe entsprechend der Winkellage des Scharnierstiftabschnitts
mitgenommen. In der bevorzugten Alternative wird das schwenkgelenkig an
dem Scharnierstiftabschnitt angeordnete Scharnierteil unter der
Nockenscheibe hinweg gedreht, wobei die Nockenscheibe entlang des
Führungsprofils entgegen
der Vorspannung der Federeinheit hinauf und aufgrund deren Belastung
wieder hinab bewegt wird, wenn eine Rastposition in der Rastscheibe
unter dem frontal aus der Nockenscheibe vorstehenden Nocken hinweg
geschwenkt wird. Die für
die axiale Verlagerung erforderliche, die Vorspannung der Feder überwindende
Kraft stellt eine der Schwenkbewegung des Scharniers entgegenstehende,
beim Ausrasten zu überwindende
Bremskraft dar.
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Das
Führungsprofil
des Scharnierstiftabschnitts ist vorzugsweise als Vielkant ausgebildet, wobei
der Vielkant auch abgerundete Ecken und Spitzen aufweisen kann.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung ist die eines mit mehreren
normal zur Beanspruchungsrichtung ausgebildeten Flanken ausgestalteten
Vielecks, z. B. ein umlaufendes Zahn- oder Rechteckprofil, welches
vertikale Führungsflächen oder
Flanken bildet, die im wesentlichen radial von der Scharnierachse
bzw. parallel zu einer Radialen verlaufen, wobei zwischen zwei einander
zugekehrten Führungsflächen ein
Eingriffsbereich für
eine entsprechend vorstehende Profilausbildung der Nockenscheibe
vorgesehen ist. Eine entsprechend abgerundete Ausgestaltung als
Torx ist ebenfalls möglich.
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Hierdurch
wird eine Mehrzahl, vorzugsweise sechs, von Angriffsflächen definiert,
die annähernd normal
zur tangentialen Krafteinleitung bei Drehbeaufschlagung verlaufen,
und die im Falle eines drehbaren Scharnierstiftabschnitts die im
wesentlichen tangentiale Krafteinleitung auf die Nockenscheibe gewährleisten
und dadurch eine günstige
Kraftübertragung
und Mitnahme ermöglichen.
Vorzugsweise wird jedoch keine Drehbewegung von dem Scharnierstiftabschnitt
auf die Nockenscheibe übertragen, so
daß die
Teile mit Drehbewegung und Teile mit axialer Bewegung entkoppelt
sind und ein Klemmen aufgrund einer sich überlagernden Bewegung vorteilhaft vermieden
ist.
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Vorzugsweise
ist der überwiegende
oder der gesamte Innenumfang des hohlwellenartigen Fortsatzes der
Nockenscheibe mit einem zum Führungsprofil
des Scharnierstiftabschnitts komplementären Führungsprofil ausgebildet, wodurch
eine Verdrehsicherung bzw. eine radiale Mitnahme definiert wird, die
ein axiales Verlagern zuläßt, jedoch
bei beim Ausrasten aus Rastpositionen keine radialen Momente oder
Spannungen nach sich zieht, so daß es zu keiner überflüssigen Bremsung
in axialer Richtung bei radialem Einrasten oder Ausrasten kommt.
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Zweckmäßigerweise
ist das Führungsprofil des
Scharnierstiftabschnitts über
einen größeren Bereich
ausgebildet, als die Höhe
des mit einem komplementären
Führungsprofil
ausgebildeten Hohlwellenabschnitts der Nockenscheibe vorgesehen
ist, wodurch eine axiale Verlagerung zumindest im Umfang des vorstehenden
Nockens der Nockenscheibe bei zugleich über die gesamte Höhe des Hohlwellenabschnitts
reichender Führung
ermöglicht
ist.
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Zweckmäßigerweise
umfaßt
die Feststellereinheit eine topfförmige Ummantelung, die vorzugsweise
wasserdicht ausgebildet ist und im Stoßbereich mit der äußeren Gewerbefläche mittels
O-Ring abgedichtet ist. Da die Druckfeder sich gegen die Druckscheibe
abstützt,
kann die Ummantelung aus kostengünstigen,
einfach anzufertigenden Materialien bestehen, insbesondere kann
hierfür
ein für
ein Widerlager zu dünnes,
leichtgewichtiges Blechmaterial verwendet werden, das beispielsweise
eine aufvulkanisierte wasserdichte Schicht aufweist. Hierdurch kann
vorteilhaft die Ummantelung gelöst
werden, ohne daß die
Feststellereinheit funktionsunfähig wird,
und beispielsweise eine nachträgliche
Schmierung oder dergleichen vorgesehen werden.
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An
der auswärts
gerichteten Gewerbefläche desjenigen
Schenkels des Scharnierteils, in dessen Scharnierauge der Scharnierstiftabschnitt
mit Laufsitz schwenkbar aufgenommen ist, ist vorzugsweise die Rastscheibe
drehfest angeordnet, die wenigstens eine Rastvertiefung aufweist,
in die ein der Rastvertiefung zugekehrter Rastnocken der Nockenscheibe unter
Entspannung der Federeinheit eingreifen kann. Hierdurch ist es vorteilhaft
möglich,
die durch die Rastvertiefungen in der Rastscheibe festgelegten Rastpositionen
in Abhängigkeit
von dem jeweils gewählten
Modell nur durch Austausch der Rastscheibe anzupassen, ohne die
kostengünstig
herstellbaren Scharnierteile hierbei ändern zu müssen. Hierdurch sind vorteilhaft
Größendegressionseffekte
möglich, und
insbesondere auch der Einsatz von Blechformteilen, deren Oberflächen keiner
Härtung
bedürfen.
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Vorzugsweise
sind die Scharnieraugen in dem an dem Türholm anzuschlagenden Scharnierteil in
einem von dessen Basis entfernten Ende der Schenkel seines U-förmigen Blechformteils
vorgesehen, während
die Scharnieraugen an dem an die Kraftwagentür anzuschlagenden Scharnierteil
in einem zu dessen Basis benachbarten Bereich der Schenkel des entsprechenden
Blechformteils vorgesehen sind. Hierdurch kann vorteilhaft die Schwenkachse
der Kraftwagentür
nach außen
in Richtung auf die Tür
verlagert werden, wodurch ein angenehmer Bedienkomfort und günstige Schwenkwege
gewährleistet
sind.
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Gemäß einer
ersten bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kraftwagentürscharniers
ist der erste Schenkel des ersten Scharnierteils mit dem ersten
Schenkel des zweiten Scharnierteils über einen Scharnierstiftstummel
verbunden, der außerhalb
des Scharnierstiftabschnitts vorgesehen ist, der die jeweiligen
zweiten Schenkel des ersten und des zweiten Scharnierteils miteinander
verbindet. Gleichwohl sind die Achsen des Scharnierstiftabschnitts
und des Scharnierstiftstummels, die die Schwenkachse des Kraftwagentürscharniers
definieren, koaxial ausgerichtet, wodurch eine leichtgängige Schwenkbewegung
der Kraftwagentür
ermöglicht wird.
Vorzugsweise ist der Scharnierstiftstummel als Niet ausgebildet,
der wahlweise unmittelbar in dem Scharnierauge eines der beiden
Scharnierteile oder über
eine Buchse drehbar aufgenommen ist, wobei die axiale Festlegung
des Niets durch Deformation seines Endbereichs erreicht werden kann.
Die Festlegung der beiden Scharnierhälften über einen Niet ist kostengünstig und
zugleich bleibend, so daß die Gefahr
einer allmählichen
Lösung
eines Verbindungsmittels nicht besteht.
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Gemäß einer
zweiten bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kraftwagentürscharniers
durchsetzt der Scharnierstiftabschnitt in Gestalt eines durchgehenden
Scharnierstifts alle vier Schenkel der beiden Scharnierteile, wodurch
die Achse des Scharnierstiftabschnitts zugleich die Schwenkachse des
Kraftwagentürscharniers
definiert. Der Scharnierstiftabschnitt kann hierzu an seinem der
Feststellereinheit abgewandten Ende zur axialen Festlegung vernietet
sein. Vorzugsweise weist der Scharnierstiftabschnitt einen gestuften
Querschnitt auf, der in den Bereichen, in denen er die Scharnieraugen
durchsetzt, unterschiedliche, jedoch kreisförmige Durchmesser aufweist,
so daß ein
günstiges
einfaches Verfahren zur Zusammensetzung der Feststellereinheit mit
den beiden Scharnierteilen darin besteht, daß die vormontierte Einheit
aus Feststellereinheit und Scharnierstift mit ihrem der Feststellereinheit
abgewandten Ende durch alle vier Scharnieraugen hindurchgeführt wird,
wobei die Abstufungen in dem Scharnierstiftabschnitt zugleich einen
Bund zwischen zwei einander zugekehrten Gewerbeflächen bilden können, und
das Ende anschließend
vernietet wird. Hierdurch wird vorteilhaft zugleich mit der unlösbaren Verbindung
des Kraftwagentürscharniers
die erforderliche Vorspannung auf die Federeinheit aufgebracht,
und eine aufwendige Montage der Federeinheit ist nicht erforderlich.
Vorzugsweise sind die schwenkgelenkigen Verbindungen der beiden Schenkel
der beiden Scharnierteile derart unlösbar ausgebildet, daß ein unbeabsichtigtes
Ausheben oder Verlieren von Teilen des Scharniers bei der Montage
nicht eintritt.
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Weitere
Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
sowie aus den abhängigen
Ansprüchen.
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Die
Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden
Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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1 zeigt
eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Kraftwagentürscharniers.
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht des Kraftwagentürscharniers aus 1.
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3 zeigt
eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Kraftwagentürscharniers.
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4 zeigt
eine Draufsicht auf das Kraftwagentürscharnier aus 3.
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5 zeigt
eine schematische Seitenansicht des Scharnierstiftabschnitts des
Kraftwagentürscharniers
aus 1 und 2.
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6 zeigt
einen Querschnitt durch den Scharnierstiftabschnitt entlang der
Linie VI-VI aus 5.
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7 zeigt
eine vergrößerte, teilweise
geschnittene Ansicht des Kraftwagentürscharniers aus 1 mit
Einzelheiten einer Kunststoffbuchse.
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Das
in den 1 und 2 gezeigte Kraftwagentürscharnier 1 umfaßt ein erstes
Scharnierteil 2, das an ein Karosserieteil wie einem Türholm anschlagbar
ist, und ein zweites Scharnierteil 3, das an eine Kraftwagentür anschlagbar
ist. Das erste Scharnierteil 2 und das zweite Scharnierteil 3 sind über einen
einen Scharnierstift definierenden Scharnierstiftabschnitt 4 schwenkgelenkig
um eine Schwenkachse 5 miteinander verbunden.
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Das
erste Scharnierteil 2 ist als U-förmiges Blechfaltteil ausgebildet
und weist eine Basis 6 auf, in der zwei Durchbrechungen 7 zum
Anschlagen an einen Türholm
ausgebildet sind, von welcher Basis 6 rechtwinklig ein
oberer Schenkel 8 und ein unterer Schenkel 9 abstehen,
in welchen jeweils runde Bohrungen 10 bzw. 11 als
Scharnieraugen vorgesehen sind, die von dem Scharnierstiftabschnitt 4 durchsetzt
werden. Diejenigen Enden der beiden oberen und unteren Schenkel 8, 9,
in denen die runden Bohrungen 10, 11 vorgesehen
sind, stehen verhältnismäßig weit
herausragend vor, in einem Maße,
das jeweils mehr als die Hälfte
des Abstands der beiden Schenkel 8, 9 zueinander
ausmacht. Zwischen den vorstehenden Bereichen des oberen und des
unteren Schenkels 8, 9 steht ferner ein abgewinkelt
zur Basis vorstehender Abschluß 12 vor,
der eine günstige Aussteifung
dieses Bereichs bewirkt.
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Das
zweite Scharnierteil 3 ist ebenfalls ein U-förmig gebildetes
Blechformteil mit einer Basis 13, die dazu bestimmt ist,
mittels einer Durchbrechung 14 an eine Kraftwagentür angeschlagen
zu werden, wobei im wesentlichen rechtwinklig zu der Basis 13 ein
oberer Schenkel 15 und ein unterer Schenkel 16 des
U-förmigen Scharnierteils 3 ausgebildet
sind, die an einer einander gegenüberliegenden Position jeweils
runde Bohrungen 17 und 18 aufweisen, die für den Durchtritt
des Scharnierstiftabschnitts 4 bestimmt sind. An seinem
der Basis 13 abgewandten freien Ende weist der obere Schenkel 15 des
zweiten Scharnierteils 3 eine in Richtung auf den unteren Schenkel 16 gerichtete,
im wesentlichen rechtwinklige Abkantung 19 auf, die bei
dem maximalen Öffnungswinkel
der Kraftwagentür
gegen einen Anschlag 20 in der Stirnseite des oberen Schenkels 8 des
ersten Scharnierteils 2 anschlägt und so einen maximalen Öffnungswinkel
des Kraftwagentürscharniers 1 bzw.
der hieran befestigten Kraftwagentür definiert.
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Man
erkennt, daß die
Schenkel 8, 9 des ersten und 15, 16 des
zweiten Scharnierteils 2, 3 einander überlappend
ausgebildet sind, d. h. im Bereich der Schwenkgelenke ist jeweils
der obere Schenkel 15 bzw. der untere Schenkel 16 des
zweiten Scharnierteils 3 auf derselben Seite des jeweils
oberen Schenkels 8 bzw. unteren Schenkels 9 des
ersten Scharnierteils 2 angeordnet, wodurch eine kompakte Ausbildung
des Kraftwagentürscharniers 1 folgt.
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Durch
das Anordnen der Scharnieraugen 10, 11 des ersten
Scharnierteils 2 in einer Position, die von der Basis 6 einen
großen
Abstand aufweist, und das Anordnen der Scharnieraugen 17, 18 des
zweiten Scharnierteils 3 in einer Position nahe deren Basis 13 wird
vorteilhaft bewirkt, daß die
Schwenkachse 5 der an das zweite Scharnierteil 3 anzuschlagenden Kraftwagentüre nahe
dieser verläuft,
wodurch ein günstiger
Bedienkomfort erreicht wird.
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Durch
das Ausgestalten der beiden Scharnierteile 2, 3 als
zweischnittige, U-förmige Blechformteile
wird die Last der an das Kraftwagentürscharnier 1 angebrachten
Teile günstig
auf zwei Gelenkstellen verteilt, wodurch der Einsatz von Blechformteilen wirtschaftlich
dort möglich
ist, wo im Falle des Einsatzes von einschnittigen Scharnierteilen
Schmiedeteile wegen der Torsions- und Momentenbelastung erforderlich
wären.
Bei den zweischnittigen Scharnierteilen 2, 3 sind
die Hebel zwischen den Anschlagstellen, die durch die Durchbrechungen 7 bzw. 14 festgelegt werden,
und den jeweils beiden Scharnieraugen 10, 11 bzw. 17, 18 gering,
so daß Momente
die Drehbewegung kaum beeinträchtigen
und eine leichtgängiges Öffnen und
Schließen
einer Kraftwagentür
ermöglichen.
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Der
Scharnierstiftabschnitt 4 ist über eine Rändelung 21 in dem
oberen Schenkel 8 des ersten Scharnierteils 2 festgelegt
und über
eine Buchse 22 in dem unteren Schenkel 16 des
zweiten Scharnierteils 3 und eine weitere Buchse 23 in
der Bohrung 17 des oberen Schenkels 15 des zweiten
Scharnierteils 3 schwenkbeweglich hindurchgeführt. Zwischen
den Schenkeln 8 des ersten Scharnierteils 2 bzw. 15 des zweiten
Scharnierteils 3 steht umfangsmäßig ein Bund 24 des
Scharnierstiftabschnitts 4 vor.
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Auf
der dem Bund 24 abgewandten Seite des oberen Schenkels 15 des
zweiten Scharnierteils 3 ist eine insgesamt mit 25 bezeichnete
Türfeststellereinheit
vorgesehen, die in Abhängigkeit
von vorgesehenen Rastpositionen bevorzugte Öffnungswinkel des Kraftwagentürscharniers 1 bzw.
der Kraftwagentür
als Haltepositionen definiert. Die Türfeststellereinheit 25 umfaßt eine
mit einer zentralen Bohrung ausgestalteten Nockenscheibe 26,
welche Bohrung von dem Scharnierstiftabschnitt 4 durchsetzt
wird und über
eine wenigstens teilweise umfängliche
Verbindung mit dem Scharnierstiftabschnitt 4 gegen Verdrehung
gesichert ist, jedoch eine axiale Bewegung zuläßt. Die Nockenscheibe 26 weist
eine flanschartige Stirnseite 27 auf, aus der frontal ein
Nocken 28 vorsteht sowie einen hohlwellenartigen, an den
Scharnierstiftabschnitt 4 anliegenden, der Stirnseite 27 abgewandten
Abschnitt 29, dessen Außenumfang einen Ringraum von
innen begrenzt. Die Stirnseite 27 der Nockenscheibe 26 ist
einer Rastscheibe 30 zugekehrt, die gleichfalls mit einer
zentralen Bohrung ausgebildet ist, um den Scharnierstiftabschnitt 4 hindurch
treten zu lassen, jedoch mit dem Scharnierstiftabschnitt 4 nicht
in Verbindung steht, vielmehr drehfest an dem oberen Schenkel 15 des
zweiten Scharnierteils 3 festgelegt ist. Dies bedeutet,
daß die
Drehbewegung des Scharnierstiftabschnitts 4 aufgrund einer
Relativverschwenkung des ersten Scharnierteils 2 relativ
zu dem zweiten Scharnierteil 3 zugleich eine relative Verdrehung
von Nockenscheibe 26 und Rastscheibe 30 nach sich
zieht.
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An
dem äußeren Ende
des Scharnierstiftabschnitts 4 ist an diesem eine Druckscheibe 31 angeordnet,
die ein Widerlager für
eine schraubenförmig ausgebildete
Druckfeder 32 bildet, die sich mit ihrem anderen Ende auf
der der Stirnseite 27 abgewandten Fläche der Nockenscheibe 26 abstützt und
diese in Richtung auf die Rastscheibe 30 vorspannt. Durch die
Vorspannung aufgrund der Druckfeder 32 kommt es bei der
Schwenkbewegung des zweiten Scharnierteils 3 relativ zum
ersten Scharnierteil 2 zu einer Abbremsung, wenn der Nocken 28 eine
Raststellung in der Rastscheibe 30 verläßt, und zu einer Entspannung
der Feder 32 und damit zu einer bevorzugten stabilen Halteposition
in einer solchen Winkellage, in der die Druckfeder 32 wieder
entspannt wird. Durch diesen einfachen Mechanismus läßt sich
die Tür
in bevorzugten Öffnungslagen
feststellen, wobei die bevorzugten Öffnungslagen durch Austausch
der Rastscheibe 30 oder der Nockenscheibe 26 mit
geringem Aufwand veränderbar
ist. Die Türfeststellereinheit 25 umfaßt ferner
ein Gehäuse 33,
bei dem es sich um ein dünnwandiges,
die Nockenscheibe 26, die Druckfeder 32 und die
Druckscheibe 31 sowie das Ende des Scharnierstiftabschnitts 4 übergreifendes
topfförmiges
Blechteil handelt, das vorteilhaft an einem Rücksprung der Rastscheibe 30 festgelegt
ist, und dessen Stoßbereich
durch einen O-Ring 34 gesichert ist. Somit dreht sich das
Gehäuse 33 mit
der Rastscheibe 30 und dem zweiten Scharnierteil 3.
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Der
obere Bereich des Kraftwagentürscharniers 1 ist
in 7 teilweise geschnitten noch genauer in Einzelheiten
zu erkennen. Man erkennt insbesondere, daß die Buchse 23 die
Berührungsfläche der
Rastscheibe 30 mit dem Scharnierstiftabschnitt 4 vollständig auskleidet,
und überdies
einen auswärts abgewinkelten
Kragenabschnitt 23a aufweist, der eine Stirnseite eines
Einsatzes 30a der Rastscheibe 30 gegen den Bund 24 isoliert,
wobei der Einsatz 30a in die Bohrung 17 des oberen
Schenkels 15 des zweiten Scharnierteils 3 eingepresst
oder derart eingesetzt wird, daß die
Rastscheibe 30 drehfest mit dem zweiten Scharnierteil 3 verbunden
ist. Das erste Scharnierteil 2 ist, wie erläutert, über die
Rändelung 21 mit
dem Scharnierstiftabschnitt 4 drehfest verbunden, so daß der Buchse 23 besondere
Bedeutung bezüglich
der lagermomentenarmen Lagerung und der Spielfreiheit des die Buchse 23durchsetzenden Bereichs
des Scharnierstiftabschnitts 4 zukommt. Im Bereich seines
freien Endes ist der Kragenabschnitt 23a nochmals um etwa
60° auswärts abgestellt,
so daß der über die
Bohrung 17 überstehende
frontale Bereich der Stirnseite des Einsatzes 30a der Rastscheibe 30 ebenfalls
durch die Buchse 23 abgedeckt ist und damit insbesondere
gegen Verunreinigungen und Korrosionsangriffe von außen günstig, maßhaltig und
ohne Toleranzbehaftung abgeschirmt ist.
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Die
Buchse 23 wird zu diesem Zweck zunächst mit Übermaß verpresst montiert, wodurch
sich zunächst
ein erhöhtes
Lagerdrehmoment durch Reibung einstellt. Die Buchse 23 wird
hierzu in einem ersten Schritt eines, zur Herstellung eines Kraftwagentürscharniers 1 mit
definiertem Lagerdrehmoment besonders bevorzugten Verfahrens hergestellt durch
Kunststoffspritzen an die Rastscheibe 30 vor Zusammenbau
des Kraftwagentürscharniers 1.
Ein Korrosionsüberzug
für die
Rastscheibe 30 zum Schutze der Laufflächen wird hierdurch vorteilhaft überflüssig. Hierbei
ergibt sich in vorteilhafter Weise eine nahtlose Kunststoffbuchse,
die zumindest annähernd
gleichmäßige Eigenschaften über ihren
gesamten Umfang aufweist. Nach Zusammenbau des Kraftwagentürscharniers 1 stellt
das überdimensionierte
Lagerdrehmoment einen erhöhten
Widerstand beim Öffnen
und Schließen
der Kraftwagentür
dar. In einem gesonderten Verfahrensschritt wird das zunächst gezielt überdimensionierte
Lagerdrehmoment der Buchse 23 durch Wärmebehandlung herabgesetzt.
Hierzu wird vorteilhaft ein überraschender
Effekt genutzt, wonach sich in zusammengebautem Zustand die Spannungen
in der Buchse 23 durch den Press-Sitz mit dem Scharnierstiftabschnitt 4 relaxieren
und das Lagerdrehmoment auf ein erwünschtes niedriges und gleichmäßiges Niveau
fällt,
wobei zugleich die Spielfreiheit in dem vorgenannten System erhalten
bleibt. Die Wärmebehandlung
kann durch eine separate, ggf. auch lokale, z. B. induktive, Erwärmung bewerkstelligt
werden. Vorzugsweise erfolgt die Wärmebehandlung in einem Arbeitsgang, der
erst nach Einbau des Scharniers in die Rohkarosserie eines Kraftfahrzeug
vorgesehen ist (wobei Ersatzteile entsprechend ohne Einbau zu behandeln sind)
gleichzeitig mit der kataforetischen Tauchlackierung und der anschließenden Trocknung,
wobei das Material der Buchse vorteilhaft auf die beim Lackieren
und/oder anschließenden
Trocknen auftretenden Temperaturen zum Relaxieren abgestimmt ist.
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Durch
das vorstehend beschriebene Verfahren wird vorteilhaft und unmittelbar
ein – ggf.
in ein Kraftfahrzeug eingebautes – Kraftwagentürscharnier 1 geschaffen,
das eine spielfreie Lagerstelle aufweist, die den Mechanismus der
Türfeststellereinheit 25 abdichtet
und zugleich ein niedriges Lagerdrehmoment aufweist, das zwischen
den Rastpositionen eine leichtgängige
Verschwenkung des Kraftwagentürscharniers 1 ermöglicht.
Zudem ist die durch Kunststoffspritzen hergestellte Buchse 23 im
Bereich ihres Kragenabschnitts 23a, der in axialer Richtung des
Kraftwagentürscharniers 1 durch
die Druckfeder 32 der Türfeststellereinheit 25 belastet
wird, einer herkömlichen
Buchse in Bezug auf Gleichmäßigkeit der
Geometrie weit überlegen
und damit belastbarer, wodurch es möglich ist, Blechfaltteile für die Scharnierhälften vorzusehen
und gleichzeitig die Laufeigenschaften des Scharniers nicht zu beeinträchtigen. Das
resultierende Kraftwagentürscharnier
wird dadurch kompakter und zugleich billiger in der Fertigung.
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Auch
die Buchse 22 in der Bohrung 18 kann entsprechend
der vorstehend näher
erläuterten Buchse 23 gefertigt
werden.
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Das
in den 3 und 4 gezeigte Kraftwagentürscharnier 1' unterscheidet
sich von dem Kraftwagentürscharnier 1 aus
den 1 und 2 im wesentlichen durch eine
andere Schachtelung der Scharnierteile 2 und 3,
indem die beiden Schenkel 8, 9 des ersten Scharnierteils 2 an
der jeweils einander zugekehrten, inneren Fläche des oberen Schenkels 15 und
des unteren Schenkels 16 des zweiten Scharnierteils 3 angelenkt
sind. Ferner ist der Scharnierstiftabschnitt 4 nicht als
durchgehender Scharnierstift gebildet, sondern verbindet neben seiner
Funktion in der Türfeststellereinheit 25 nur
das Gelenk im Bereich der oberen Schenkel 8, 15 des
ersten und zweiten Scharnierteils 2, 3. In der
Beschreibung des Kraftwagentürscharniers 1' bezeichnen
daher dieselben Bezugszeichen dieselben oder technisch vergleichbaren
Teile wie in dem Kraftwagentürscharnier 1 aus den 1 und 2.
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Die
Gelenkverbindung zwischen dem unteren Schenkel 9 des karosserieseitigen,
ersten Scharnierteils 2 und dem unteren Schenkel 16 des
türseitigen,
zweiten Scharnierteils 3 erfolgt über eine Gelenkverbindung 35 außerhalb
des Scharnierstiftabschnitts 4, die nachstehend näher erläutert wird.
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Die
Gelenkverbindung 35 wird durch einen auf der Scharnierachse 5 koaxial
angeordneten, als Niet 36 ausgebildeten Scharnierstiftstummel
definiert, der vermittels eines Hohlniets 37 in der Bohrung 18 des
unteren Schenkels 16 des zweiten Scharnierteils 3 drehfest
gehalten ist, während
der die Bohrung 11 im unteren Schenkel 9 des ersten Scharnierteils 2 durchsetzende
Abschnitt des Niets 36 mittels einer Buchse 38 schwenkbeweglich
gelagert ist. Eine axiale Festlegung des Niets 36 wird
vorteilhaft durch Umbördelung
des die dem Schenkel 16 abgewandte Gewerbefläche überragenden
Abschnitts des Niets 36 bewirkt. Alternativ kann die Gelenkverbindung 35 der
beiden Schenkel 9, 16 auch vertauscht erfolgen.
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In
den 5 und 6 ist schematisch der Scharnierstiftabschnitt 4 aus
dem Kraftwagentürscharnier 1 gemäß den 1 und 2 dargestellt. Bei
entsprechender Verkürzung
unterhalb der Umfangsrändelung 21 kann
ein entsprechend gestalteter Scharnierstiftabschnitt 4 auch
in dem Kraftwagentürscharnier 1' aus den 3 und 4 zum
Einsatz gelangen.
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Man
erkennt, daß der
Scharnierstiftabschnitt 4 in demjenigen Bereich, in dem
dieser die Türfeststellereinheit 25 durchsetzt
und von dem Hohlwellenabschnitt 29 umgeben ist, umfangsmäßig mit
einem Führungsprofil 40 versehen
ist, das aus einer Mehrzahl von vorstehenden rippenartigen Vorsprüngen 41 und
hierzwischen definierten Einsenkungen 42 besteht, die eine
Art umlaufendes Rechteckzahnprofil oder Trapezzahnprofil bilden,
wobei dieses Führungsprofil 40 eine
axiale Verlagerung der Nockenscheibe 26 entlang der Scharnierachse 5 ermöglicht.
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Der
Innenumfang des Hohlwellenabschnitts 29 der Nockenscheibe 26 ist
mit einem komplementären
Führungsprofil
zu dem Führungsprofil 40 auf dem
Scharnierstiftabschnitt 4 ausgebildet, wobei in günstiger
Weise eine Verdrehsicherung zwischen den paarweise gegeneinander
stoßenden
radial gerichteten Flanken 43 (es sind in 6 nur
die Flanken 43 des Führungsprofils 40 des
Scharnierstiftabschnitts 4 zu sehen) am Übergang
von Vorsprüngen 41 zu
Einsenkungen 42 (und umgekehrt) der beiden Führungsprofile
bewirkt wird. Darüber
hinaus zentriert sich die Nockenscheibe 26 selbst auf dem Scharnierstiftabschnitt 4,
so daß bei
einer durch die Verlagerung der Rastscheibe 30 bewirkten
zum Scharnierstiftabschnitt 4 tangentialen Krafteinleitung die
jeweils entgegengesetzt gerichteten beanspruchten Flanken 43 die
Kräfte
aufnehmen, so daß der Scharnierstiftabschnitt 4 über seinen
gesamten Umfang die auf die Nockenscheibe 26 wirkenden
Kräfte aufnimmt
und sich dadurch eine günstige
Verteilung der angreifenden Momente einstellt. Man erkennt, daß insgesamt
sechs Vorsprünge 41 und
sechs Einsenkungen 42 vorgesehen sind, die jeweils ein
Winkelsegment von ca. 60° abdecken.
Die Vorsprünge 41 und
Einsenkungen 42 sind paarweise gegenüberliegend vorgesehen; alternativ
können
diese aber auch auf Lücke
gegenüberliegend
vorgesehen sein. Die Einsenkungen 42 definieren einen Innendurchmesser
von ca. 9,4 mm, die Vorsprünge 41 definieren einen
Außendurchmesser
von ca. 12,9 mm, wobei die Vorsprünge 41 bzw. die Einsenkungen 42 paarweise
gegenüberliegend
ausgebildet sind, wodurch ein vergleichsweise großer Anteil
von ca. 30% des Durchmessers des Scharnierstiftabschnitts 4 als Flanke 43 für den Widerstand
gegen die tangentiale Krafteinleitung zur Verfügung steht.