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Die Erfindung betrifft ein Scharnier nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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WO 2007/095 896 A1 beschreibt ein Scharnier mit integrierter Schwenkbremseinrichtung, bei dem eine erste Scharnierhälfte mit einer zweiten Scharnierhälfte über einen Scharnierstift gelenkig verbunden ist, wobei eine Schwenkbremseinrichtung vorgesehen ist, um das Scharnier in beliebigen stufenlosen Öffnungsstellungen der beiden Scharnierhälften zueinander festzulegen. Die Scharnierbremseinrichtung umfasst zwei Kegelstumpfteile, bei denen die Kegelflächen gegeneinander verschwenkbare Reibflächen bilden, von denen eine in Richtung auf die andere durch die Schwenkbewegung der Scharnierhälften axial zustellbar ist. Die Reibung der beiden kegeligen Reibflächen wird bei zunehmender axialer Zustellung der beiden Schwenkbremshälften zueinander erhöht, wobei der Verlauf des Haltemoments nicht veränderbar ist.
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WO 00/50 717 A2 zeigt ein Scharnier, bei dem zwei Scharnierhälften gelenkig über einen Scharnierstift miteinander verbunden sind, wobei der Scharnierstift in der einen Scharnierhälfte undrehbar festgelegt ist, während die andere Scharnierhälfte um den Scharnierstift schwenken kann. Im Bereich der schwenkbeweglichen Verbindung sind der Scharnierstift und/oder das Scharnierauge unrund ausgebildet, insbesondere elliptisch, wobei im Zuge der Verdrehung der Ellipsen zueinander unterschiedliche Klemmwirkungen erreicht werden.
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DE 20 2006 015 328 U1 zeigt ein als Türband ausgebildetes Möbelscharnier, umfassend eine als Türbeschlag bezeichnete erste Scharnierhälfte, eine als Futterbeschlag bezeichnete zweite Scharnierhälfte und einen die beiden Scharnierhälften gelenkig miteinander verbindenden Scharnierstift, der ein undrehbar in dem Futterbeschlag festgelegtes Ankerelement, einen als Zylinderelement bezeichnetes, an dem Scharnierstift vorgesehenen Kragenabschnitt sowie einen weiteren Scharnierstiftabschnitt, der aus einem unteren Klemmelement und einem oberen Klemmelement besteht, die mit einer Klemmschraube axial gegenseitig verspannt werden, aufweist. Der Türbeschlag weist eine hohlzylindrische Bohrung auf, die auf die im Wesentlichen zylindrischen Klemmelemente aufgesetzt wird, wobei der Türbeschlag axial auf dem Kragen des Zylinderelements aufliegt. Der Türbeschlag ist mit seiner hohlzylindrischen Bohrung um den von den beiden Klemmelementen gebildeten Zapfenbereich herum schwenkbar, wobei durch Anziehen der Klemmschraube das obere Klemmelement gestaucht und radial expandiert werden kann. Wird die Klemmschraube gespannt, führt die Stauchung des oberen Klemmelements zu einem vergrößerten Außendurchmesser desselben, so dass die Schwenkbewegung auf Grund der auftretenden Reibung zwischen dem Außenumfang des Klemmelements und dem Innendurchmesser des Hohlzylinders des Türbeschlags gebremst wird, so dass der Außenumfang des oberen Klemmelements und der Innenumfang der hohlzylindrischen Bohrung des Türbeschlags Schwenkbremshälften einer Schwenkbremseinrichtung bilden. Über eine Bohrung in der oberen Stirnseite des Türbeschlags kann ein Werkzeug zur Einstellung der Klemmschraube eingeführt werden.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Scharnier anzugeben, das eine Schwenkbremse aufweist und unterschiedliche Haltemomenteverläufe ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Scharnier mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Das erfindungsgemäße Scharnier verbindet eine erste Scharnierhälfte mit einer zweiten Scharnierhälfte mit Hilfe eines Scharnierstiftes, und umfasst eine Schwenkbremseinrichtung mit einer ersten Schwenkbremshälfte und einer zweiten Schwenkbremshälfte, wobei die erste Schwenkbremshälfte und die zweite Schwenkbremshälfte komplementär zueinander ausgebildet sind. Die beiden Schwenkbremshälften weisen Reibflächen auf, die in Richtung der Scharnierachse aufeinander zu oder voneinander fort bewegt werden können, wobei dies in Abhängigkeit von dem Schwenkwinkel des Scharniers erfolgt. Der ersten Schwenkbremshälfte ist eine Stelleinrichtung zugeordnet, mit der die erste Schwenkbremshälfte in Bezug auf die zweite Schwenkbremshälfte einstellbar ist. Hierdurch lassen sich verschiedene Haltemomente erreichen, da die Bremscharakteristik sich durch die Stelleinrichtung verstellen lässt. Es ist damit möglich, bei sonst unverändertem Aufbau der Schwenkbremse den Verlauf und die Höhe des Haltemoments einzustellen, so dass sich mit demselben Aufbau der Anordnung unterschiedliche Bremsen realisieren lassen. Ferner wird ein verbessertes nachträgliches Korrigieren von Toleranzen ermöglicht. Die zweite Schwenkbremshälfte weist einen zylindrischen Mantelflächenabschnitt auf, der mit einem Außengewinde versehen ist. Dieses Außengewinde greift mit einem Innengewinde eines Gehäuses zusammen, und bewirkt durch die entsprechende Verdrehung eine axiale Zustellung der zweiten Schwenkbremshälfte. In diesem Fall ist der Scharnierstift in der ersten Scharnierhälfte festgelegt, während die zweite Scharnierhälfte mit dem Gehäuse gekoppelt ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die erste Schwenkbremshälfte von der Stelleinrichtung radial expandierbar. Hierdurch kann der Umfang der ersten Schwenkbremshälfte und damit ihre der zweiten Schwenkbremshälfte zugeordnete Reibfläche vergrößert werden, sowie die Steilheit derselben eingestellt werden. Es ist damit insbesondere möglich, auch den Beginn des axialen Kontaktes einzustellen.
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Zweckmäßigerweise weist die erste Schwenkbremshälfte wenigstens zwei Schwenkbremshälftenabschnitte auf, die beispielsweise in der Art von von einer gemeinsamen Basis emporstehender Schenkel ausgebildet sind, die relativ zueinander auslenkbar sind. Hierdurch ist zum einen ein Nachgeben der ersten Schwenkbremshälfte unter Ausnutzen von deren elastischen Eigenschaften bei zunehmender Beanspruchung durch die zweite Schwenkbremshälfte gegeben, ferner können die beiden Schwenkbremshälftenabschnitte durch die Stelleinrichtung auch auseinander geschoben werden.
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Die Stelleinrichtung weist vorzugsweise einen unrunden Stellabschnitt auf, der in eine zentrale Ausnehmung der ersten Schwenkbremshälfte einsetzbar ist. Dieser unrunde, vorzugsweise elliptische Stellabschnitt ermöglicht damit eine Winkelposition, in der der Stellabschnitt die erste Schwenkbremshälfte bzw. deren als Schenkel ausgebildete Schwenkbremshälftenabschnitte innenseitig kaum oder gar nicht kontaktiert, und eine Winkelstellung, in der die Schwenkbremshälftenabschnitte maximal voneinander fortgedrückt werden, sowie eine unendliche Anzahl von Zwischenpositionen. Es ist aber auch möglich, den unrunden Stellabschnitt anders als elliptisch auszubilden, beispielsweise mit dem Querschnitt einer Trizykloiden oder auch prismatisch. Um die Drehbewegung der Stelleinrichtung zu erleichtern ist jedoch vorzugsweise vorgesehen, dass der Stellabschnitt einen Querschnitt mit abgerundeten Kanten aufweist.
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Die Stelleinrichtung ist vorzugsweise zapfenförmig ausgebildet, und weist ein freies Ende auf, das zum Einleiten eines Drehmoments ausgebildet ist. Das freie Ende ist an dem dem Stellabschnitt entgegengesetzten Ende des Zapfens vorgesehen, und ermöglicht beispielsweise das Ansetzen eines Werkzeugs, z. B. über einen entsprechenden Vielkantansatz.
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Die Stelleinrichtung ist zweckmäßigerweise feststellbar ausgebildet. So kann die Stelleinrichtung zunächst in eine solche Position gebracht werden, in der die gewünschte Bremscharakteristik der Schwenkbremse erreicht wird, und dann in dieser Position festgelegt werden. Hierzu kann beispielsweise die Stelleinrichtung vernietet werden, oder diese mit einem Sicherungsstift an einem weiteren Teil des Scharniers festgelegt werden. Es ist aber auch möglich, die Stelleinrichtung durch Klemmung in der ersten Schwenkbremshälfte festzulegen.
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Die erste Schwenkbremshälfte und die zweite Schwenkbremshälfte weisen zwecksmäßigerweise jeweils eine kegelstumpfförmige oder konische Reibfläche auf, die damit besonders günstig auf radiale Expansion anspricht und zugleich durch axiale Zustellung günstige Bremsmomente ermöglicht. Dabei ist vorzugsweise die erste Schwenkbremshälfte als eine als Außenkonus geformte Schwenkbremshälfte ausgebildet, die in die als Innenkonus geformte zweite Schwenkbremshälfte vorsteht;
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die erste Schwenkbremshälfte an dem Scharnierstift vorgesehen, und ist vorzugsweise einstückig mit diesem an dessen der zweiten Schwenkbremshälfte zugekehrten freien Ende ausgebildet.
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Die Stelleinrichtung dringt vorzugsweise in eine stirnseitige Öffnung der ersten Schwenkbremshälfte ein, und durchsetzt hierbei zweckmäßigerweise auch eine zentrale Ausnehmung der zweiten Schwenkbremshälfte. Hierbei ist die Stelleinrichtung so ausgestaltet, dass sie bei Verdrehung nicht mit der zweiten Schwenkbremshälfte in Kontakt gelangt, während ihr Stellabschnitt die erste Schwenkbremshälfte entsprechend einstellt.
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Weitere Ausgestaltungen, Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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1 zeigt eine aufgeschnittene, perspektivische Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Scharniers.
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2 zeigt einen Schnitt durch die Schwenkbremseinrichtung des Scharniers aus 1 mit erhöhtem und reduziertem Haltemoment.
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1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Scharniers, das als Kraftfahrzeugscharnier ausgebildet ist, und bei dem etwa ein Drittel zur besseren Veranschaulichung längs fortgeschnitten ist. Das Scharnier weist einen Scharnierstift 10 auf, dessen freies Ende als erste Schwenkbremshälfte 11 ausgebildet ist. Die erste Schwenkbremshälfte 11 ist geschlitzt und weist einen ersten Schwenkbremshälftenabschnitt 11a und einen zweiten Schwenkbremshälftenabschnitt 11b auf, die eine kegelstumpfförmige Außenfläche, die einen Außenkonus als Reibfläche bildet, ausbilden. Die beiden Schwenkbremshälftenabschnitte 11a, 11b sind durch einen Schlitz mit annähernd rechteckigem Querschnitt voneinander beabstandet. Es ist möglich, diesen Schlitz auch keilförmig auszubilden.
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Die erste Schwenkbremshälfte 11 umgebend ist eine komplementäre kegelstumpfförmige, aber als innenkonusförmige Reibfläche ausgebildete zweite Schwenkbremshälfte 12 vorgesehen, die eine zentrale Bohrung 12a aufweist. Die zweite Schwenkbremshälfte 12 weist einen im wesentlichen zylindrischen äußeren Mantelabschnitt auf, der mit einem Außengewinde 12b versehen ist.
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Das Außengewinde 12a der zweiten Schwenkbremshälfte 12 ist in ein Innengewinde 13a eines Gehäuses 13 eingeschraubt. Durch eine Schwenkbewegung des Gehäuses 13 wird die zweite Schwenkbremshälfte 12 in Richtung auf die erste Schwenkbremshälfte 11 verlagert. Hierzu sind Mittel vorgesehen sind, die ein Mitdrehen der zweiten Schwenkbremshälfte 12 mit dem Gehäuse 13 verhindern.
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Die zentrale Bohrung 12a der zweiten Schwenkbremshälfte 12 wird von einem als Stellzapfen ausgebildeten Stellglied 14 durchsetzt, dessen der ersten Schwenkbremshälfte 11 zugekehrtes freies Ende in die zentrale Öffnung der ersten Schwenkbremshälfte 11 eindringt und einen elliptisch geformten Regelnocken 14a trägt. Der Regelnocken 14a bildet mit seiner elliptischen Mantelfläche einen Stellabschnitt, der mit der Rückseite der beiden Schwenkbremshälftenabschnitte 11a, 11b zusammenwirkt. Wie insbesondere in 2 zu erkennen, kann die lange Ellipsenachse des Stellabschnitts 14a mit der die beiden Schwenkbremshälftenabschnitte 11a, 11b teilenden Durchbrechung ausgefluchtet sein, vgl. 2(b), wodurch die beiden Schwenkbremshälftenabschnitte 11a, 11b im wesentlichen nicht auseinander gedrückt werden und auch bei Zustellung der zweiten Schwenkbremshälfte 12 vergleichsweise leicht zusammengedrückt werden können. Ist jedoch der Stellabschnitt 14a der Stelleinrichtung 14 senkrecht hierzu ausgerichtet, wie in 2(a) zu sehen, so lassen sich die beiden Schwenkbremshälftenabschnitte 11a, 11b der ersten Schwenkbremshälfte 11 schwerer zusammendrücken, ferner ist das anfängliche Haltemoment bereits erhöht.
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Man erkennt, dass die Verstellung des Haltemoments im wesentlichen durch den Drehwinkel der Stelleinrichtung 14 relativ zu der ersten Schwenkbremshälfte 11 und insbesondere deren Schlitz erfolgt. Es ist möglich, darüber hinaus den Stellabschnitt 14a selbst ebenfalls kegelig auszubilden, und durch die Eindringtiefe des Stellglieds 14 eine weitere Steuerung der Vorspannung der beiden Gewindebremshälftenabschnitte 11a, 11b zueinander zu erreichen.
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In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ist die Einstellung des Haltemoments durch ein Stellglied 14 beschrieben worden, das einmal verstellt wird und anschließend dauerhaft festgelegt wird. Es versteht sich, dass es auch möglich ist, das Stellglied 14 durch die Schwenkbewegung der beiden Scharnierhälften zueinander anzutreiben, und damit eine Veränderung des Haltemoments über den Schwenkwinkel einzustellen.
