DE102006051648B4

DE102006051648B4 - Scharnier mit zwei Schwenkachsen

Info

Publication number: DE102006051648B4
Application number: DE200610051648
Authority: DE
Inventors: Ulrich Macha; Hartmut Schönherr
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2006-11-02
Filing date: 2006-11-02
Publication date: 2014-01-30
Anticipated expiration: 2026-11-03
Also published as: DE102006051648A1

Abstract

Scharnier mit zwei Schwenkachsen (1, 2), das ein Schwenkteil (3) an einem Wandbereich (4) schwenkbar lagert. Ein Zwischenteil (5) ist jeweils axial fixiert oder mit einem geringen axialen Spiel um eine erste Schwenkachse (1) an dem Schwenkteil (3) und in einem Abstand von der ersten Schwenkachse (1) um eine zweite Schwenkachse (2) an dem Wandbereich (4) schwenkbar. Zwei Zahnräder (6) oder Zahnsegmente (7), die miteinander kämmen, verstellen beim Verschwenken des Schwenkteiles (3) die erste Schwenkachse (1). Ein Zahnrad (6) oder Zahnradsegment ist ortsfest an dem Wandbereich (4) angeordnet. Das andere Zahnrad oder Zahnradsegment (7) ist an dem Schwenkteil (3) ortsfest angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Scharnier mit zwei Schwenkachsen, mit den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen.
Ein derartiges Scharnier ist in der DE 100 47 978 A1 ein Möbelscharnier, das zwei Zahnräder aufweist, die miteinander kämmen. Ein Zahnrad ist mit einem um die Achse des Zahnrads schwenkbaren Schwenkarm verbunden, an dem in einem Abstand von der Achse des Zahnrads eine Schwenkachse für eine Möbeltür ausgebildet ist. Damit die Möbeltür nicht einerseits um die Achse des Zahnrads und andererseits um die Schwenkachse schwenkbar ist, wodurch die Möbeltür mit zwei Freiheitsgraden unvorhersehbar verschwenken könnte, ist noch ein Hebelmechanismus mit zwei gelenkig verbundenen Teilarmen vorgesehen, von denen ein Teilarm gelenkig an der Möbeltür befestigt und der andere Teilarm mit dem anderen drehbaren Zahnrad drehfest verbunden ist. Durch den Hebelmechanismus und den Schwenkarm ist die Möbeltür mit einem Freiheitsgrad um eine virtuelle, ortsveränderliche Schwenkachse zwischen einer Schließlage und einer maximalen Offenlage schwenkbar. Ein stabiles Festhalten der Möbeltür in unterschiedlichen Offenlagen erfordert einen ausreichenden Abstand zwischen den Anlenkpunkten des Schwenkarmes und des betreffenden Teilarmes jeweils an der Möbeltür, wodurch das Bauvolumen des Scharniers erhöht ist. Der Verstellmechanismus weist viele verstellbare Einzelteile auf, die einen entsprechenden Freiraum im Scharnierbereich für ihre Verstellbewegungen erfordern und kostenaufwändig zu fertigen sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Scharnier mit zwei Schwenkachsen mit den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruches 1 anzugeben, das wenige Bauteile aufweist, die kompakt anzuordnen sind.
Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Das Zwischenteil legt im Zusammenwirken mit Stützbereichen an dem Wandbereich und an dem Schwenkteil den Abstand und die räumliche Lage der beiden Schwenkachsen fest. Eine Kopplung der Schwenkbewegungen des Schwenkteiles und des Zwischenteiles wird über die beiden miteinander kämmenden Zahnräder bzw. Zahnradsegmente erreicht. Hierfür ist lediglich das eine Zahnrad bzw. Zahnradsegment mit dem Wandbereich und das andere Zahnrad bzw. Zahnradsegment mit dem Schwenkteil fest zu verbinden, wofür kostengünstig einfache Maßnahmen ausreichend sind. Die Zahnräder bzw. Zahnradsegmente können Verzahnungen aufweisen, die eine vorgegebene konstante oder veränderliche Über- oder Untersetzung der Bewegung des Schwenkteiles gegenüber dem Zwischenteil oder der am Schwenkteil und am Zwischenteil wirkenden Kräfte ermöglichen. Hierzu sind lediglich die Zähne der Verzahnungen auf einem zugeordneten konstanten Radius um die betreffende Schwenkachse oder in einem geeigneten unterschiedlichen Abstand von der betreffenden Schwenkachse anzuordnen. Die Zahnräder bzw. Zahnradsegmente und das Zwischenteil können direkt oder mit einem vorgegebenen, beispielsweise kleinen Abstand nebeneinander angeordnet sein, wodurch diese Bauteile lediglich einen geringen Bauraum erfordern. Das Scharnier ermöglicht gleichsinnige oder entgegen gesetzte Schwenkbewegungen des Schwenkteiles und des Zwischenteiles, die an den jeweiligen Anwendungsfall anzupassen sind, wodurch das Scharnier vielseitig verwendbar ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung mit einer einzigen Figur näher erläutert, die eine perspektivische Ansicht von dem Scharnier in einer geöffneten Lage des Schwenkteiles darstellt.
In der Figur ist ein Scharnier mit zwei Schwenkachsen 1, 2 dargestellt, das ein Schwenkteil 3 an einem Wandbereich 4 schwenkbar lagert. Die beiden Schwenkachsen 1, 2 sind parallel oder im wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Das Schwenkteil 3 ist beispielsweise eine seitliche Fahrzeugtür, die über das Scharnier mit einem etwa vertikalen Wandbereich 4 eines Türrahmens schwenkbar verbunden ist.
Das Scharnier weist ein Zwischenteil 5 auf, das jeweils axial fixiert oder mit einem geringen axialen Spiel um die erste Schwenkachse 1 an dem Schwenkteil 3 und in einem Abstand von der ersten Schwenkachse 1 um die zweite Schwenkachse 2 an dem Wandbereich 4 schwenkbar ist. Außerdem weist das Scharnier ein Zahnrad 6 und ein Zahnradsegment 7 auf, die stirnverzahnt sind und dadurch zumindest über einen Umfangsbereich verlaufende Verzahnungen 8, 9 mit Zähnen aufweisen, die miteinander in einem Zahneingriff stehen. Die Verzahnung 8 des Zahnrades 6 ist auf einem Kreis oder Kreisbogen um die zweite Schwenkachse 2 angeordnet. Das Zahnradsegment 7 weist eine Verzahnung 9 auf, die auf einem Kreis oder Kreisbogen um die erste Schwenkachse 1 angeordnet ist. Das Zahnrad 6 ist verdrehfest mit dem Stützarm 10 verbunden. Das Zahnradsegment 7 ist mit dem Stützarm 12 verdrehfest verbunden. Die Verzahnung 8 des Zahnrades 6 und die Verzahnung 9 des Zahnradsegments 7 sind jeweils durch eine äußere Stirnverzahnung gebildet.
Der Wandbereich 4 und das Schwenkteil 3 weisen jeweils zwei mit einem Abstand voneinander angeordnete Stützarme 10, 11 bzw. 12, 13 auf, die zusammen mit einem zugeordneten Steg 14 bzw. 15 ein U-förmiges Bauteil 16 bzw. 17 bilden, das mit dem zugeordneten Wandbereich 4 bzw. Schwenkteil 3 fest oder lösbar verbunden ist. Die erste Schwenkachse 1 ist an den vorstehenden Endbereichen der Stützarme 12, 13 ausgebildet. Die zweite Schwenkachse 2 ist an den vorstehenden Endbereichen der Stützarme 10, 11 ausgebildet. Zwischen den Stützarmen 10, 11 sind ein Endbereich des Zwischenteiles 5 und zumindest ein Bereich des Zahnrades 6 mit einem geringen axialen Spiel bzw. Abstand zwischen dem Zahnrad 6 und dem Zwischenteil 5 und/oder dem Zwischenteil 5 und dem Stützarm 11 angeordnet, wodurch das Zwischenteil 5 um die Schwenkachse 2 schwenkbar ist. Zwischen den Stützarmen 12, 13 sind ein Endbereich des Zwischenteiles 5 und zumindest ein Bereich des Zahnradsegments 7 mit einem geringen axialen Spiel bzw. Abstand zwischen dem Zahnradsegment 7 und dem Zwischenteil 5 und/oder dem Zwischenteil 5 und dem Stützarm 13 angeordnet, wodurch das Zwischenteil 5 auch um die Schwenkachse 1 bzw. umgekehrt das Schwenkteil 3 um die Schwenkachse 1 gegenüber dem Zwischenteil 5 schwenkbar sind.
Beim manuellen oder motorischen Verschwenken des Schwenkteiles 3 um die erste Schwenkachse 1 wird über das Zahnrad 6 und das damit in Zahneingriff stehende Zahnradsegment 7 das Zwischenteil 5 entsprechend der Zahnradübersetzung oder -untersetzung um die Schwenkachse 2 verschwenkt, wodurch sich die Schwenkachse 1 in einem vorgegebenen Maß verstellt. Die Verstellbewegungen des Schwenkteiles 3 und des Zwischenteiles 5 können in einfacher Weise durch eine entsprechend Wahl der geometrischen Verhältnisse und des gewählten Über- bzw. Untersetzungsverhältnisses zwischen dem Zahnrad 6 und dem Zahnradsegment 7 aufeinander abgestimmt werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel wurde ein jeweils außen stirnverzahntes Zahnrad und Zahnradsegment verwendet. Ebenso kann bei dem Scharnier an Stelle eines Zahnrades oder Zahnradsegments auch ein anderes außen und/oder innen verzahntes Zahnradsegment oder Zahnrad verwendet werden, das auf einem Kreis oder Kreisbogen um die betreffende Schwenkachse oder auf einer gekrümmten Linie mit unterschiedlichen radialen Abständen von der betreffenden Schwenkachse angeordnete Zähne aufweist. Mit dem Scharnier ist ein zur Schwenkbewegung des Schwenkteiles gleichsinniges oder gegensinniges Verschwenken des Zwischenteiles möglich, wodurch die Verstellbewegung der zwischen dem Schwenkteil und dem Zwischenteil befindlichen Schwenkachse an die jeweiligen Verhältnisse angepasst werden kann. Das Schwenkteil kann eine beliebige Tür oder Klappe beispielsweise eines Kraftfahrzeugs sein.

Claims

Scharnier mit zwei Schwenkachsen (1, 2), das ein Schwenkteil (3) an einem Wandbereich (4) schwenkbar lagert, mit einem Zwischenteil (5), das jeweils axial fixiert oder mit einem geringen axialen Spiel um eine erste Schwenkachse (1) an dem Schwenkteil (3) und in einem Abstand von der ersten Schwenkachse (1) um eine zweite Schwenkachse (2) an dem Wandbereich (4) schwenkbar ist, mit zwei Zahnrädern oder Zahnsegmenten (6, 7), die miteinander kämmend beim Verschwenken des Schwenkteiles (3) die erste Schwenkachse (1) verstellen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zahnrad (6) oder Zahnradsegment ortsfest an dem Wandbereich (4) und das andere Zahnrad oder Zahnradsegment (7) ortsfest an dem Schwenkteil (3) angeordnet sind.
Scharnier nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schwenkachsen (1, 2) parallel oder im wesentlichen parallel angeordnet sind.
Scharnier nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zahnrad oder Zahnradsegment (7) eine Verzahnung (9) aufweist, die auf einem Kreis oder Kreisbogen um die erste Schwenkachse (1) angeordnet ist und das andere Zahnrad (6) oder Zahnradsegment eine Verzahnung (8) aufweist, die auf einem Kreis oder Kreisbogen um die zweite Schwenkachse (2) angeordnet ist.
Scharnier nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandbereich (4) und/oder das Schwenkteil (3) zwei mit einem Abstand voneinander angeordnete Stützarme (10, 11 bzw. 12, 13) aufweist bzw. aufweisen, zwischen denen ein Bereich des Zwischenteiles (5) angeordnet ist.
Scharnier nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste (1) und/oder zweite Schwenkachse (2) an den beiden zugeordneten Stützarmen (10, 11 bzw. 12, 13) ausgebildet ist.
Scharnier nach Patentanspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zugeordnete Zahnrad (6) und/oder Zahnradsegment (7) axial neben einem Bereich des Zwischenteiles (5) zwischen den beiden zugeordneten Stützarmen (10, 11 bzw. 12, 13) angeordnet ist.
Scharnier nach Patentanspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zugeordnete Zahnrad (6) oder Zahnradsegment (7) mit einem Stützarm (10 bzw. 12) verdrehfest verbunden ist.
Scharnier nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Verzahnung (8 bzw. 9) eines Zahnrades (6) oder Zahnradsegments (7) durch eine äußere Stirnverzahnung gebildet ist.
Scharnier nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwenkteil (3) eine Klappe oder Tür eines Kraftfahrzeugs ist.