DE102004049526B3

DE102004049526B3 - Scharnier sowie Verfahren zur Herstellung desselben

Info

Publication number: DE102004049526B3
Application number: DE200410049526
Authority: DE
Inventors: Peter Stolfig
Original assignee: STOLFIG DECAST GmbH
Current assignee: STOLFIG, PETER, 85290 GEISENFELD, DE
Priority date: 2004-10-09
Filing date: 2004-10-09
Publication date: 2005-11-17
Anticipated expiration: 2024-10-10

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Scharnier, insbesondere ein trennbares Türscharnier für Kraftwagentüren, dessen beide Scharnierhälften sowohl gegeneinander schwenkbar als auch trennbar miteinander verbunden sind, wobei die eine Scharnierhälfte (1) fest mit dem Scharnierbolzen (3) verbunden ist und die andere Scharnierhälfte (2) auf dem herausragenden kegelstumpfförmigen oberen Scharnierbolzenabschnitt (5) aufsetzbar ist, wobei zwischen dem oberen Scharnierbolzenteil (5) und der Scharnierhälfte (2) eine Kegelstumpfhülse (4) und den beiden Scharnierhälften (1; 2) eine Gleitscheibe (6) eingesetzt ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung des Scharniers, bei dem das Scharnier nach dem Einlegen des montierten Scharnierbolzens (3) in einem Arbeitsgang im Druckgußverfahren ohne weitere Montageschritte fertiggestellt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Scharnier, insbesondere für Kraftwagentüren, nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben.
Trennbare Scharniere der vorgenannten Bauart sind für aushängbare Kraftwagentüren in unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt.
Beispielsweise besteht ein solches trennbares Türscharnier aus zwei Scharnierhälften, wobei die eine Scharnierhälfte zwei zueinander beabstandete Scharnieraugen aufweist und ein mittiges zwischen sie eingreifendes Scharnierauge der anderen Scharnierhälfte gabelförmig umgreift und beide Scharnierhälften mittels eines Scharnierstiftes, der herausziehbar bzw. wieder einsetzbar ist, verbunden sind.
Scharniere dieser Bauart haben den Nachteil, daß diese Massenteile sind und auch als solche hergestellt werden. Dabei wird jeder Bestandteil des Scharniers als eigenständiges Bauteil mit entsprechenden Toleranzen hergestellt.
Bei der Endmontage der Scharniere werden diese ohne Rücksicht auf ihre Toleranzen bzw. Toleranzpaarungen zusammengesetzt, wodurch sich dann voneinander abweichende Kräfte für das Eintreiben bzw. Herausziehen des Scharnierstiftes ergeben. Dies bringt erhebliche Probleme bei der Fahrzeugmontage im Herstellerbereich, da hier größtenteils die Fertigungslinien automatisiert sind. Hinzu kommt noch, daß während der Produktion nicht gewährleistet werden kann, daß der vollständig entfernte Scharnierstift beim Wiedereinhängen der Fahrzeugtür auch in die ursprünglich zugeordneten Scharnierhälften eingesetzt wird, wodurch sich die Toleranzpaarungen nochmals ändern.

Die DE 196 18 091 A1 beschreibt ein Fahrzeugscharnier, bei dem ein erstes Scharnierteil und ein zweites Scharnierteil mittels eines Scharnierstifts schwenkbar verbunden sind, wobei der Scharnierstift mittels einer Rändel in dem ersten Scharnierteil drehfest angeordnet ist und in dem zweiten schwenkbar aufgenommen ist. Der Scharnierstift weist einen ersten Montagezustand zum Lackieren auf, in dem der Scharnierstift derart eingesetzt ist, daß das Rändel außerhalb des ersten Scharnierteils verbleibt. Nach dem Lackieren wird der Scharnierstift wieder teilweise aus dem Fahrzeugscharnier entfernt, um danach in einem zweiten Montagezustand für den Scharnierstift wieder in das Scharnier eingesetzt zu werden, in dem das Rändel mit dem ersten Scharnierteil eine drehfeste Verbindung ausbildet. Nachteilig bei dieser Art von Fahrzeugscharnieren ist die Tatsache, daß der Scharnierstift nach dem Lackieren zumindest teilweise wieder aus dem Fahrzeugscharnier entfernt werden muß, so daß zur Endmontage des Scharniers der Scharnierstift ein weiteres Mal in das Fahrzeugscharnier eingesetzt und eine weiteres Mal in den Scharnieraugen der beiden Scharnierteile zentriert werden muß, wodurch die an den Scharnierteilen vorgesehenen Scharnieraugen ein weiteres Mal durch das Einfügen des Scharnierstifts belastet werden.

Die DE 203 06 809 U1 zeigt ein Fahrzeugscharnier, bei dem ein Scharnierstift ein erstes Scharnierteil und ein zweites Scharnierteil schwenkbar miteinander verbindet, wobei der Scharnierstift unverdrehbar mit dem ersten Scharnierteil verbunden und drehbar in dem zweiten Scharnierteil aufgenommen ist. Der Scharnierstift weist eine Auskragung auf, an der eine Eingriffsnase ausgebildet ist, die in eine Ausnehmung einer Scharnierhülse des ersten Scharnierteils eingreift. Der Scharnierstift weist einen in die Scharnierhülse eingesetzten Endabschnitt auf, in dem eine axiale Bohrung vorgesehen ist, in die zum Befestigen eine Schraube eingesetzt wird. Nachteilig ist hierbei, daß der Scharnierstift in dem ersten Scharnierteil durch die Kombination einer Eingriffsnase und Ausnehmung gehalten ist, wodurch bei einem Zusammenbau des Fahrzeugscharniers der Scharnierstift bezüglich des an dem ersten Scharnierteil ausgebildeten Scharnierauges derart ausgerichtet sein muß, daß die Eingriffsnase präzise in die Ausnehmung eingreift, so daß eine Zentrierung von Scharnierstift und Scharnierteil schon vor der Montage erfolgt sein muß.

Die DE 196 25 557 A1 zeigt ein Scharnier für Türen mit Schwenkhemmung, insbesondere für Kraftwagentüren, dessen beide Scharnierhälften sowohl gegeneinander schwenkbar als auch trennbar miteinander verbunden sind und eine Scharnierhälfte mit dem Scharnierbolzen verbunden ist, während die andere Scharnierhälfte auf den herausragenden, kegelstumpfförmigen, oberen Scharnierbolzenabschnitt aufsetzbar ist.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Scharnier, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Scharniers anzugeben, das die vorbeschriebenen Nachteile beseitigt, das sich kostengünstig und kompakt herstellen läßt und bei dem bei der Demontage bzw. Wiedermontage die Toleranzpaarungen erhalten bleiben.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe zum einen durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zum anderen wird die Aufgabe durch die Merkmale des Nebenanspruchs 9 gelöst.

Die Gleitscheiben können sowohl als Einzelscheibe als auch als Scheibenpaar ausgebildet sein.

Die Kegelstumpfhülse und die Gleitscheibe können aus einem Material mit Langzeitschmiereigenschaften bestehen oder mit einem solchen Material beschichtet sein.

Der Scharnierbolzen ist vorzugsweise derart ausgebildet, daß dieser im oberen Bereich einen kegelstumpfförmigen Abschnitt und einen daran sich anschließenden Gewindebereich aufweist. Durch Anordnung einer Mutter auf dem Gewindebereich werden die Schmierhälften in ihrer Lage zueinander gehalten, ermöglicht aber auch die Trennung der beiden Scharnierhälften. Der Übergang vom zylindrischen Bereich zum kegelstumpfförmigen Bereich des Scharnierbolzens kann gleitend oder zurückgesetzt ausgebildet sein.

Weiterhin kann der Scharnierbolzen an dem dem kegelstumpfförmigen Abschnitt gegenüberliegenden Ende einen aus dem Bereich des einen Scharnierteils herausragenden zylindrischen Abschnitt aufweisen. Dieser kann bei einer zweischnittigen Ausführung des anderen Scharnierteils vom unteren Abschnitt, der hakenförmig ausgebildet ist, derart umfaßt werden, daß das Scharnier im geschlossenen Zustand nicht trennbar ist.

Eine Trennung der Scharnierhälften ist dann nur im geöffneten Zustand des Scharniers möglich.

Der zylindrische Abschnitt des Scharnierbolzens kann abschnittsweise mit Verjüngungen oder Verdickungen versehen sein. Damit wird ein Herausrutschen des Scharnierbolzens aus dem einen Scharnierteil vermieden.

Die Kegelstumpfhülse weist vorzugsweise auf ihrer äußeren Mantelfläche Aufrauhungen bzw. Erhebungen auf, die eine sichere Verbindung mit dem Material des anderen Scharnierteils gewährleisten.

Die Herstellung des einsatzfertigen Scharniers erfolgt in einem Schritt im Druckgußverfahren.

Nach der Montage des Scharnierbolzens, indem die Gleitscheibe und die Kegelstumpfhülse aufgesteckt und mittels einer Unterlegscheibe und der Mutter gesichert sind, wird dieser in die Druckgußform eingelegt und mit dem Scharniermaterial umgossen. Als Druckgußmaterial können insbesondere Magnesium, Magnesiumlegierungen, Aluminium oder Aluminiumlegierungen eingesetzt werden.

Die Gleitscheibe verhindert im Herstellungsprozeß, daß beide Scharnierhälften während des Druckgießens miteinander stoffschlüssig verbunden werden.

Die Druckgußform kann so ausgelegt sein, daß in einem Arbeitsschritt ein oder mehrere einsatzfertige Scharniere hergestellt werden können. Weitere Endmontageschritte zum Zusammensetzen des Scharniers, wie bei dem bekannten Stand der Technik, entfallen.

Anhand von Ausführungsbeispielen soll die Erfindung näher beschrieben werden.
Es zeigt
1 – ein einschnittiges trennbares Scharnier
2 – einen Scharnierbolzen
3 – ein zweischnittiges trennbares Scharnier
4 – einen Scharnierbolzen
Die 1 zeigt eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scharniers, beispielsweise eines Scharniers zur Befestigung einer Fahrzeugtür an der Karosserie.
Das Scharnier ist als einschnittiges trennbares Scharnier ausgebildet und besteht aus den Scharnierhälften 1 und 2 sowie dem Scharnierbolzen 3. Das gesamte Scharnier ist einbaufertig im Druckgußverfahren hergestellt, wobei das Scharniermaterial, vorzugsweise Magnesiumdruckguß, während des Herstellungsprozesses den Scharnierbolzen 3 und die Kegelstumpfhülse 4 umfließt. Durch die am zylindrischen Abschnitt 10 angebrachte Verjüngung 11 wird ein Herausrutschen des Scharnierbolzens 3 aus der Scharnierhälfte 1 verhindert. Die Gleitscheibe 6 verhindert, daß sich die beiden Scharnierhälften stoffschlüssig während des Druckgießprozesses verbinden.
Die 2 zeigt den prinzipiellen Aufbau des Scharnierbolzens 3. Dieser besteht aus dem zylindrischen Scharnierbolzenabschnitt 10 mit der Verjüngung 11 und einem sich daran anschließenden kegelstumpfförmigen Abschnitt 5 mit dem Gewindeabschnitt 9.
Der kegelstumpfförmige Abschnitt 5 ist in seinem größten Durchmesser gegenüber dem zylindrischen Scharnierbolzenabschnitt 10 geringer ausgeführt. Der sich dadurch ergebende Absatz dient zur Fixierung der Gleitscheibe 6. Auf den kegelstumpfförmigen Abschnitt 5 wird die Kegelstumpfhülse 4 aufgesetzt und mittels der auf dem Gewindeabschnitt 9 aufgebrachten Unterlegscheibe 7 und der Mutter 12 gesichert.
Dies dient zum einem beim Fertigungsprozeß dazu, die Gleitscheibe 6 und die Kegelstumpfhülse 4 zu positionieren, und zum anderen dazu, das Scharnier bei Bedarf zu trennen. Der mit der Kegelstumpfhülse 4 und der Gleitscheibe 6 versehene Scharnierbolzen 3 wird in die Druckgußform eingelegt. Nach dem Schließen der Form wird das flüssige Scharniermaterial in die Hohlräume der Form eingebracht. Dieses umfließt den eingelegten Scharnierbolzen 3 und auch die Kegelstumpfhülse 4.
Die Gleitscheibe 6 verhindert ein stoffschlüssiges Verbinden der beiden Scharnierhälften 1 und 2.
Es wird so in einem Verfahrensschritt im Druckgußverfahren ein einbaufertiges Scharnier erstellt.
Die 3 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scharniers, vorzugsweise für eine Fahrzeugtür.
Das Scharnier ist als zweischnittiges trennbares Scharnier ausgebildet und besteht aus den Scharnierhälften 1 und 2 sowie dem Scharnierbolzen 3. Das gesamte Scharnier ist einbaufertig im Druckgußverfahren, wie vorbeschrieben, hergestellt.
Der Scharnierbolzen 3 4 besteht aus dem Scharnierbolzenabschnitt 10 mit der Verjüngung 11, dem sich auf der einen Seite anschließenden kegelstumpfförmigen Abschnitt 5 und dem auf der gegenüberliegenden Seite angeordneten zylindrischen Abschnitt 8.
Die Scharnierhälfte 2 ist derart ausgebildet, daß diese die Bereiche 2a und 2b aufweist, wobei im Bereich 2a der Scharnierhälfte 2 die Kegelstumpfhülse 4 eingegossen ist und der Bereich 2b der Scharnierhälfte 2 am Ende hakenförmig ausgebildet ist und den aus der Scharnierhälfte 1 herausragenden zylindrischen Abschnitt 8 des Scharnierbolzens 3 umfaßt, und zwar derart, daß das Scharnier nur im geöffneten Zustand trennbar ist.
Die Montage des Scharnierbolzens 3 sowie die Erstellung des einbaufertigen Scharniers erfolgt wie vorbeschrieben.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Scharniers liegen darin, daß das Scharnier komplett und einbaufertig in einem Fertigungsschritt im Druckgußverfahren hergestellt wird, so daß trotz Massenproduktion derartiger Scharniere nicht vorhersehbare Toleranzpaarungen sowohl im negativen als auch im positivem Sinne zwischen Scharnierbolzen und Scharnieraugen vermieden werden.

1: Scharnierhälfte
2: Scharnierhälfte
2a,b: Bereiche der Scharnierhälfte 2
3: Scharnierbolzen
4: Kegelstumpfhülse
5: kegelstumpfförmiger Abschnitt
6: Gleitscheibe
7: Unterlegscheibe
8: zylindrischer Abschnitt
9: Gewindeabschnitt
10: Scharnierbolzenabschnitt
11: Verjüngung
12: Mutter

Claims

Scharnier, insbesondere für Kraftwagentüren, dessen beide Scharnierhälften sowohl gegeneinander schwenkbar als auch trennbar miteinander verbunden sind, wobei die eine Scharnierhälfte (1) fest mit dem Scharnierbolzen (3) verbunden ist und die andere Scharnierhälfte (2) auf den herausragenden kegelstumpfförmigen oberen Scharnierbolzenabschnitt (5) aufsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem oberen Scharnierbolzenabschnitt (5) und der Scharnierhälfte (2) eine Kegelstumpfhülse (4) und den beiden Scharnierhälften (1; 2) eine Gleitscheibe (6) eingesetzt ist.
Scharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Scharnierbolzen (3) im oberen Bereich den kegelstumpfförmigen Scharnierbolzenabschnitt (5) und einen sich daran anschließenden Gewindeabschnitt (9) aufweist.
Scharnier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der kegelstumpfförmige Scharnierbolzenabschnitt (5) in seinem größten Durchmesser geringer als der Durchmesser des zylindrischen Scharnierbolzenabschnittes (10) ausgebildet ist.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Scharnierbolzen (3) an dem dem kegelstumpfförmigen Scharnierbolzenabschnitt (5) gegenüberliegenden Ende einen aus der einen Scharnierhälfte (1) herausragenden zylindrischen Abschnitt (8) aufweist.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Scharnierbolzen (3) im Bereich der einen Scharnierhälfte (1) abschnittsweise Verjüngungen oder Verdickungen (11) aufweist.
Scharniernach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Scharnierhälfte (2) die eine Scharnierhälfte (1) zweischnittig umfaßt, wobei der untere Abschnitt (2b) am Ende hakenförmig ausgebildet ist und den zylindrischen Abschnitt (8) umfaßt.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitscheiben (6) als Einzelscheiben oder als Scheibenpaare ausgebildet sind.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Mantelfläche der Kegelstumpfhülse (4) mit Aufrauhungen bzw. Erhebungen versehen sind, die vom Material der anderen Scharnierhälfte (2) umschlossen sind.
Verfahren zur Herstellung des Scharniers nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Scharnier, nach dem Einlegen des mit der Kegelstumpfhülse (4) und der Gleitscheibe (6) versehenen Scharnierbolzens (3) in eine Gießform in einem Arbeitsgang im Druckgußverfahren ohne weitere Montageschritte fertiggestellt wird.