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Die Erfindung betrifft ein Scharnier für einen Kraftwagen, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
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Ein Scharnier ist beispielsweise bereits aus der
EP 0 816 610 B1 als bekannt zu entnehmen und umfasst jeweilige, an einer Kraftwagenkarosserie bzw. einer Tür oder dergleichen angeordnete, drehbar miteinander verbundene Scharnierteile. In einem Scharnierabschnitt umfasst dabei das eine Scharnierteil einen Scharnierkern mit einem Eingriffsbereich in Form von mehreren am Außenumfang eingebrachten Öffnungen. Das korrespondierende andere Scharnierteil umfasst in diesem Scharnierabschnitt eine Scharnierkernaufnahme, welche in ihrem Innenumfang an den Außenumfang des Scharnierkerns angepasst ist. Zudem ist an der Scharnierkernaufnahme ein mit dem Eingriffsbereich des Scharnierkerns zusammenwirkendes Eingriffsteil in Form eines Bolzens eines Türfeststellers gehalten. Damit der zylinderförmige Scharnierkern relativ zu der hohlzylindrischen Scharnierkernaufnahme verdreht werden kann, sind eine Mehrzahl von Schmierkanälen vorgesehen, um so die Reibpaarung zwischen der Außenumfangsseite des Scharnierkerns und der Innenumfangsseite der Scharnierkernaufnahme entsprechend schmieren zu können.
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Die
DE 10 2004 054 530 B4 zeigt eine federnde Scharnierarretierung für Drehgelenke, mit denen zwei Scharnierteile verbunden werden. Dabei weist das eine Scharnierteil einen Scharnierkern mit einem Eingriffsbereich auf, während das andere Scharnierteil eine Scharnierkernaufnahme aufweist, an welcher ein mit dem Eingriffsbereich des Scharnierkerns zusammenwirkendes Eingriffsteil eines Türfeststellers gehalten ist. Dabei ist in dem entsprechenden Scharnierabschnitt ein Spalt zwischen dem Scharnierkern und der Scharnierkernaufnahme vorgesehen. Der Scharnierkern weist an seinem Umfang mehrere durchgehende Nuten auf, die sich parallel zu der Längsachse des Scharnierkerns erstrecken. In dem Bereich, in dem das Eingriffsteil des Türfeststellers mit dem Scharnierkern zusammenwirkt weist der Scharnierkern eine zusätzlich zirkulär um den Bolzen verlaufende zusätzliche Nut auf, wobei diese zusätzliche Nut weniger tief als die Nuten in Längsrichtung ausgebildet ist. Der Scharnierkern ist dabei in der Scharnierkernaufnahme geführt.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein rastendes, integriertes Türscharnier so auszubilden, dass das Scharnier bei einem geringen Leerschwenkmoment in einfacher und prozesssicherer Weise verschwenkt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Scharnier mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.
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Um ein Scharnier der eingangs genannten Art zu schaffen, welches insbesondere ein geringes Leerschwenkmoment aufweist, ist in dem Scharnierabschnitt, in welchem der Scharnierkern den Eingriffsbereich und die Scharnierkernaufnahme den Türfeststeller aufweist, ein Spalt zwischen dem Scharnierkern und der Scharnierkernaufnahme vorgesehen. Es ist somit vorgesehen, dass zwischen den besagten Bauteilen, dem Scharnierkern und der Scharnierkernaufnahme – seitlich des Eingriffsbereichs des Scharnierkerns der besagte Spalt vorgesehen ist. Somit ergibt sich im besagten Scharnierabschnitt zwischen dem Scharnierkern und der Scharnierkernaufnahme eine bedeutend geringere Reibung, welche sich einhergehend in einem verringerten Leerschwenkmoment niederschlägt. Zudem kann durch die derartige Ausgestaltung auf eine komplizierte Schmierung, gegebenenfalls ganz verzichtet werden. Der Spalt erstreckt sich dabei über die Längserstreckung des Scharnierkerns.
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In Axialrichtung des Scharniers schließt sich an den Scharnierabschnitt, welcher den Spalt umfasst, erfindungsgemäß auf beiden Seiten des Scharnierabschnitts jeweils ein Lagerabschnitt der Scharnierteile an. Mit anderen Worten ist es somit vorgesehen, in Axialrichtung unterschiedliche Abschnitte – den Scharnierabschnitt und den Lagerabschnitt – vorzusehen, wobei im Lagerabschnitt die beiden Scharnierteile relativ zueinander gelagert sind, und im Scharnierabschnitt die Verrastung zwischen den beiden Scharnierteilen unter Vermittlung des Eingriffsbereichs auf Seiten des Scharnierkerns bzw. des Türfeststellers mit dem Eingriffsteil auf Seiten der Scharnierkernaufnahme erfolgt. Somit ist beispielsweise oberhalb und unterhalb des Scharnierabschnitts ein Lagerabschnitt vorgesehen, welcher für eine besonders günstige und zuverlässige Lagerung der beiden Scharnierteile bzw. der Tür an der Kraftwagenkarosserie sorgt. Mit einer solchen Lagerung außerhalb des Scharnierkerns kann auch auf eine Schmierung einschließlich der entsprechenden Einrichtungen im Bereich des Scharnierkerns verzichtet werden.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass somit ein integriert rastendes Türscharnier geschaffen werden kann, das sowohl einstellbar und nicht von den Federtoleranzen abhängig ist, als auch über das geringe besagte Leerschwenkmoment verfügt. Ein Außendurchmesser des Scharnierkerns ist in Ausgestaltung der Erfindung im Bereich des Spalts geringer bemessen als ein Innendurchmesser der Scharnieraufnahme. Hierdurch kann auf einfache Weise der Spalt geschaffen werden.
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Im Eingriffsbereich des Scharnierkerns sind in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine Mehrzahl von Erhöhungen vorgesehen, welche relativ zu dem Außendurchmesser des Scharnierkerns nach außen hin abstehen. Durch die Mehrzahl von Erhöhungen kann somit ein besonders günstiger Eingriffsbereich geschaffen werden, welcher mit dem Eingriffsteil des Türfeststellers auf Seiten der Scharnierkernaufnahme zusammenwirkt. Die Erhöhungen erstrecken sich somit in den Bereich des Spaltes, der sich zwischen dem Außendurchmesser des Scharnierkerns und dem Innendurchmesser der Scharnieraufnahme erstreckt.
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Wenigstens eine Erhöhung der Mehrzahl von Erhöhungen ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung breiter ausgebildet, um somit beispielsweise einen größeren Öffnungsschwenkbereich zu bilden.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die beiden Scharnierteile über einen Scharnierbolzen miteinander verbunden sind, welcher dem Scharnierkern zugeordnet und mit diesem drehfest verbunden ist. Ein derartiger Scharnierbolzen ermöglicht beispielsweise eine besonders einfache Verbindung der Scharnierteile.
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Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das Eingriffsteil des Türfeststellers als Zylinder ausgebildet ist. Hierdurch lässt sich eine besonders zuverlässige und dennoch leichtgängige Verrastung des Scharnierkerns mit dem Türfeststeller erreichen. Der Zylinder erstreckt sich dabei über zumindest einen Teilabschnitt der Längsausdehnung des Scharnierkerns.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
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1 eine Seitenansicht auf ein Scharnier für einen Kraftwagen mit jeweiligen, an einer Kraftwagenkarosserie bzw. einer Tür oder dergleichen angeordneten, primär miteinander verbundenen Scharnierteilen, von welchen in einem zwischen zwei Lagerabschnitten zur Lagerung der Scharnierteile angeordneten Scharnierabschnitt dem einen Scharnierteil ein Scharnierkern mit einem Eingriffsbereich und dem anderen Scharnierteil eine Scharnierkernaufnahme zugeordnet ist, an welcher ein mit dem Eingriffsbereich des Scharnierkerns zusammenwirkendes Eingriffsteil eines federbelasteten Türfeststellers gehalten ist, wobei bei dem Scharnierabschnitt zwischen den beiden Lagerabschnitten ein Spalt zwischen dem Scharnierkern und der Scharnierkernaufnahme vorgesehen ist;
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2 eine Schnittansicht entlang der durch die Linie II-II in 1 repräsentierten Schnittebene durch das Scharnier im Bereich des Scharnierabschnitts, wobei insbesondere erkennbar ist, dass im Scharnierabschnitt ein teilringförmiger Spalt zwischen dem inneren Scharnierkern und der Scharnieraufnahme vorgesehen ist, und wobei erkennbar ist, dass der Spalt im Eingriffsbereich des Scharnierkerns begrenzt ist, durch eine Mehrzahl von Erhöhungen zum Zusammenwirken mit dem als Zylinder ausgebildeten Eingriffsteil des Türfeststellers.
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In 1 ist in einer Seitenansicht ein Scharnier für einen Kraftwagen, im vorliegenden Fall für einen Personenkraftwagen, dargestellt, welches ein karosserieseitiges Scharnierteil 10 und ein türseitiges Scharnierteil 12 umfasst, welche auf im weiteren noch näher beschriebene Weise drehbar miteinander um eine Schwenkachse S verschwenkbar verbunden sind.
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Das in 1 in einer Seitenansicht dargestellte Scharnier ist in 2 in einer Schnittansicht entlang einer durch die Linie II-II in 1 repräsentierten Schnittebene gezeigt, und zwar gegenüber 1 leicht vergrößert.
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Zunächst ist in Zusammenschau der 1 und 2 erkennbar, dass das karosserieseitige Scharnierteil 10 neben einem Haltebereich 14 eine Scharnierkernaufnahme 16 umfasst, innerhalb welcher ein Scharnierkern 18 des türseitigen Scharnierteils 12 aufgenommen ist.
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Des Weiteren erkennbar ist ein Scharnierbolzen 20, welcher drehfest aber axial einsteckbar mit dem Scharnierkern 18 verbunden ist. Der Scharnierbolzen 20 umfasst dabei einen Kopf, über welchen dieser von oben her in die hierfür vorgesehene Öffnung innerhalb des Scharnierkerns 18 eingesteckt ist.
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Koaxial zu der Öffnung innerhalb des Scharnierkerns 18 laufen jeweilige Öffnungen innerhalb eines oberen Schenkels 22 und eines unteren Schenkels 24 des türseitigen Scharnierteils 12, so dass sich durch Einstecken des Scharnierbolzens 20 die Lagerverbindung der beiden Scharnierteile 10, 12 erzeugen bzw. durch umgekehrtes Herausziehen des Scharnierbolzens 20 wieder aufheben lässt.
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Weiterhin sind in 1 zwei Lagerabschnitte 26, 28 erkennbar, welche bezogen auf die Axialrichtung der Schwenkachse S des Scharniers beidseitig eines Scharnierabschnitts 30 oberseitig bzw. unterseitig von diesem angeordnet sind. Über diese beiden Lagerabschnitte 26, 28 erfolgt die Lagerung der beiden Schenkel 22, 24 des türseitigen Scharnierteils 12 am karosserieseitigen Scharnierteil 10 und damit die Lagerung der beiden Scharnierteile 10, 12 zueinander. Die nicht näher dargestellten Lagerabschnitte können dabei in herkömmlicher Weise als spezielle Buchsen, beispielsweise zur Verhinderung von Reibungsverlusten ausgebildet sein.
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Wie insbesondere in Zusammenschau mit 2 erkennbar ist, ist hingegen in dem Scharnierabschnitt 30 ein Spalt 32 zwischen dem im Wesentlichen zylinderförmigen Scharnierkern 18, mit einem weitgehenden kreisförmigen Außendurchmesser, und der im Wesentlichen hülsenförmigen Scharnierkernaufnahme 16, mit einem ebenfalls weitgehend kreisförmigen Innendurchmesser, vorgesehen. Dieser an sich ringförmig ausgebildete Spalt 32 Wird lediglich in einem Eingriffsbereich 34 des Scharnierkerns 18 unterbrochen, welcher seinerseits durch eine Mehrzahl von Erhöhungen 36, 38, 40, 42 gebildet wird. Diese Erhöhungen 36, 38, 40, 42 stehen zu einem Außendurchmesser des Scharnierkerns 18 nach außen hin soweit ab, dass sie gegebenenfalls den Innenumfang der Scharnierkernaufnahme 16 berühren. Eine Berührung ist jedoch nicht zwingender Maßen erforderlich, da der Scharnierkern 18 des türseitigen Scharnierteils 12 nicht im Bereich des Scharnierabschnitts 30 in der Scharnierkernaufnahme 16 des karosserieseitigen Scharnierteils 10 gelagert ist, sondern dass für die Lagerung jeweils stirnseitig zu dem Scharnierkern 18 separate Lagerabschnitte 26, 28 für die Scharnierteile 10, 12 vorgesehen sind (1).
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Durch die Erhöhungen 36, 38, 40, 42 werden drei Rastvertiefungen 44, 46, 48 gebildet, welche mit einem Eingriffsteil 50 in Form eines Zylinders eines in das karosserieseitige Scharnierteil 10 integrierten Türfeststellers 52 zusammenwirken können. Dieser Türfeststeller 52 umfasst dabei zur Abstützung des Eingriffsteils 50 bzw. des Zylinders ein Schiebestück 54, welches durch ein Federelement 56 kraftbeaufschlagt ist. Der Türfeststeller 52 mit dem Schiebestück 54 und dem Federelement 56 sowie dem Eingriffsteil 50 ist dabei innerhalb des Haltebereichs 14 des karosserieseitigen Scharnierteils 10 aufgenommen. Die Federkraft des Federelements 56 kann dabei beispielsweise durch ein Einstellelement 58 entsprechend eingestellt werden.
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Die Besonderheit des vorliegenden Scharniers liegt nun darin, dass im besagten Scharnierabschnitt 30, in welchem der Eingriffsbereich 34 des Scharnierkerns 18 mit dem Türfeststeller 52 zusammenwirkt, der Spalt 32 vorgesehen ist und somit im Scharnierabschnitt 30 im Wesentlichen ein direkter Kontakt zwischen dem Scharnierkern 18 und der Scharnierkernaufnahme 16, welche außenumfangsseitig bzw. hülsenartig den Scharnierkern 18 umgibt, im Wesentlichen nicht vorliegt. Lediglich kann gegebenenfalls im Bereich des Eingriffsbereichs 34 über die entsprechenden Erhöhungen 36, 38, 40, 42 ein entsprechender Kontakt bestehen. Durch die Ausbildung des Spalts 32 wird somit die Reibung zwischen dem Scharnierkern 18 und der Scharnierkernaufnahme 16 reduziert und ein äußerst geringes Leerschwenkmoment des Scharniers erreicht. Durch die Lagerung der beiden Scharnierteile 10, 12 außerhalb des Scharnierabschnitts 30 hat letzterer hauptsächlich die Funktion, die Verrastung der Scharnierteile 10, 12 in vorbestimmten Schwenkpositionen zu gewährleisten. Im Idealfall sind der Scharnierkern 18 und die Scharnieraufnahme 16 bis auf den Rasteingriff des Eingriffsteils 50 des Türfeststellers 52 an dem Scharnierkern 18 berührungsfrei geführt.
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Wie in 2 erkennbar ist, ist die eine Erhöhung 42 in Umfangsrichtung breiter ausgebildet als die anderen Erhöhungen 36, 38, 40. Hierdurch kann ein Öffnungsschwenkwinkel der Tür eingestellt werden. Die vorliegenden Rastvertiefungen 44, 46, 48 sind in ihrer Form an diejenige des Zylinders bzw. des Eingriffsteils 50 angepasst. Dabei wäre es natürlich auch denkbar, Einlaufschrägen oder Anlaufschrägen vorzusehen, um ein Einlaufen des Eingriffsteils 50 in eine entsprechende Rastvertiefung 44, 46, 48 zu ermöglichen oder ein Weiterbewegen der Scharnierteile 10, 12 zu erleichtern. Dem Fachmann ist hier klar, dass die Form der Rastvertiefungen 44, 46, 48 nicht auf die Negativform des Eingriffsteils 50 beschränkt ist.
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Zudem ist für den Fachmann erkennbar, dass somit ein integriert rastendes Türscharnier geschaffen ist, das einfach einstellbar ist und somit nicht von den Federtoleranzen abhängt. Somit ist vorliegend ein Türscharnier geschaffen, welches eine Kombination aus einstellbaren Haltemomenten und geringen Bewegungsmomenten ermöglicht.