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Die
Erfindung betrifft eine Gelenkverbindung mit einem ersten und einem
zweiten Gelenkarm, die um eine gemeinsame Gelenkachse verschwenkbar sind,
wobei eine Achslage mindestens eines Gelenkarms relativ zu der Gelenkachse
mittels eines Exzenterelements einstellbar ist.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Mehrgelenkscharnier mit einer derartigen
Gelenkverbindung.
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Ein
Mehrgelenkscharnier mit einer derartigen Gelenkverbindung ist bspw.
aus
DE 92 03 856.5 bekannt:
Das
Mehrgelenkscharnier umfasst vier Gelenkarme: zwei Anschlagelemente
sowie ein Koppelglied und ein Steuerglied, wobei diese vier Gelenkarme
jeweils aus einem Flachmaterialabschnitt gebildet sind. Das Steuerglied
ist mit einem Anschlagelement über
einen Nietbolzen verbunden, der mit einem an einen Kopfteil anschließenden zylindrischen
Schaftteil in einer Ausnehmung des Anschlagelements unter Zwischenschaltung
einer Lagerbuchse frei drehbar gelagert ist. An einem freien Ende
seines zylindrischen Schaftteils ist ein in eine zugehörige Augenbohrung des
Steuerglieds eingreifender Scharnierzapfen exzentrisch zur Achse
des Schaftteils angeordnet. Die Verbindung des Steuerglieds mit
dem Anschlagelement ist dadurch gesichert, dass das freie Ende des Scharnierzapfens
gegen die Außenfläche des
Steuerglieds vernietet ist.
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Ein
Nachteil einer derartigen Gelenkverbindung ist, dass der Scharnierzapfen
entlang seiner Längsrichtung
einen exzentrischen Abschnitt aufweist, über den die Achslage des Steuer glieds
relativ zu dem Anschlagelement einstellbar ist. Dieser exzentrische
Abschnitt führt
bei einem Verdrehen des Schanierzapfens durch die Nietverbindung
zu hohen Reibungskräften
und zu einem asymmetrischen Kraftangriff an dem Scharnierzapfen,
wodurch der Scharnierzapfen einem hohen Verschleiß unterliegt. Da
der Scharnierzapfen nur durch Aufwendung großer Drehmomente drehbar ist,
lässt sich
dieser mittels eines schlitzförmigen
Werkzeugansatzes an einem Ende des Scharnierzapfens nur schwer drehen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, eine verbesserte Gelenkverbindung und
ein Mehrgelenkscharnier mit dieser verbesserten Gelenkverbindung bereitzustellen,
bei der das Exzenterelement symmetrisch belastet wird und einfacher
verdrehbar ist.
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Diese
Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Gelenkverbindung dadurch
gelöst,
dass an dem ersten Gelenkarm ein die Gelenkachse bildender Bolzen
befestigt ist und der zweite Gelenkarm in einer Gelenköffnung eine
das Exzenterelement bildende Exzenterhülse aufweist, wobei der zweite
Gelenkarm und die Exzenterhülse über eine
lösbare
mechanische Verbindung an dem Bolzen gehalten sind.
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Bevorzugt
ist in der Gelenköffnung
ein Gleitlager zwischen dem zweiten Gelenkarm und der Exzenterhülse vorgesehen.
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Der
Bolzen ist vorteilhaft an einem Befestigungsende durch Nieten oder
Schweißen
an dem ersten Gelenkarm befestigt.
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Bevorzugt
ist an einem dem Befestigungsende gegenüberliegenden Ende des Bolzens
ein Gewinde ausgebildet, und eine Befestigungsmutter auf das Gewinde,
den zweiten Gelenkarm und die Exzenterhülse an dem Bolzen haltend,
geschraubt.
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Vorteilhaft
weist die Exzenterhülse
eine radiale Auskragung auf, über
die die Befestigungsmutter den zweiten Gelenkarm an dem Bolzen hält.
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Bevorzugt
weist die Exzenterhülse
Mittel zum Zusammenwirken mit einem Justierwerkzeug auf, so dass
die Exzenterhülse
mittels des Justierwerkzeugs um den Bolzen drehbar ist.
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Bevorzugt
ist die Exzenterhülse
im zusammengebauten Zustand über
Rastmittel in verschiedenen vorbestimmten Ratstellungen relativ
zu einem Gelenkarm festlegbar.
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Vorteilhaft
ist den Raststellungen eine Skala auf einem der Gelenkarme zugeordnet,
aus der sich eine Winkelstellung der Exzenterhülse oder ein radialer Versatz
des ersten Gelenkarms zu dem zweiten Gelenkarm ergibt.
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Vorteilhaft
umfasst der erste Gelenkarm von dem Bolzen aus radial verlaufende,
um den Bolzen und um einen vorbestimmten Winkel versetzt angeordnete
Einstecköffnungen,
in die mindestens eine an der Exzenterhülse gebildete Rastnase einsteckbar
ist, wodurch das Rastmittel gebildet ist.
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Benachbarte
Einstecköffnungen
können
um einen gleichen oder einen variierenden Winkel versetzt sein.
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Ein
Mehrgelenkscharnier gemäß Anspruch 11
weist mindestens eine derartige Gelenkverbindung auf.
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Ein
Mehrgelenkscharnier kann vier oder sieben Gelenkarme aufweisen.
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Ein
Mehrgelenkscharnier weist vorteilhaft zwei erfindungsgemäße Gelenkverbindungen
auf.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf eine Zeichnung erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
Frontansicht eines Mehrgelenkscharniers mit einer erfindungsgemäßen Gelenkverbindung,
wobei das Mehrgelenkscharnier in einer geöffneten Stellung gezeigt ist;
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2 eine
Frontansicht des Mehrgelenkscharniers der 1, wobei
das Mehrgelenkscharnier in einer halbgeöffneten Stellung gezeigt ist;
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3 eine
Frontansicht des Mehrgelenkscharniers der 1, wobei
das Mehrgelenkscharnier in einer geschlossenen Stellung gezeigt
ist;
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4 eine
Querschnittsansicht eines Bolzens, der in einen ersten Gelenkarm
der erfindungsgemäßen Gelenkverbindung
gesteckt ist, und einen Nietkopf zum Erzeugen einer Nietverbindung
mit dem ersten Gelenkarm aufweist.
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5 eine
Querschnittsansicht ähnlich
zu der 4, wobei eine Nietverbindung zwischen dem Bolzen
und dem ersten Gelenkarm hergestellt ist und ein zweiter Gelenkarm
der erfindungsgemäßen Gelenkverbindung
auf den Bolzen gesteckt ist, wobei zwischen dem zweiten Gelenkarm
und dem Bolzen ein Gleitlager und eine Exzenterhülse angeordnet sind;
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6 eine
Querschnittsansicht ähnlich
zu der 5, wobei eine Befestigungsmutter auf ein dem Nietkopf
gegenüberliegendes
Ende geschraubt ist;
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7 eine
perspektivische Ansicht der Exzenterhülse der 5 und 6;
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8 eine
Draufsicht eines Justierwerkzeugs zum Zusammenwirken mit der Exzenterhülse der 7;
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9 eine
Draufsicht ähnlich
zu der 8, wobei zusätzlich
die Exzenterhülse
der 7 in Eingriff mit dem Justierwerkzeug gezeigt
ist;
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10 eine
perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform der Exzenterhülse der 7;
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11 eine
Draufsicht einer alternativen Ausführungsform des ersten Gelenkarms
zum Zusammenwirken mit der Exzenterhülse der 10; und
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12 eine
perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform des zweiten Gelenkarms zum
Zusammenwirken mit dem ersten Gelenkarm der 10.
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Ein
Mehrgelenkscharnier 33 in den 1 bis 3 weist
einen ersten 3, einen zweiten 5, einen dritten 39 und
einen vierten 41 Gelenkarm auf, wobei zwischen dem ersten 3 und
dem zweiten 5 Gelenkarm eine erfindungsgemäße Gelenkverbindung 1 angeordnet
ist.
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Der
erste Gelenkarm 3 weist drei Langlöcher 35 auf, die zur
Befestigung des Mehrgelenkscharniers 33 an einer Seitenwand
eines Kofferraums eines Kraftfahrzeugs, insbesondere ein Personenkraftwagen,
dienen.
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Der
vierte Gelenkarm 41 weist eine Montagefläche 37 zur
Befestigung eines Kofferraumdeckels auf.
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An
gegenüberliegenden
Seitenwänden
des Kofferraums ist jeweils ein Mehrgelenkscharnier 33 angeordnet,
so dass der Kofferraumdeckel durch zwei Mehrgelenkscharniere 33 zwischen
einer geöffneten
und einer geschlossenen Stellung verschwenkbar ist.
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Unter
Bezug auf die 4 bis 7 wird der Aufbau
der erfindungsgemäßen Gelenkverbindung 1 beschrieben.
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Wie
in 4 dargestellt, ist ein Bolzen 11 in den
ersten Gelenkarm 3 gesteckt. Der Bolzen 11 weist
an einem Befestigungsende 17 einen Nietkopf 19 auf,
der zur Erzeugung einer Nietverbindung zwischen dem Bolzen 11 und
dem ersten Gelenkarm 3 dient. An einem dem Nietkopf 19 gegenüberliegenden
Ende des Bolzens 11 ist ein Gewinde 21 gebildet.
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In 5 ist
die Nietverbindung zwischen dem Bolzen 11 und dem ersten
Gelenkarm 3 gezeigt.
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Der
Bolzen 11 ist durch eine Gelenköffnung 12 in dem zweiten
Gelenkarm 5 gesteckt, wobei in der Gelenköffnung 12 ein
Gleitlager 15 angeordnet ist.
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Zwischen
dem Gleitlager 15 und dem Bolzen 11 ist eine Exzenterhülse 13 angeordnet,
die in 7 in einer perspektivischen Ansicht gezeigt ist.
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9 zeigt
ferner in einer Draufsicht einen Mittenversatz d zwischen einer
inneren Bohrung, durch die der Bolzen 11 gesteckt wird,
und einem äußeren Umfang,
an dem das Gleitlager 15 anliegt.
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Die
Exzenterhülse 13 weist
eine radiale Auskragung 25 auf, mit der sie Exzenterhülse 13 auf
dem Gleitlager 15 aufliegt.
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Wie
in 6 gezeigt, ist eine Befestigungsmutter 23 auf
das Gewinde 21 des Bolzens 11 geschraubt, wodurch
die Exzenterhülse 13 gegen
den ersten Gelenkarm 3 gedrückt wird.
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Der
zweite Gelenkarm 5 ist mittels des Gleitlagers 15 um
die Exzenterhülse 13 und
somit um die Gelenkachse 7 verschwenkbar.
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Die
Exzenterhülse 13 weist
schlitzförmige Ausnehmungen 26 auf,
wie in 7 dargestellt, die zum Zusammenwirken mit einem
Justierwerkzeug 27 dienen, das in 8 gezeigt
ist.
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In 9 ist
das Zusammenwirken zwischen dem Justierwerkzeug 27 und
der Exzenterhülse 13 gezeigt.
Das Justierwerkzeug 27 kann an einem Handgriff 28 gegriffen
werden und die Exzenterhülse 13 in
der Ebene der 9 in die eine oder andere Richtung
gedreht werden.
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Wie
in 6 gezeigt, sind der erste und zweite Gelenkarm 3, 5 um
die gemeinsame Gelenkachse 7 verschwenkbar, die der Bolzen 11 bildet.
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Soll
die Achslage des zweiten Gelenkarms 5 relativ zu dem ersten
Gelenkarm 3 verändert
werden, so ist wie folgt vorzugehen.
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Zunächst wird
die Befestigungsmutter 23 so weit gelöst, dass die Exzenterhülse 13 verdreht
werden kann. Das Justierwerkzeug 27 wird in Eingriff mit der
Exzenterhülse 13 gebracht
und diese um einen bestimmten Winkel um die Gelenkachse 7 verdreht, bis
die gewünschte
Achslage des zweiten Gelenkarms 5 relativ zu dem ersten
Gelenkarm 3 erreicht ist. Dann wird das Justierwerkzeug 27 von
der Exzenterhülse 13 gelöst und die
Befestigungsmutter 23 angezogen, um die Exzenterhülse 13 erneut
zu fixieren.
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Unter
Bezug auf die 10 bis 12 wird die
Gelenkverbindung 1 in einer alternativen Ausführungsform 13', 3', 5' beschrieben:
Die
Exzenterhülse 13' in 10 ist
im wesentlichen baugleich mit der Exzenterhülse 13, bis auf den
Unterschied, dass die Exzenterhülse 13' im Gegensatz zu
der Exzenterhülse 13 eine
Rastnase 29R an einem der Auskragung 25 gegenüberliegendem
Ende aufweist.
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Der
erste Gelenkarm 3',
der in 11 gezeigt ist, ist im wesentlichen
baugleich mit dem ersten Gelenkarm 3, mit dem Unterschied,
dass der erste Gelenkarm 3' Einstecköffnungen 29E aufweist,
die um den Bolzen 11 angeordnet sind, wobei benachbarte
Einstecköffnungen 29E einen
gleichen Winkelabstand voneinander aufweisen.
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Der
zweite Gelenkarm 5',
der in 12 gezeigt ist, ist im wesentlichen
baugleich mit dem zweiten Gelenkarm 5, mit dem Un terschied,
dass auf dem zweiten Gelenkarm 5' eine Skala 31 kreisbogenförmig um
die Gelenköffnung 12 angeordnet
ist.
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Die
Rastnase 29R ist passend zu den Einstecköffnungen 29E ausgebildet,
so dass die Exzenterhülse 13' in den durch
die Einstecköffnungen 29E vorgegebenen
Positionen auf dem ersten Gelenkarm 3' angeordnet und durch die Befestigungsmutter 23 befestigt
werden kann.
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Die
Skala 31 auf dem zweiten Gelenkarm 5' gibt um Zusammenspiel
mit einer Markierung, nicht dargestellt, auf der Auskragung 25 die
Richtung eines radialen Versatzes des ersten Gelenkarms 3' relativ zu
dem zweiten Gelenkarm 5' an.
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Die
Einstecköffnungen 29E und
die Rastnase 29R bilden somit ein Rastmittel 29,
das die Exzenterhülse 13 in
vorbestimmten Raststellungen relativ zu dem ersten Gelenkarm 3' festlegt.
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Das
Mehrgelenkscharnier 33 der 1 bis 3 kann
mehrere erfindungsgemäße Gelenkverbindungen
aufweisen.
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Je
nachdem, an welcher Gelenkachse des Mehrgelenkscharniers 33 die
erfindungsgemäße Gelenkverbindung
angeordnet ist, ist der Kofferraumdeckel in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs
oder senkrecht dazu verlagerbar bzw. einstellbar. Auf diese Weise
ist ein Spaltmaß des
Kofferraumdeckels einstellbar.
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Bevorzugt
ist die erfindungsgemäße Gelenkverbindung 1 an
einer ersten Gelenkachse, durch die der Kofferraumdeckel entlang
der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs verschiebbar ist, und an einer
zweiten Gelenkachse, durch die der Kofferraumdeckel senkrecht zu
der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs verschiebbar ist, vor gesehen.
Die Gelenkverbindungen 1 können dabei an benachbarten
oder diagonal gegenüberliegenden
Gelenkachsen vorgesehen sein.
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Bei
einer derartigen Anordnung kann der Kofferraumdeckel entlang jeder
gewünschten
Richtung in Schließlage
justiert werden, ohne dass eine Verstellung der Lage der Mehrgelenkscharniere 33 relativ
zu den Seitenwänden
des Kofferraums mittels der Langlöcher 35 erfolgen muss.
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Der
erste Gelenkarm 3 kann somit anstelle von den drei Langlöchern 35 drei
einfache runde Bohrungen aufweisen, über die das Mehrgelenkscharnier 33 an
der Seitenwand des Kofferraums befestigt wird. Eine geringfügige Änderung
der Lage der Mehrgelenkscharniere 33 als ganzes relativ
zu den Seitenwänden
des Kofferraums mittels der Langlöcher 35 zur Einstellung
einer gewünschten
Lage des Kofferraumdeckels ist dann nicht mehr notwendig, da diese Änderungen
durch die Exzenterhülsen 13 vorgenommen
werden können.
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Mit
einer derartigen Anordnung ist das Spaltmaß eines Kofferraumdeckels auf
einfache und schnelle Weise einstellbar, da das Mehrgelenkscharnier
nicht als ganzes in seiner Lage verändert werden muss. Dies ist
insbesondere dann von Vorteil, wenn die Karosserie mit dem Mehrgelenkscharnier
und dem Kofferraumdeckel lackiert wird, da dann das Mehrgelenkscharnier
nicht mehr neu zu der Seitenwand des Kofferraums justiert werden
muss, wenn der Kofferraumdeckel eine unerwünschte relative Lage zu der
Karosserie einnimmt.
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Ferner
kann dadurch ein Wasserkanal des Kofferraums höher angeordnet werden, weil
kein Freiraum für
eine Bewegung des Mehrgelenkscharniers 33 entlang einer
vertikalen Richtung nach unten vorgesehen werden muss.
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Der
Bolzen 11 ist vorliegend über eine Nietverbindung an
dem ersten Gelenkarm 3 befestigt. Alternativ kann der Bolzen 11 in
den ersten Gelenkarm 3 geschraubt sein. Ferner kann ein
Stift durch einen in 4 links von dem ersten Gelenkarm 3 liegenden Abschnitt
des Bolzens 11 („Nietende 19") gesteckt sein.
In einer weiteren Variante ist eine Mutter auf den in 4 links
von dem ersten Gelenkarm 3 liegenden Abschnitt des Bolzens 11 („Nietende") geschraubt, um
den Bolzen 11 an dem ersten Gelenkarm 3 zu befestigen.
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- 1
- Gelenkverbindung
- 3
- erster
Gelenkarm
- 3'
- erster
Gelenkarm in einer alternativen Ausführungsform
- 5
- zweiter
Gelenkarm
- 5'
- zweiter
Gelenkarm in einer alternativen Ausführungsform
- 7
- Gelenkachse
- 11
- Bolzen
- 12
- Gelenköffnung
- 13
- Exzenterhülse
- 13'
- Exzenterhülse in einer
alternativen Ausführungsform
- 15
- Gleitlager
- 17
- Befestigungsende
des Bolzens
- 19
- Nietkopf
- 21
- Gewinde
- 23
- Befestigungsmutter
- 25
- radiale
Auskragung der Exzenterhülse
- 26
- schlitzförmige Ausnehmung
- 27
- Justierwerkzeug
- 28
- Handgriff
des Justierwerkzeugs
- 29
- Rastmittel
- 29E
- Einstecköffnung
- 29R
- Rastnase
- 31
- Skala
auf einem der Gelenkarme 3, 5
- 33
- Mehrgelenkscharnier
- 35
- Langloch
- 37
- Montagefläche zur
Befestigung eines Kofferraumdeckels
- 39
- dritter
Gelenkarm
- 41
- vierter
Gelenkarm
- d
- Mittenversatz