DE102005014924A1

DE102005014924A1 - Gelenkscharnier, insbesondere 4-Gelenkscharnier

Info

Publication number: DE102005014924A1
Application number: DE200510014924
Authority: DE
Inventors: Johannes Schieren
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2005-04-01
Filing date: 2005-04-01
Publication date: 2006-10-19
Anticipated expiration: 2025-04-02
Also published as: DE102005014924B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gelenkscharnier, insbesondere ein 4-Gelenkscharnier, mit einem ersten Scharnierteil (2) und zumindest einem zweiten Scharnierteil (3), wobei die beiden Scharnierteile (2, 3) relativ zueinander bewegbar sind und über Gelenke miteinander verbunden sind, wobei die Scharnierteile zusätzlich über eine lösbare mechanische Steckverbindung (21, 22, 31, 32) miteinander verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gelenkscharnier, insbesondere ein 4-Gelenkscharnier, mit einem ersten Scharnierteil und zumindest einem zweiten Scharnierteil, wobei die beiden Scharnierteile relativ zueinander bewegbar sind und über Gelenke miteinander verbunden sind.

Ein bekanntes 4-Gelenkscharnier ist aus EP 1 187 754 B1 bekannt. Das bekannte 4-Gelenkscharnier umfasst zwei Lenker, wobei jeder Lenker zwei Teile aufweist, welche über Drehgelenke miteinander verbunden sind. Das bekannte 4-Gelenkscharnier ist in einem Kraftfahrzeug angeordnet. Mittels dem 4-Gelenkscharnier wird eine Fronthaube des Kraftfahrzeugs an einen Rahmen des Kraftfahrzeugs angelenkt.

Ein Nachteil des bekannten 4-Gelenkscharniers ist darin zu sehen, dass derartige Scharniere insbesondere unter Einwirkung von Kräften, beispielsweise von Windkräften, relativ einfach geöffnet werden können und dadurch Gefahrensituationen herbeigerufen werden können. Insbesondere dann, wenn derartige 4-Gelenkscharniere in Kraftfahrzeugen, insbesondere zur Verbindung einer Fronthaube des Kraftfahrzeugs mit einem Rahmen des Kraftfahrzeugs, ausgebildet sind, kann bei einer relativ schnellen Fahrt des Kraftfahrzeugs ein relativ hoher Winddruck erzeugt werden, welcher eine relativ hohe Krafteinwirkung auf das 4-Gelenkscharnier ausüben kann und dazu führt, dass sich das 4-Gelenkscharnier öffnet und somit die Fronthaube des Kraftfahrzeugs aufklappt. Jedoch auch dann, wenn derartige Gefahrensituationen nicht in diesem erheblichen Maße auftreten, kann es beispielsweise beim Einfluss einer Windkraft auf das 4-Gelenkscharnier dazu kommen, dass sich beispielsweise die Lage der Fronthaube zu den angrenzenden Bauteilen des Kraftfahrzeugs verändert und dies zu Beschädigungen führt.

Daher ist es Aufgabe der Erfindung, ein Gelenkscharnier zu schaffen, mit dem oben erwähnte Gefahrensituationen vermieden werden können und ein unerwünschtes Öffnen des Gelenkscharniers verhindert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Gelenkscharnier, welches die Merkmale nach Patentanspruch 1 aufweist, gelöst.

Ein erfindungsgemäßes Gelenkscharnier umfasst ein erstes und zumindest ein zweites Scharnierteil. Die beiden Scharnierteile sind relativ zueinander bewegbar und mechanisch miteinander gekoppelt. Insbesondere ist das Gelenkscharnier als 4-Gelenkscharnier ausgebildet. Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, dass die Scharnierteile zusätzlich über eine lösbare mechanische Steckverbindung miteinander verbunden sind. Dadurch kann erreicht werden, dass das Gelenkscharnier auch bei relativ großer Krafteinwirkung geschlossen gehalten werden kann bzw. nur eine derartige minimale Öffnung erfolgt, welche jedoch keine Gefahrensituation hervorruft. Andererseits kann jedoch auch gewährleistet werden, dass das Gelenkscharnier einfach geöffnet werden kann, wenn dies erwünscht ist.

In vorteilhafter Weise ist die Steckverbindung als Bolzensteckverbindung ausgebildet. Es kann vorgesehen sein, dass die Steckverbindung einen Bolzen aufweist, welcher mit dem ersten Scharnierteil fest verbunden ist, wobei der Bolzen in einen Lochbereich des zweiten Scharnierteils eingreift. Dies ermöglicht eine relativ einfache und aufwandsarme zusätzliche mechanische Verbindung der Scharnierteile und gewährleistet, dass sich das Gelenkscharnier nicht unerwünscht öffnet.

In bevorzugter Weise ist der Lochbereich derart ausgebildet, dass er einen derart größeren Durchmesser aufweist als der Durchmesser des Bolzens, dass der Bolzen beabstandet zur Innenfläche des Lochbereichs in dem Lochbereich angeordnet ist. Diesbezüglich kann gewährleistet werden, dass der Bolzen mit einem Spiel in dem Lochbereich gelagert ist, wodurch einerseits ein sicheres Halten der Scharnierteile ermöglicht werden kann, andererseits jedoch im erwünschten Falle ein einfaches Öffnen des Gelenkscharniers gewährleistet ist. Durch das Spiel, das der Bolzen in dem Lochbereich hat, wird ermöglicht, dass bei einer entsprechend hohen Krafteinwirkung die beiden Scharnierteile relativ zueinander bewegbar sind, jedoch nur mit einer relativ geringen Bewegungsfreiheit. Diese Bewegungsfreiheit wird gerade durch die Bewegungsfreiheit des Bolzens in dem Lochbereich ermöglicht.

Es kann dabei vorgesehen sein, dass der Bolzen derart in dem Lochbereich angeordnet ist, dass der Bolzen in einem umlaufenden Abstand von etwa 1 mm zur Innenwand des Lochbereichs angeordnet ist.

Es kann vorgesehen sein, dass der Lochbereich an einem Endbereich des zweiten Scharnierteils angeordnet ist und der Bolzen im eingesteckten Zustand durch den Lochbereich hindurchragt. Der Bolzen kann im Wesentlichen parallel zum ersten Scharnierteil angeordnet sein, insbesondere an einem Trägerelement angeordnet sein, welches an einem Ende des ersten Scharnierteils fest mit dem ersten Scharnierteil verbunden ist. Der Bolzen sowie das Trägerelement können dabei an dem Ende des ersten Scharnierteils angeordnet sein, welches dem Endbereich gegenüberliegt, und welches sich beim Öffnen des Gelenkscharniers von einem entsprechend gegenüberliegenden Endbereich des zweiten Scharnierteils wegbewegt.

In bevorzugter Weise ist die Steckverbindung lösbar ausgebildet. Es kann dabei vorgesehen sein, dass beim erwünschten Öffnen des Gelenkscharniers die Steckverbindung derart lösbar ist, dass beim Öffnen des Gelenkscharniers der Bolzen aus dem Lochbereich herausgezogen wird, insbesondere vollständig herausgezogen wird. Dies ermöglicht, dass im geschlossenen Zustand des Gelenkscharniers eine sichere Vorkehrung getroffen werden kann, um ein unerwünschtes Öffnen des Gelenkscharniers verhindern zu können, andererseits jedoch beim erwünschten Öffnen gewährleistet ist, dass das Öffnen relativ schnell und aufwandsarm ohne eine Beeinträchtigung des Öffnungsvorgangs durchgeführt werden kann. Die Steckverbindung des Gelenkscharniers beeinträchtigt somit die Funktionsweise des Gelenkscharniers nicht.

In besonders bevorzugter Weise ist das erfindungsgemäße Gelenkscharnier in einem Kraftfahrzeug angeordnet. Insbesondere ist das Gelenkscharnier an einer Frontklappe des Kraftfahrzeugs angeordnet und verbindet die Frontklappe mit einem Rahmen des Kraftfahrzeugs. Dadurch kann in einem Kraftfahrzeug verhindert werden, dass bei großem Winddruck bei relativ hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten die Kraft auf das Scharnier so groß wird, dass sich das Gelenkscharnier unerwünscht öffnet und dadurch Gefahrensituationen entstehen können. Darüber hinaus kann verhindert werden, dass Toleranzlagen, die beispielsweise zwischen einer Frontklappe und den anstoßenden Bauteilen des Kraftfahrzeugs ausgebildet sind, auch bei relativ hohen Geschwindigkeiten des Fahrzeugs nicht beeinträchtigt oder verändert werden. Dadurch können Quali tätsansprüche auch bei hohen Geschwindigkeiten und großen Winddrücken bzw. Windkräften eingehalten werden. Des Weiteren kann durch das erfindungsgemäße Gelenkscharnier in einem Kraftfahrzeug bewirkt werden, dass keine zusätzlichen Versteifungsmaßnahmen in der Frontklappe erforderlich sind, um die entsprechenden Toleranzen einhalten zu können.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gelenkscharniers;
2 eine erste Positionslage des erfindungsgemäßen Gelenkscharniers; und
3 eine zweite Positionslage des erfindungsgemäßen Gelenkscharniers.
In der Darstellung in 1 ist ein erfindungsgemäßes Gelenkscharnier 1 schematisch gezeigt. Das Gelenkscharnier 1 ist im Ausführungsbeispiel als 4-Gelenkscharnier ausgebildet. Das 4-Gelenkscharnier 1 weist ein erstes Scharnierteil 2 und ein zweites Scharnierteil 3 auf. Die beiden Scharnierteile 2 und 3 sind über nicht dargestellte Gelenke miteinander verbunden. Darüber hinaus weist das Gelenkscharnier 1 eine lösbare mechanische Steckverbindung zwischen den Scharnierteilen 2 und 3 auf. Diese mechanisch lösbare Steckverbindung ist im Ausführungsbeispiel als Bolzensteckverbindung ausgebildet und umfasst einen Bolzen 21 und einen Lochbereich 31. Im geschlossenen Zustand des Gelenkscharniers 1 ist der Bolzen 21 in dem Lochbereich 31 angeordnet. Des Weiteren ist in 1 eine Scharnierverstärkung 4 gezeigt, welche abgewinkelt zueinander angeordnete Elemente aufweist. Die Seite der Scharnierverstärkung 4, welche den Elementen 2 und 3 gegenüberliegt, dient als Anlagefläche für eine Frontklappe eines Kraftfahrzeugs.
Durch die erfindungsgemäße Bolzensteckverbindung kann erreicht werden, dass im Falle einer Windkrafteinwirkung auf das Gelenkscharnier 1 eine Öff nung des in 1 im geschlossenen Zustand dargestellten Gelenkscharniers 1 verhindert werden kann.
In 2 ist eine erste Gelenkscharnierstellung gezeigt. Wie zu erkennen ist, sind die beiden Scharnierelemente 2 und 3 im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Das Scharnierelement 2 kann sich sowohl in x- als auch in z-Richtung bewegen. Wie des Weiteren aus 2 zu erkennen ist, ist der Bolzen 21 im Wesentlichen parallel zum ersten Scharnierteil 2 angeordnet und an einem Trägerelement 22 derart befestigt, dass er beabstandet zum Scharnierteil 2 ausgebildet ist. Der Bolzen 21 ist dabei auf der dem zweiten Scharnierteil 3 zugewandten Seite des ersten Scharnierteils 2 platziert. Wie aus der Darstellung in 2 zu erkennen ist, ragt der Bolzen 21 mit seiner horizontalen Ausbildung über die Ausmaße des rechten Endbereichs des ersten Scharnierteils 2 hinaus.
Das zweite Scharnierteil 3 weist an dem rechten Endbereich ein plattenförmig ausgebildetes Element 32 auf, in dem der Lochbereich 31 ausgebildet ist. Der Durchmesser des Lochbereichs 31 ist dabei derart, dass der Bolzen durch das Element 32 hindurch ragt und mit seiner Außenfläche beabstandet zur Innenwand des Lochbereichs 31 angeordnet ist. In vorteilhafter Weise ist der Durchmesser des Lochbereichs 31 derart ausgebildet, dass die Außenfläche des Bolzens 31 im Lochbereich umlaufend einen Abstand von etwa 1 mm von der Innenwand des Lochbereichs 31 aufweist. Wirkt nun beispielsweise eine Windkraft in z-Richtung auf das Gelenkscharnier 1 ein, so kann durch die Bolzensteckverbindung erreicht werden, dass ein Öffnen des Gelenkscharniers 1, insbesondere ein Öffnen der beiden Scharnierteile 2 und 3, verhindert werden kann. Eine Bewegung beider Scharnierteile voneinander weg kann maximal derart erfolgen, dass der Bolzen 21 an der Innenwand des Lochbereichs 31 anstößt. Dies bedeutet, dass im Ausführungsbeispiel lediglich ein Spielraum von etwa 1 mm gegeben ist, um den sich die beiden Scharnierteile 2 und 3 bei einer Einwirkung einer Kraft, beispielsweise einer Windkraft, in z-Richtung voneinander entfernen können.
In 3 ist eine weitere Stellung des Gelenkscharniers 1 gezeigt, wobei bei dieser Betätigungsstellung ein erwünschtes Öffnen des Gelenkscharniers 1 gezeigt ist. Wie aus der Darstellung aus 3 zu erkennen ist, führt das erste Scharnierteil 2 durch die Anordnung von Gelenken eine Schwenkbewegung durch, welche eine Bewegung sowohl in y- als auch in x-Richtung kennzeich net. Dadurch wird das erste Scharnierteil 2 von dem zweiten Scharnierteil 3 wegbewegt. Wie aus der Darstellung in 3 weiterhin zu erkennen ist, wird bei einem erwünschten Öffnen des Gelenkscharniers 1 die Steckverbindung automatisch gelöst. Dabei wird der Bolzen 21 aus dem Lochbereich 31 herausgezogen. Es sei angemerkt, dass beim Schließen des Gelenkscharniers 1 bzw. bei dem Aufeinanderzubewegen des ersten Scharnierteils 2 in Richtung des Scharnierteils 3 der Bolzen 21 automatisch wieder in den Lochbereich 31 eingeführt wird.

Claims

Gelenkscharnier, insbesondere 4-Gelenkscharnier, mit einem ersten Scharnierteil (2) und zumindest einem zweiten Scharnierteil (3), wobei die beiden Scharnierteile (2, 3) relativ zueinander bewegbar sind und mechanisch miteinander gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Scharnierteile zusätzlich über eine lösbare mechanische Steckverbindung (21, 22, 31, 32) miteinander verbunden sind.
Gelenkscharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindung (21, 22, 31, 32) als Bolzensteckverbindung ausgebildet ist.
Gelenkscharnier nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindung (21, 22, 31, 32) einen Bolzen (21) aufweist, welcher mit dem ersten Scharnierteil (2) fest verbunden ist, wobei der Bolzen (21) in einen Lochbereich (31) des zweiten Scharnierteils (3) eingreift.
Gelenkscharnier nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lochbereich (31) einen derart größeren Durchmesser aufweist als der Durchmesser des Bolzens (21), dass der Bolzen (21) beabstandet zur Innenfläche des Lochbereichs (31) in dem Lochbereich (31) angeordnet ist.
Gelenkscharnier nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (21) derart in dem Lochbereich (31) angeordnet ist, dass der Bolzen (21) einen umlaufenden Abstand von etwa 1 mm zur Innenwand des Lochbereichs (31) aufweist.
Gelenkscharnier nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Lochbereich (31) an einem Endbereich des zweiten Scharnierteils (3) angeordnet ist und der Bolzen (21) im eingesteckten Zustand durch den Lochbereich (31) hindurchragt.
Gelenkscharnier nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (21) im Wesentlichen parallel zum ersten Scharnierteil (2) angeordnet ist, insbesondere an einem Trägerelement (22) angeordnet ist, welches an einem Ende des ersten Scharnierteils (2) fest mit dem ersten Scharnierteil (2) verbunden ist.
Gelenkscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindung (21, 22, 31, 32) derart lösbar ist, dass beim Öffnen des Gelenkscharniers (1) der Bolzen (21) aus dem Lochbereich (31) herausgezogen wird.
Gelenkscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindung (21, 22, 31, 32) zwischen den beiden Scharnierteilen (2, 3) angeordnet ist.
Gelenkscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches in einem Kraftfahrzeug, insbesondere an einer Frontklappe des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.