DE102007035416B4

DE102007035416B4 - Gebuchstes, wartungsfreies und trennbares Scharnier

Info

Publication number: DE102007035416B4
Application number: DE200710035416
Authority: DE
Inventors: Klaus BRANDSCHEID; Wolfgang Rasel
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2007-07-28
Filing date: 2007-07-28
Publication date: 2015-02-05
Anticipated expiration: 2027-07-29
Also published as: DE102007035416A1

Abstract

Ein Scharnier (2) für eine Heckklappe (1) eines Kraftfahrzeuges hat in einem ersten Scharnierteil (4) eingesetzte Buchsen (16, 17) zur Lagerung eines unverdrehbar in einem zweiten Scharnierteil (5) gehaltenen Lagerbolzens (7). Die unverdrehbare Halterung des Lagerbolzens (7) in dem zweiten Scharnierteil (5) weist einen Formschlussabschnitt (10) mit einer an einem Kopf (8) des Lagerbolzens (7) angeordneten Abflachung (11) und einem die Abflachung (11) abstützenden Anschlag (12) am zweiten Scharnierteil (5) auf. Hierdurch lässt sich das Scharnier (2) einfach montieren und demontieren.

Description

Die Erfindung betrifft ein Scharnier für ein Kraftfahrzeug zur Anbindung einer Heckklappe an einer Karosserie mit einem ersten, zur Montage an der Karosserie vorgesehenen Scharnierteil und einem zweiten, zur Montage an der Heckklappe vorgesehenen Scharnierteil, mit einem Lagerbolzen zur Verbindung der Scharnierteile und mit Haltemitteln zur Halterung des Lagerbolzens in seiner Lage gegenüber den Scharnierteilen, wobei das erste Scharnierteil mittig zwischen zwei Augen des zweiten Scharnierteils gehalten ist und eine Buchse aufweist, und wobei das eine Ende des Lagerbolzens in einem Auge unverdrehbar gehalten ist.
Solche Scharniere weisen bei heutigen Kraftfahrzeugen eine horizontale Lagerachse auf und sind aus der Praxis sowie aus der DE 699 00 610 T2 bekannt. Bei einem aus der Praxis bekannten Scharnier sind die Scharnierteile aus Stahl gefertigt und weisen jeweils Augen auf, in die der Lagerbolzen eingesetzt ist. Bei den bekannten Scharnieren muss der Scharnierbolzen gefettet werden und weist eine größere Passungstoleranz auf, was zu Geräuschen, Wartungsaufwand und hohem Montageaufwand führt.
Alternativ dazu sind in heutigen Kraftfahrzeugen gebuchste Scharniere bekannt geworden, bei denen der Scharnierbolzen nicht demontierbar ist. In diesem Fall ist der Scharnierbolzen fest eingepresst oder vernietet, wie dies z. B. in der US 4 353 146 A beschrieben ist. Die Einpressung des Lagerbolzens an dem anderen der Scharnierteile führt zu hohen Montagekräften und verhindert eine einfache Demontage des Lagerbolzens, beispielsweise um die Heckklappe bei Beschädigung einfach auszuwechseln.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein leicht zu demontierendes Scharnier zu schaffen, das spielfrei ist und eine geringe Tendenz hat sich festzusetzen.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Buchse so in das Scharnierteil eingesetzt ist, dass ausschließlich eine Drehbewegung im Scharnier zwischen der Buchse und dem Lagerbolzen möglich ist, dass die Haltemittel ein lösbar befestigtes Halteelement am anderen Ende des Lagerbolzens, das nach außen über das andere Auge hinausragt, aufweisen und dass die unverdrehbare Halterung des Lagerbolzens in dem Auge einen Formschlussabschnitt oder einen Kraftschlussabschnitt aufweist und dass der Formschlussabschnitt oder der Kraftschlussabschnitt in Achsrichtung des Lagerbolzens länger ist als der Abstand des Halteelementes vom anderen Auge, der eine axiale Verschiebung des Lagerbolzens erlaubt.
Durch diese Gestaltung lässt sich der Lagerbolzen in der Buchse des einen Scharnierteils verdrehen. Eine manuelle Schmierung des Lagerbolzens in der Buchse ist bei einer entsprechenden Materialwahl der Buchse nicht erforderlich. Vorzugsweise ist die Buchse dabei für eine unverdrehbare Halterung in dem einen Scharnierteil eingepresst. Hierdurch ist das erfindungsgemäße Scharnier weitgehend spielfrei und wartungsfrei. In dem anderen Scharnierteil ist der Lagerbolzen unverdrehbar gehalten, wodurch zudem eine mögliche Geräuschbildung vermieden wird. Das lösbar befestigte Halteelement an dem Lagerbolzen ermöglicht eine einfache Trennung des Lagerbolzens von den Scharnierteilen. Hierdurch sind die Scharnierteile besonders einfach zu montieren und zu demontieren. Vorzugsweise ist das Halteelement ein in einer umlaufenden Nut des Lagerbolzens angeordneter Sicherungsring. Dank der Erfindung wird eine Kombination aus gebuchstem und damit spiel- u. wartungsfreien Scharnier und gleichzeitig leicht trennbaren Scharnierteilen erzeugt.
Das erfindungsgemäße Scharnier gestaltet sich dadurch konstruktiv besonders einfach, dass die unverdrehbare Halterung des Lagerbolzens an dem entsprechenden Scharnierteil einen Formschlussabschnitt oder einen Kraftschlussabschnitt aufweist und dass der Formschlussabschnitt oder der Kraftschlussabschnitt in Achsrichtung des Lagerbolzens länger ist als der Abstand des Halteelementes von dem nächsten Scharnierteil. Die Erzeugung des Formschlussabschnitts oder des Kraftschlussabschnittes gestaltet sich besonders einfach. Eine Herausbewegung des Lagerbolzens aus dem Bereich, in dem er unverdrehbar gehalten ist, wird durch die Abmessungen des Formschlussabschnitts und der Kraftschlussflächen zuverlässig vermieden.
Zur weiteren Verringerung des baulichen Aufwandes des erfindungsgemäßen Scharniers trägt es bei, wenn vorteilhaft der Formschlussabschnitt eine Abflachung am Lagerbolzen und einen an einem der Scharnierteile angeordneten, die Abflachung abstützenden Anschlag aufweist.
Ein Anschlag am Scharnierteil lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn der Kraftschlussabschnitt eine an dem Lagerbolzen angeordnete Rändelung oder Stauchung hat.
Die Montage des Lagerbolzens an den Scharnierteilen gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders einfach, wenn der Lagerbolzen an einem Ende einen von einer Querschnittsvergrößerung gebildeten Kopf und an dem anderem Ende das Halteelement aufweist und wenn der Formschlussabschnitt oder der Kraftschlussabschnitt an dem Kopf oder an einem unmittelbar an den Kopf angrenzenden Bereich des Lagerbolzens angeordnet ist.
Zur weiteren Vereinfachung der Montage des erfindungsgemäßen Scharniers am Kraftfahrzeug trägt es gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bei, wenn das mittig zwischen zwei Augen angeordnete Scharnierteil eine Schraubbohrung zur Verbindung mit der Karosserie des Kraftfahrzeuges aufweist. Das an der Heckklappe zu befestigende Scharnier wird vorzugsweise mit der Heckklappe verschweißt.
Die Montage des Lagerbolzens und eine mögliche Trennung der Scharnierteile gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders einfach, wenn der Lagerbolzen an seinem dem Kopf abgewandten Ende eine kegelstumpfförmige Verjüngung aufweist. Durch eine genaue Kalibrierung von Lagerbolzen und Lagerbuchsen kann der Scharnierbolzen durch einfaches Eindrücken in die Scharnierteile montiert werden. Zur Trennung der Scharnierteile kann der Scharnierbolzen herausgedrückt werden.
Das erfindungsgemäße Scharnier lässt sich besonders kostengünstig fertigen, wenn die Buchse als Kunststoffbuchse oder als Sinterbuchse ausgebildet ist.
Zur weiteren Verringerung der Fertigungskosten des erfindungsgemäßen Scharniers trägt es bei, wenn das eine Scharnierteil zwei voneinander beabstandete Buchsen aufweist.
Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind zwei davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Die Zeichnung zeigt in
1 eine Seitenansicht eines Kraftfahrzeuges mit einer Heckklappe und einem erfindungsgemäßen Scharnier,
2 eine stark vergrößerte perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Scharniers aus 1,
3 eine Schnittdarstellung durch das erfindungsgemäße Scharnier aus 2 entlang der Linie III-III,
4 eine Schnittdarstellung durch eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scharniers.
1 zeigt ein Kraftfahrzeug mit einer entgegen der Fahrtrichtung weisenden Heckklappe 1. Die Heckklappe 1 ist über zwei Scharniere 2, von denen eines dargestellt ist, an einer Karosserie 3 des Kraftfahrzeuges angelenkt.
2 zeigt vergrößert eines der Scharniere 2 aus 1 mit einem karosserieseitigen Scharnierteil 4 und einem klappenseitigen Scharnierteil 5. Das karosserieseitige Scharnierteil 4 weist eine Schraubbohrung 6 zur Verschraubung mit der in 1 dargestellten Karosserie 3 auf. Das klappenseitige Scharnierteil 5 wird mit der Heckklappe 1 aus 1 verschweißt. Die Scharnierteile 4, 5 sind über einen Lagerbolzen 7 miteinander verbunden. An einem Ende hat der Lagerbolzen 7 einen Kopf 8, während an dem anderen Ende ein Haltemittel 9 angeordnet ist. Der Kopf 8 und das klappenseitige Scharnierteil 5 weisen einen Formschlussabschnitt 10 mit einer Abflachung 11 am Kopf 8 des Lagerbolzens 7 auf. Die Abflachung 11 am Kopf 8 wird von einem Anschlag 12 abgestützt und damit der Lagerbolzen 7 unverdrehbar gehalten. Das klappenseitige Scharnierteil 5 weist zwei Augen 13, 14 auf, zwischen denen ein Auge 15 des karosserieseitigen Scharnierteils 4 angeordnet ist.
3 zeigt in einer Schnittdarstellung durch das Scharnier 2 aus 2 entlang der Linie III-III, dass in dem Auge 15 des karosserieseitigen Scharnierteils 4 zwei Buchsen 16, 17 eingesetzt sind. In den Buchsen 16, 17 ist der Lagerbolzen 7 zu den Buchsen 16, 17 zueinander kalibriert, so dass die Verbindung spielfrei ist. Da der Lagerbolzen 7 in dem klappenseitigen Scharnierteil 5 unverdrehbar gehalten ist, ist eine Drehbewegung im Scharnier 2 ausschließlich zwischen den Buchsen 16, 17 und dem Lagerbolzen 7 möglich. Die Buchsen 16, 17 sind beispielsweise als Sinterbuchsen oder Kunststoffbuchsen ausgebildet. Solche Buchsen 16, 17 sind nahezu spielfrei und wartungsfrei. Weiterhin zeigt 3, dass das Haltemittel 9 ein lösbares Halteelement 18 aufweist. Das Halteelement 18 ist als in einer umlaufenden Nut 19 des Lagerbolzens 7 eingesetzter Sicherungsring ausgebildet. An dem dem Kopf 8 abgewandten Ende hat der Lagerbolzen 7 eine kegelstumpfförmige Verjüngung 20. Ein Maß A, welches die Länge des Formschlussabschnittes 10 des Lagerbolzens 7 in dem klappenseitigen Scharnierteil 5 kennzeichnet, ist größer als ein Maß B, welches den Abstand des Halteelementes 18 von der gegenüberstehenden Wandung des klappenseitigen Scharnierteils 5 kennzeichnet. Damit wird sichergestellt, dass sich der Lagerbolzen 7 auch nach einer axialen Verschiebung nicht verdrehen lässt, solange das Halteelement 18 montiert ist. Nach einer Demontage des Halteelementes 18 lässt sich der Lagerbolzen 7 einfach herausdrücken. Hierdurch lässt sich die in 1 dargestellte Heckklappe 1 einfach von der Karosserie 3 trennen.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform des Scharniers 2 in einer Schnittdarstellung. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der aus 3 nur dadurch, dass der Lagerbolzen 7 an seinem an den Kopf 8 angrenzenden Bereich einen Kraftschlussabschnitt 21 in dem klappenseitigen Scharnierteil 5 aufweist. Der Kraftschlussabschnitt 21 ist durch eine Rändelung 22 oder Stauchung des Lagerbolzens 7 ausgebildet und sichert den Lagerbolzen 7 in einer unverdrehbaren Lage in dem klappenseitigen Scharnierteil 5. Der Kopf 8 des Lagerbolzens 7 liegt außen an dem klappenseitigen Scharnierteil 5 an. Das Längenmaß A des Kraftschlussabschnittes 21 ist größer als der Abstand B des wie bei der Ausführungsform nach 3 aufgebauten Haltemittels 9 von dem klappenseitigen Scharnierteil 5. Bei dieser Variante muss der Scharnierbolzen 7 mit einem Hammer auf den Kopf 8 eingeschlagen werden. Zur Demontage muss der Scharnierbolzen 7 mit einem Hammer durch Schläge auf die kegelförmige Verjüngung getrennt werden. Ansonsten ist das Scharnier 2 wie zu der Ausführungsform nach den 2 und 3 beschrieben aufgebaut.
Bezugszeichenliste

1: Heckklappe
2: Scharnier
3: Karosserie
4, 5: Scharnierteil
6: Schraubbohrung
7: Lagerbolzen
8: Kopf
9: Haltemittel
10: Formschlussabschnitt
11: Abflachung
12: Anschlag
13–15: Auge
16, 17: Buchse
18: Halteelement
19: Nut
20: Verjüngung
21: Kraftschlussabschnitt
22: Rändelung

Claims

Scharnier (2) für ein Kraftfahrzeug zur Anbindung einer Heckklappe (1) an einer Karosserie (3) des Kraftfahrzeuges mit einem ersten, zur Montage an der Karosserie (3) vorgesehenen Scharnierteil (4) und einem zweiten, zur Montage an der Heckklappe (1) vorgesehenen Scharnierteil (5), mit einem Lagerbolzen (7) zur Verbindung der Scharnierteile (4, 5) und mit Haltemitteln (9) zur Halterung des Lagerbolzens (7) in seiner Lage gegenüber den Scharnierteilen (4, 5), wobei das erste Scharnierteil (4) mittig zwischen zwei Augen (13, 14) des zweiten Scharnierteils (5) gehalten ist und eine Buchse (16, 17) aufweist, und wobei das eine Ende des Lagerbolzens (7) in einem Auge (13) unverdrehbar gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (16, 17) so in das Scharnierteil (5) eingesetzt ist, dass ausschließlich eine Drehbewegung im Scharnier (2) zwischen der Buchse (16, 17) und dem Lagerbolzen (7) möglich ist, dass die Haltemittel (9) ein lösbar befestigtes Halteelement (18) am anderen Ende des Lagerbolzens (7), das nach außen über das andere Auge (14) hinausragt, aufweisen, und dass die unverdrehbare Halterung des Lagerbolzens (7) in dem Auge (13) einen Formschlussabschnitt (10) oder einen Kraftschlussabschnitt (21) aufweist und dass der Formschlussabschnitt (10) oder der Kraftschlussabschnitt (21) in Achsrichtung des Lagerbolzens (7) länger ist als der Abstand des Halteelementes (18) vom anderen Auge (14), der eine axiale Verschiebung des Lagerbolzens (7) erlaubt.
Scharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Formschlussabschnitt (10) eine Abflachung (11) am Lagerbolzen (7) und einen an einem der Scharnierteile (5) angeordneten, die Abflachung (11) abstützenden Anschlag (12) aufweist.
Scharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftschlussabschnitt (21) eine an dem Lagerbolzen (7) angeordnete Rändelung (22) oder Stauchung hat.
Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbolzen (7) an einem Ende einen von einer Querschnittsvergrößerung gebildeten Kopf (8) und an dem anderem Ende das Halteelement (18) aufweist und dass der Formschlussabschnitt (10) oder der Kraftschlussabschnitt (21) an dem Kopf (8) oder an einem unmittelbar an den Kopf (8) angrenzenden Bereich des Lagerbolzens (7) angeordnet ist.
Scharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mittig zwischen zwei Augen (13, 14) angeordnete Scharnierteil (4) eine Schraubbohrung (6) zur Verbindung mit der Karosserie (3) des Kraftfahrzeuges aufweist.
Scharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbolzen (7) an seinem dem Kopf (8) abgewandten Ende eine kegelstumpfförmige Verjüngung (20) aufweist.
Scharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (16, 17) als Kunststoffbuchse oder als Sinterbuchse ausgebildet ist.
Scharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Scharnierteil (4) zwei voneinander beabstandete Buchsen (16, 17) aufweist.