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Die
Erfindung betrifft ein Scharnier für ein Kraftfahrzeug nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1. Das Scharnier weist eine erste Scharnierhälfte auf, die
eine Aufnahme für
einen eine Drehachse bildenden Scharnierbolzen um- faßt, und
eine zweite Scharnierhälfte,
die den Scharnierbolzen umfaßt.
Die erste Scharnierhälfte
kann an der Karosserie montierbar sein. Die zweite Scharnierhälfte kann
an einer Türe
oder Klappe des Kraftfahrzeugs montierbar sein. Es ist allerdings
auch möglich,
die Scharnierhälften
in umgekehrter Weise zu montieren.
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Die
DE 102 26 881 A1 offenbart
ein Türscharnier
mit einem ersten Scharnierteil, das einen Scharnierzapfen trägt, und
einem zweiten Scharnierteil, das eine Drehla geröffnung für den Scharnierzapfen aufweist.
Die Drehlageröffnung
und der in die Drehlageröffnung
ragende Abschnitt des Scharnierzapfens weisen kreisrunde Führungsabschnitte und
exzentrisch liegende Bremsabschnitte auf, die bei der vom Öffnen der
Tür bewirkten
Drehbewegung des Scharniers eine Schwenkhemmung der Tür bewirken.
Ferner ist eine Hülse
vorgesehen, die in einer wählbaren
Winkelstellung drehfest mit dem Befestigungsabschnitt des Scharnierzapfens
verbunden ist, so daß die
Tür ohne
zeitaufwendige Einstellarbeiten eingebaut werden kann.
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Die
DE 197 32 999 A1 offenbart
eine Schließeinrichtung
für eine
schwenkbare Klappe eines Kraftfahrzeugs mit einem Drehfallenschloß und einem
gehäuseseitigen
Schloßbolzen,
der in einer gehäuseseitigen
Ausnehmung angeordnet ist, die bei geöffneter Klappe durch eine gegen
Federkraft zurückschwenkende
Abdeckung weitgehend verschlossen wird. Um ohne Eingriff in der
Schloßfunktion
dienende Teile eine Auswerferfunktion sicherzustellen, ist die Abdeckung
zugleich als eine die Klappe in Richtung Öffnungsstellung schwenkende
Auswerfervorrichtung ausgelegt.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Scharnier der eingangs angegebenen Art
dahingehend zu verbessern, daß es
sowohl die Funktion eines Scharniers als auch die Funktion eines
Schlosses aufweist.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Aufnahme umfaßt ein Segment,
das aus seiner den Scharnierbolzen umschließenden Stellung wegbewegbar
ist. Wenn sich das Segment in der den Scharnierbolzen umschließenden Stellung
befindet, arbeitet das Scharnier in der üblichen Weise, in der der Scharnierbolzen
in seiner Aufnahme schwenkbar ist. Wenn das Segment aus der den
Scharnierbolzen umschließenden
Stellung wegbewegt ist, kann der Scharnierbolzen aus der Aufnahme
entfernt werden. In der verriegelten Position; in der das Segment
den Scharnierbolzen umschließt,
arbeitet das erfindungsgemäße Scharnier
also wie ein konventionelles Scharnier. Wenn das Scharnier entriegelt
ist, wenn also das Segment aus seiner den Scharnierbolzen umschließenden Stellung
wegbewegt ist, kann das erfindungsgemäße Scharnier geöffnet werden;
es hat dann die Funktion eines Schlosses. Dementsprechend kann das
erfindungsgemäße Scharnier
als Scharnierschloß bezeichnet
werden. Es kombiniert zwei Funktionen, nämlich die Drehung eines Scharnierbolzens
in einer Aufnahme sowie das Verriegeln und Entriegeln zweier Komponenten.
Es handelt sich um ein Scharnier für Kraftfahrzeuge mit integrierter Schloßfunktion.
Durch das erfindungsgemäße Scharnier
kann insbesondere eine 3-Wege-Heckklappe
realisiert werden. Die Aufnahme kann auch zwei oder mehr Segmente,
die aus ihrer den Scharnierbolzen umschließenden Stellung wegbewegbar sind,
umfassen.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Vorteilhaft
ist es, wenn das Segment aus seiner den Scharnierbolzen umschließenden Stellung schwenkbar
ist.
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Eine
weitere vorteilhafte Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Segment
in seiner den Scharnierbolzen umschließenden Stellung lösbar arretierbar
ist.
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Das
Segment kann an einem Mitnehmer vorgesehen sein, der um eine Mitnehmer-Drehachse schwenkbar
ist. Die Mitnehmer-Drehachse ist vorzugsweise an dem ersten Scharnierteil
vorgesehen.
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Vorzugsweise
weist der Mitnehmer einen Eindrückbereich
für den
Scharnierbolzen auf. Dieser Eindrückbereich ist vorzugsweise
derart ausgestaltet, daß der
Mitnehmer durch einen auf den Eindrückbereich ausgeübten Druck
des Scharnierbolzens in diejenige Stellung gebracht wird, in der
das Segment den Scharnierbolzen umschließt.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist der Mitnehmer einen
Sperrnocken auf, der eine Sperrklinke einer Verriegelungseinrichtung hintergreift.
Hierdurch ist der Mitnehmer in seiner die Drehachse umschließenden Stellung
lösbar
arretierbar. Die Verriegelungseinrichtung ist vorzugsweise federbelastet,
insbesondere durch eine Druckfeder. Sie kann durch eine Entriegelungsstange
betätigbar sein.
Vorzugsweise ist die Verriegelungseinrichtung an der ersten Scharnierhälfte vorgesehen.
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Eine
weitere vorteilhafte Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Segment
an einer Klinke vorgesehen ist, die um eine Klinken-Drehachse schwenkbar
ist.
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Ein
weiteres Segment kann an einer weiteren Klinke vorgesehen sein,
die um eine oder die Klinken-Drehachse schwenkbar ist.
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Vorteilhaft
ist es, wenn eine oder beide Klinken einen Eindrückbereich für den Scharnierbolzen aufweisen.
Die Klinken können
in diesem Fall durch einen von dem Scharnierbolzen auf den Eindrückbereich
ausgeübten
Druck in diejenige Stellung gebracht werden, in der die Segmente
den Scharnierbolzen umschließen.
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Eine
weitere vorteilhafte Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine oder
beide Klinken Schrägflächen aufweisen,
die durch einen Keil betätigbar
sind. Der Keil ist vorzugsweise Bestandteil eines Schiebers, der
vorzugsweise federbelastet ist, beispielsweise durch eine Druckfeder.
Vorzugsweise sind die Klinken durch den Keil verschwenkbar.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung
im einzelnen erläutert.
In der Zeichnung zeigt
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1 eine
erste Ausführungsform
der Erfindung in einer Ansicht von oben,
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2 die
Ausführungsform
gemäß 1 in
einer Seitenansicht, wobei sich ein Segment der Aufnahme in seiner
den Scharnierbolzen umschließenden
Stellung befindet,
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3 die
Ausführungsform
gemäß 1 und 2 in
einer Seitenansicht, wobei der Scharnierbolzen in der Aufnahme gegenüber der
Stellung nach 2 verschwenkt ist,
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4 die
Ausführungsform
gemäß 1 bis 3,
wobei der Scharnierbolzen aus der Aufnahme herausbewegt ist,
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5 eine
zweite Ausführungsform
der Erfindung in einer Seitenansicht, wobei die Segmente der Aufnahme
den Scharnierbolzen umschließen,
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6 die
Ausführungsform
gemäß 4, wobei
die Segmente aus ihrer den Scharnierbolzen umschließenden Stellung
wegbewegt sind und
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7 die
Ausführungsform
gemäß 5 und 6 in
einer Ansicht von oben.
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Die
erste Ausführungsform
des Scharniers, die in 1 bis 4 dargestellt
ist, umfaßt
eine erste Scharnierhälfte 1 und
eine zweite Scharnierhälfte 2.
Die erste Scharnierhälfte 1 wird
karosserieseitig fest montiert, und zwar durch Schrauben oder Bolzen
(in der Zeichnung nicht dargestellt), die Durchgangslöcher 13 der
ersten Scharnierhälfte 1 durchgreifen.
Die zweite Scharnierhälfte 2 weist ebenfalls
Durchgangslöcher 14 auf,
die zur Montage an das sich zu öffnende
Karosserieteil dienen, insbesondere an eine Heckklappe.
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In
der in 2 gezeigten Grundstellung ist das Scharnierschloß verriegelt.
An der ersten Scharnierhälfte 1 ist
eine Aufnahme 15 für
eine Scharnierbolzen 2a mit der Drehachse X vorgesehen.
Die Aufnahme 15 umfaßt
jeweils ein feststehendes, U-förmiges
Segment 16 an den Enden der ersten Scharnierhälfte 1 und
ein Segment 17, das aus seiner den Scharnierbolzen 2a umschließenden Stellung,
die in 2 und 3 gezeigt ist, wegbewegbar ist,
und zwar derart, daß der
Scharnierbolzen 2a aus der Aufnahme 15 heraustreten
kann, wie in 4 gezeigt. Die feststehenden,
U-förmigen
Segmente 16 sind an den Enden einer von der Grundplatte 18 der
ersten Scharnierhälfte 1 schräg nach außen und
oben verlaufenden Abkantung 19 vorgesehen. Das U der feststehenden,
U-förmigen
Segmente 16 öffnet
sich in Verlängerung
der Abkantung 19 nach oben und außen. Wenn sich das Segment 17 in
der den Scharnierbolzen 2a umschließenden Stellung befindet, wie in 2 und 3 gezeigt,
schließt
es die Öffnung des
U der U-förmigen
Aufnah me 16. In der wegbewegten Stellung gemäß 4 wird
diese Öffnung vom
Segment 17 freigegeben.
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Das
Segment 17 ist an einem Mitnehmer 3 vorgesehen,
der um eine Mitnehmer-Drehachse
Y schwenkbar gelagert ist. Die Mitnehmer-Drehachse Y ist Bestandteil
der ersten Scharnierhälfte 1.
Sie liegt im Bereich der Abkantung 19. Durch eine Verschwenkung
des Mitnehmers 3 um die Mitnehmer-Drehachse Y ist das Segment 17 aus
seiner den Scharnierbolzen 2a umschließenden Stellung schwenkbar
und auch wieder in seine den Scharnierbolzen 2a umschließende Stellung
einschwenkbar.
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Auf
der Grundplatte 18 der ersten Scharnierhälfte 1 ist
eine Verriegelungseinrichtung 20 vorgesehen, die eine Druckfeder 6,
ein Feder-Widerlager 21, ein Klinkenteil 5 mit
einer Sperrklinke 22 und eine Entriegelungsstange 7 umfaßt. Die
Entriegelungsstange 7 ist in einer Durchgangsbohrung des
Feder-Widerlagers 21 beweglich. Sie ist mit dem Klinkenteil 5 verbunden.
Die Druckfeder 6 umgibt die Entriegelungsstange 7.
Sie stützt
sich an dem Feder-Widerlager 21 und an dem Klinkenteil 5 ab.
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An
dem Mitnehmer 3 ist ein Sperrnocken 8 vorgesehen,
der in der in 2 und 3 gezeigten
Verriegelungsstellung die Sperrklinke 22 untergreift. Der
Mitnehmer 3 ist durch Federn 4, die die Mitnehmer-Drehachse
Y umgeben und die sich an der Abkantung 19 und an dem Mitnehmer 3 abstützen, in
Richtung des Uhrzeigersinns in 2 vorbelastet.
Durch den Sperrnocken 8, der die Sperrklinke 22 der
Verriegelungseinrichtung 20 untergreift, ist das Segment 17 in
seiner den Scharnierbolzen 2a umschließenden Stellung gemäß 2 und 3 arretiert.
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Zum
Lösen dieser
Arretierung wird die Entriegelungsstange 7 entgegen der
Kraft der Druckfeder 6 zurückgezogen (in 2 und 3 nach links),
bis die Sperrklinke 22 den Sperrnocken 8 freigibt.
Durch die Kraft der Federn 4 wird dann der Mitnehmer 3 um
die Mitnehmer-Drehachse Y im Uhrzeigersinn verschwenkt, bis die
in 4 gezeigte Stellung erreicht ist, in der das Segment 17 den
Scharnierbolzen 2a frei gibt. In dieser Stellung kann der Scharnierbolzen 2a aus
der Aufnahme 15 herausbewegt werden. Dadurch kann das zu öffnende
Karosserieteil, das mit der zweiten Scharnierhälfte 2 verbunden ist,
bewegt werden. In dieser Stellung hat das Scharnier bzw. Scharnierschloß die Funktion
eines Schloßes.
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Der
Mitnehmer 3 weist einen Eindrückbereich 23 für den Scharnierbolzen 2a auf.
Der Eindrückbereich 23 schließt sich
an das Segment 17 an. Die Innenkontur des Segments 17 und
der Eindrückbereich 23 bilden
die Form eines großen
U, wobei der innere, der Mitnehmer-Drehachse Y zugewandte Schenkel,
der vom Eindrückbereich 23 gebildet
wird, höher
ist als derjenige des Segments 17.
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Beim
Schließen
des Schloßes
wird der Scharnierbolzen 2a aus der in 4 gezeigten
Stellung zu der Öffnung
des U des feststehenden, U-förmigen
Segments 16 bewegt. Es trifft auf diesem Weg auf den Eindrückbereich 23,
wodurch der Mitnehmer 3 entgegen der Kraft der Federn 4 um
die Mitnehmer-Drehachse Y in Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn
verschwenkt wird, bis die in 2 und 3 gezeigte
Endlage erreicht ist, in der das Segment 17 den Scharnierbolzen 2a umschließt. Auf
der Unterseite des Sperrnockens 8 ist eine Abrundung oder
Schrägfläche vorgesehen,
die mit einer entsprechenden Abrundung oder Schrägfläche an der Oberseite der Sperrklinke 22 derart
zusammenwirkt, daß das
Klinkenteil 5 entgegen der Kraft der Druckfeder 6 nach
außen
gedrückt
wird. Auf diese Weise drückt der
auf dem Mitnehmer 3 angebrachte Sperrnocken 8 die
Sperrklinke 22 entgegen der Kraft der Druckfeder 6 nach
außen.
Wenn der Sperrnocken 8 die Sperrklinke 22 überfahren
hat, drückt
die Druckfeder 6 das Klinkenteil 5 mit der Sperrklinke 22 in
Richtung nach innen (in 2 und 3 nach rechts)
zurück,
so daß die
verriegelte Endstellung gemäß 2 und 3 erreicht
wird. In dieser Endposition der Sperrklinke 22 ist der
Mitnehmer 3 wieder blockiert und damit das Scharnierschloß verriegelt.
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In
den 5 bis 7 ist eine zweite Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Scharnierschlosses
gezeigt, bei der gleiche oder entsprechende Bauteile mit denselben
Bezugszeichen versehen sind und nicht erneut beschrieben werden.
Bei dieser Ausführungsform
sind eine erste, obere Klinke 10 und eine weitere, untere Klinke 11 vorgesehen,
die um eine Klinken-Drehachse Y schwenkbar sind. Die Klinken-Drehachse
Y befindet sich in Wangen 24, die an den Wänden der
ersten Scharnierhälfte 1 jeweils oberhalb
und innerhalb der Abkantungen 19 vorgesehen sind.
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Die
obere Klinke 10 weist an ihrem äußeren Ende ein Segment 25 auf,
das in der in 5 gezeigten Stellung der oberen
Klinke 10 den Scharnierbolzen 2a mit seiner Drehachse
X umschließt.
In entsprechender Weise weist die untere Klinke 11 ein weiteres
Segment 26 auf, das in der in 5 gezeigten
Stellung der Klinke 11 den Scharnierbolzen 2a ebenfalls
umschließt.
Der Scharnierbolzen 2a wird ferner von dem U des feststehenden,
U-förmigen
Segments 16 der Aufnahme 15 umschlossen. Die Enden
der Segmente 25, 26 lassen zwischen sich eine
kleine Lücke,
so daß der
Scharnierbolzen 2a um nahezu 360° umschlossen wird.
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Die
Klinken 10, 11 weisen auf der den Segmenten 25, 26 gegenüberliegenden
Seite der Klinken-Drehachse Y jeweils eine Schrägfläche 27, 28 auf,
die in der in Abb. 5 gezeigten, verriegelten Stellung,
in der die Segmente 25, 26 den Scharnierbolzen 2a umschließen, auf
entsprechenden Keilflächen 29, 30 eines
Keils 31 aufliegen. Der Keil 31 ist Bestandteil
eines Keilschiebers 9.
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Die
erste Scharnierhälfte 1 ist
in ihrem hinteren Bereich mit einem Druckfeder-Widerlager 32 versehen, an
dem sich ein Ende einer Druckfeder 6 abstützt, deren
anderes Ende an der äußeren Fläche des
Keilschiebers 9 abgestützt
ist. Durch die Druckfeder 6 wird der Keilschieber 9 und
mit ihm der Keil 31 zur Klinken-Drehachse Y hin vorbelastet.
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Mit
dem Keilschieber 9 ist eine Betätigungsstange 7 verbunden,
die innerhalb der Druckfeder 6 verläuft und die das Druckfeder-Widerlager 32 verschieblich
durchdringt. Durch eine Bewegung der Betätigungsstange 7 nach
außen
(in 5 bis 7 nach rechts) wird der Keilschieber 9 entgegen
der Kraft der Druckfeder 6 nach außen bewegt. Die Schrägflächen 27, 28 der
Klinken 10, 11 gleiten auf den Keilflächen 29, 30 des
Keils 31 entlang. Die Klinken 10, 11 sind
durch Drehfedern 12, die die Klinken-Drehachse Y umgeben,
vorbelastet, und zwar derart, daß die obere Klinke 10 in
Richtung des Uhrzeigersinns und die unter Klinke 11 in
Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt werden. Dadurch bleiben
die Schrägflächen 27, 28 mit
den Keilflächen 29, 30 in
Kontakt, wenn der Keil 31 zurückgezogen wird. Während dieser
Bewegung wird die obere Klinke 10 in Richtung des Uhrzeigersinns
um die Klinken-Drehachse Y verschwenkt, und die untere Klinke 11 wird
in Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn um die Klinken-Drehachse
Y verschwenkt. Hierdurch öffnen
sich die Segmente 25, 26, bis die in 6 gezeigte,
entriegelte Stellung erreicht ist, in der der Scharnierbolzen 2a aus
den Segmenten 25, 26 herausbewegt werden kann.
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Bei
der Ausführungsform
nach den 5 bis 7 erfolgt
die Entriegelung der Scharnierfunktion über den Keil 31 des
Keilschiebers 9. Die Scharnierfunktion wird durch die obere
Klinke 10 und die untere Klinke 11 realisiert,
die mit ihren Segmenten 25, 26 den Scharnierbolzen 2a an
der zweiten Scharnierhälfte 2 fixieren.
In dieser in 5 gezeigten Stellung kann der
Scharnierbolzen 2a in der Aufnahme 15 rotieren.
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Wenn
der Keilschieber 9 über
die Entriegelungsstange 7 betätigt wird, können die
obere Klinke 10 und die untere Klinke 11 um die
Klinken-Drehachse Y gegeneinander rotieren, wodurch die Segmente 25, 26 voneinander
entfernt werden und der Scharnierbolzen 2a freigegeben
wird. Die gegenläufigen Drehbewegungen
der Klinken 10, 11 werden durch eine Drehfeder 12 unterstützt. In
der entriegelten Stellung gemäß 6 hat
das Scharnierschloß die Funktion
eines Schlosses.
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Die
Klinken 10, 11 weisen jeweils einen Eindrückbereich 33, 34 für den Scharnierbolzen 2a auf. Die
Eindrückbereiche 33, 34 befinden
sich an den äußeren Enden
der Klinken 10, 11. Sie schließen sich an die Segmente 25; 26 nach
außen
hin an. In der verriegelten Stellung gemäß 5 schließen die Eindrückbereiche 33, 34 einen
Winkel von etwa 90° ein.
Wenn sich die Klinken 10, 11 in in der 5 gezeigten
Stellung befinden, wobei jedoch der Scharnierbolzen 2a aus
der Aufnahme 15 entfernt worden ist, können die Segmente 25, 26 durch
eine Bewegung des Scharnierbolzens 2a geöffnet werden.
In diesem Fall gelangt der Scharnierbolzen 2a mit den Eindrückbereichen 33, 34 in
Kontakt. Durch eine weitere Bewegung des Scharnierbolzens 2a zur
Aufnahme 15 hin werden die Eindrückbereiche 33, 34 und mit
ihnen die Klinken 10, 11 auseinandergedrückt, bis der
Abstand der Segmente 25, 26 so groß ist, daß der Scharnierbolzen 2a in
die Aufnahme 15 gelangen kann.
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Die
verriegelte Stellung gemäß 5 wird aus
der geöffneten
Stellung gemäß 6 dadurch erreicht,
daß die
Entriegelungsstange 7 freigegeben wird. Dann drückt die
Druckfeder 6 den Keilschieber 9 nach außen (in 5 und 6 nach
links), wodurch die Keilflächen 29, 30 die
Schrägflächen 27, 80 jeweils
nach außen
drücken,
so daß die
Klinken 10, 11 um die Klinken-Drehachse Y verschwenkt
werden, bis die Verriegelungsstellung gemäß 5 erreicht
ist.
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Die
erste Scharnierhälfte 1 und
die zweite Scharnierhälfte 2 können aus
Stahl bestehen. Anstelle einer Entriegelungsstange 7 kann
auch ein Bowdenzug verwendet werden.