DE102009032749A1

DE102009032749A1 - Scharnier

Info

Publication number: DE102009032749A1
Application number: DE102009032749A
Authority: DE
Inventors: Jens Dr. Müller; Miroslav Dipl.-Ing. Hosek; Roland Dipl.-Ing. Rössler; Rico Dipl.-Ing.(FH) Körner; Jochen Dr.-Ing. Bisinger
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2009-07-11
Filing date: 2009-07-11
Publication date: 2010-02-11

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Scharnier (10) für eine Tür eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, mittels welchem die Tür an einer Karosserie des Kraftwagens schwenkbar lagerbar ist, wobei das Scharnier (10) eine Verbindungseinrichtung (16) aufweist, mittels welcher aus einer Mehrzahl von unterschiedlichen Stelleinrichtungen (18, 48, 54) eine dieser Stelleinrichtungen (18, 48, 54) mit dem Scharnier (10) koppelbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Scharnier für eine Tür eines Kraftwagens nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Die DE 196 26 704 A1 offenbart einen in ein Kraftwagen-Türscharnier integrierten Türfeststeller, wobei das Scharnier aus zwei mittels eines Scharnierstiftes gelenkig untereinander verbundenen Scharnierflügeln besteht, und wobei der Türfeststeller insgesamt aus einem drehsicher mit einem Türordnungsteil verbundenen Zylindergehäuse und einem im Zylindergehäuse aufgenommenen, drehsicher mit einem anderen Türordnungsteil verbundenen Zylinderkern sowie wenigstens einem im einen Teil, Zylindergehäuse oder Zylinderkern radial verstellbar angeordneten Eingriffsteil besteht.
Diese bekannte Lösung stellt eine äußerst aufwändige Ausführungsform eines Türfeststellers sowie eines Kraftwagen-Türscharniers dar, was hohe Kosten für die bekannte Lösung bedeutet.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Scharnier für eine Tür eines Kraftwagens bereitzustellen, welches eine hohe Modularität aufweist.
Diese Aufgabe wird durch ein Scharnier für eine Tür eines Kraftwagens mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Ein erfindungsgemäßes Scharnier für eine Tür eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, mittels welchem die Tür an einer Karosserie des Kraftwagens, insbesondere an einer Karosseriesäule wie einer A-Säule oder einer B-Säule, schwenkbar lagerbar ist, weist eine Verbindungseinrichtung auf, mittels welcher aus einer Mehrzahl von unterschiedlichen Stelleinrichtungen eine dieser Stelleinrichtungen mit dem Scharnier koppelbar ist. Durch diese Verbindungseinrichtung ist es ermöglicht, das erfindungsgemäße Scharnier bei unterschiedlichen Fahrzeugen in unterschiedlichen Ausstattungsvarianten, bei welchen unterschiedliche Stelleinrichtungen zum Einsatz kommen, zu verbauen oder das erfindungsgemäße Scharnier sogar ohne eine derartige Stelleinrichtung einzusetzen. Dies bedeutet eine sehr hohe Modularität des erfindungsgemäßen Scharniers, da es die Verbindungseinrichtung ermöglicht, aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Stelleinrichtungen eine dieser Stelleinrichtungen auf einfache Art und Weise mit dem Scharnier zu koppeln. Dies ermöglicht eine Darstellung einer hohen Stückzahl von Gleichteilen, was mit einer Reduzierung von Kosten für das Scharnier und damit des gesamten Kraftwagens einhergeht.
Die besagten unterschiedlichen Stelleinrichtungen unterscheiden sich dabei beispielsweise in ihrer Funktion und/oder in ihrer Bauform und/oder in ihrem Typ. Dabei kann es sich beispielsweise um Antriebe, Bremsen, Feststeller und/oder Dämpfer unterschiedlichen Typs und/oder unterschiedlicher Hersteller und/oder unterschiedlicher Arbeitsweisen handeln. In diesem Zusammenhang kann beispielsweise ein Antrieb eine elektrische oder aber auch eine hydraulische oder aber eine anderweitige Arbeitsweise aufweisen. Als Dämpfer ist beispielsweise ein magnetorheologischer Dämpfer einsetzbar, mittels welchem die Tür des Kraftwagens bei einem Verschwenken der Tür in ihrer Geschwindigkeit reduzierbar oder gar stoppbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Scharnier einen Anschlag auf, mittels welchem ein Drehmoment der Stelleinrichtung abstützbar ist. Der Anschlag ist somit in das Scharnier integriert, was den Vorteil birgt, dass dadurch eine in das Scharnier integrierte Verdrehsicherung der Stelleinrichtung geschaffen ist, welche nicht an einem Rohbau des Kraftwagens angebunden ist, was sowohl eine vereinfachte Montage als auch einen vereinfachten Toleranzausgleich ermöglicht. Die vereinfachte Montage und der vereinfachte Toleranzausgleich resultieren in einer weiteren Reduzierung der Kosten des Scharniers und damit des gesamten Kraftwagens.
Des Weiteren ist es durch das erfindungsgemäße Scharnier mit der Verbindungseinrichtung, welche auch als Standardschnittstelle zu bezeichnen ist, und gegebenenfalls mit dem Anschlag ermöglicht, das Scharnier mit der Verbindungseinrichtung und gegebenenfalls mit dem Anschlag in Gänze zu lackieren, was einen optischen Eindruck des erfindungsgemäßen Scharniers deutlich verbessert. Diese Lackierfähigkeit ist beispielsweise dadurch weiter verbesserbar, dass bei einer Lackierung eine Kappe, insbesondere eine Kunststoffkappe, vorgesehen ist, um ein Inneres der Verbindungseinrichtung von der Lackierung auszusparen.
Ein weiterer Vorteil, der sich aus der Koppelbarkeit der Stelleinrichtung mit dem Scharnier mittels der Verbindungseinrichtung ergibt, ist, dass bereits vorhandene Rohbau-Verstärkungen einer Anbindung des Scharniers an einen Rohbau des Kraftwagens nutzbar und somit zusätzliche Verstärkungen vermeidbar sind. Dies resultiert darin, dass ein Gewicht des Scharniers bzw. des Rohbaus des Kraftwagens in einem geringen Rahmen gehalten werden können, wodurch ein Kraftstoffverbrauch und somit CO₂-Emissionen des Kraftwagens ebenso gering gehalten werden können.
Darüber hinaus erlaubt das erfindungsgemäße Scharnier weiterhin eine einfache Demontage der Tür durch ein Ausheben derselbigen in eine Fahrzeughochrichtung, und dies vermeidet eine Änderung eines bekannten und bewährten Montage- bzw. Demontageprozesses, was Kosten für eine Montage bzw. die Demontage des Scharniers nicht unnötigerweise ansteigen lässt.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Verbindungseinrichtung ein Getriebe, über welches die Stelleinrichtung mit dem Scharnier koppelbar ist. Dabei kann es sich beispielsweise um ein Planetengetriebe handeln, welches eine geringere Dimensionierung der Stelleinrichtung erlaubt, was mit einem geringeren Bauraumbedarf derselbigen einhergeht.
Das erfindungsgemäße Scharnier gewährleistet, wie bereits angedeutet, auch ein Funktionieren einer Verschwenkung der Tür, beispielsweise zwischen einer eine Türöffnung verschließenden und einer die Türöffnung freigebenden Position, ohne, dass eine Stelleinrichtung über die Verbindungseinrichtung mit dem Scharnier gekoppelt ist. Somit ist das erfindungsgemäße Scharnier nicht nur in Verbindung mit einer besagten Stelleinrichtung sondern auch bei Fahrzeugvarianten einsetzbar, bei welchen beispielsweise aufgrund einer bestimmten Ausstattungsvariante eine derartige Stelleinrichtung nicht vorgesehen ist. Dies lässt die Stückzahl des Scharniers deutlich ansteigen, wodurch eine weitere Reduzierung der Kosten für das Scharnier realisiert ist.
Die Erfindung betrifft zudem eine Kraftwagentür mit dem erfindungsgemäßen Scharnier in einer Ausführungsform oder in einer Kombination von Ausführungsformen und mit einer Stelleinrichtung, welche mittels der Verbindungseinrichtung mit dem Scharnier gekoppelt ist.
Wie bereits angedeutet kann es sich bei der Stelleinrichtung um einen Stellantrieb handeln, mittels welchem die Kraftwagentür zwischen zumindest zwei Stellungen verschwenkbar ist, wobei der Stellantrieb eine elektrische oder hydraulische oder anderweitige Arbeitsweise aufweist.
Ebenso kann die Stelleinrichtung als Dämpfungseinrichtung ausgebildet sein, mittels welcher die Kraftwagentür bei einem Verschwenken der Kraftwagentür in ihrer Geschwindigkeit zumindest reduzierbar oder gar stoppbar ist. Eine mögliche Ausführungsform der Dämpfungseinrichtung ist beispielsweise ein magnetorheologischer Dämpfer.
Nichtsdestoweniger ist ein Einsatz von anderweitigen Stelleinrichtungen ebenso möglich wie beispielsweise ein Feststeller.
Die Koppelbarkeit der Stelleinrichtung mit dem Scharnier mittels der Verbindungseinrichtung ist dabei durch einen Kraftschluss und/oder durch einen Formschluss realisiert. Eine mögliche Ausführungsform der formschlüssigen Kopplung sieht beispielsweise eine Verzahnung vor, während eine kraftschlüssige Kopplung beispielsweise durch einen Reibschluss realisiert ist, bei welchem ein Konus in eine entsprechende, korrespondierende Aufnahme eingreift.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnungen zeigen in:
1 abschnittsweise eine Längsschnittansicht eines Scharniers für eine Tür eines Personenkraftwagens, welche eine Verbindungseinrichtung aufweist, mittels welcher eine Stelleinrichtung mit dem Scharnier gekoppelt ist und
2 zwei Vorderansichten eines Scharniers gemäß 1, wobei zwei unterschiedliche Stelleinrichtungen mittels der Verbindungseinrichtung des Scharniers mit dem Scharnier gekoppelt sind.
Die 1 zeigt ein Scharnier 10 für eine Tür eines Personenkraftwagens mit einem ersten Scharnierteil 12, welches über zumindest ein Langloch mit einer A-Säule einer Karosserie des Personenkraftwagens verbindbar ist. Zudem umfasst das Scharnier 10 ein zweites Scharnierteil 14, welches mit der Tür des Personenkraftwagens verbindbar ist. Durch das Scharnier 10 ist somit die Tür des Personenkraftwagens an der Karosserie desselbigen schwenkbar lagerbar.
Das Scharnier 10 weist eine Verbindungseinrichtung 16 auf, mittels welcher aus einer Mehrzahl von unterschiedlichen Stelleinrichtungen eine dieser Stelleinrichtungen mit dem Scharnier koppelbar ist, wobei in der 1 eine solche Stelleinrichtung in Form eines Aktors 18 mittels der Verbindungseinrichtung 16 mit dem Scharnier 10 gekoppelt ist.
Der Aktor 18 ermöglicht ein Verschwenken der Tür, wodurch beispielsweise eine Schließhilfe realisiert ist.
Die besagte Kopplung des Aktors 18 mit dem Scharnier 10 mittels der Verbindungseinrichtung 16 ist dabei derart realisiert, dass eine Passverzahnung 20 gemäß DIN 5481 – 17 × 20 zwischen einem Rotor 22 des Aktors 18, welcher gemäß einem Maßpfeil 25 einen Durchmesser von 20 mm aufweist, und einer Verbindungshülse 24 der Verbindungseinrichtung 16 ausgebildet ist.
Des Weiteren ist eine Passverzahnung 26 gemäß DIN 5481 – 30 × 34 zwischen der Verbindungshülse 24 und dem zweiten Scharnierteil 14 ausgebildet, wobei ein entsprechender Überdeckungsbereich zwischen der Verbindungshülse 24 und dem zweiten Scharnierteil 14 gemäß einem Maßpfeil 28 circa 13 mm beträgt.
Dadurch ist also ein Kraftschluss in Form eines Formschlusses zwischen dem Aktor 18 und dem zweiten Scharnierteil 14 und damit dem Scharnier 10 geschaffen. Dreht sich der Rotor 22 des Aktors 18, so dreht sich das zweite Scharnierteil 14 um eine Hülse 30, welche über eine weitere Passverzahnung 32 gemäß DEM 5481 – 17 × 20 drehfest mit dem ersten Scharnierteil 12 verbunden ist. Die Hülse 30 ist dabei über eine Schraube 34 gemäß MBM 10105 M 8 × 45 N 910 105 008 017 am ersten Scharnierteil 12 gehalten.
Zur Erleichterung der Drehung des zweiten Scharnierteils 14 um die Hülse 30 ist eine Gleithülse 36 zwischen der Hülse 30 und dem zweiten Scharnierteil 14 vorgesehen.
Gemäß einem weiteren Maßpfeil 38 beträgt ein Durchmesser des zweiten Scharnierteils 14 im Bereich der Passverzahnung 26 zwischen der Verbindungshülse 24 und dem zweiten Scharnierteil 14 42 mm.
Eine Verdrehsicherung des Aktors 18 ist durch einen Anschlag 40 des Scharniers 10 bzw. des ersten Scharnierteils 12 realisiert, wobei der Aktor 18 über eine weitere Schraube 42 an dem Anschlag 40 verdrehfest gehalten ist.
Die Bezugszeichen 45 und 47 kennzeichnen Abstände zwischen den jeweiligen Bauteilen.
Wie der 1 zu entnehmen ist, ist eine Verschraubung der Schraube 34 am ersten Scharnierteil 12 in Fahrzeughochrichtung gemäß einem Richtungspfeil 44 möglich.
Der Aktor 18 sitzt konzentrisch auf einer Schwenkachse 46 des Scharniers 10, wodurch geringe Toleranzen und eine spannungsfreie Verbauung realisiert sind.
Die 2 zeigt gemäß Darstellung A eine Anbindung beziehungsweise eine Kopplung eines elektrischen Antriebs 48 mittels der Verbindungseinrichtung 16 an das Scharnier 10, wobei mittels des elektrischen Antriebs 48 eine Fronttür oder aber auch eine Fondtür des Kraftwagens verschwenkbar ist.
Das Bezugszeichen 50 bezeichnet eine Außenhaut der Tür, während das Bezugszeichen 52 einen Offset von 12,5 mm zu einem Proportionsmodell bezeichnet.
Weiterhin zeigt die 2 gemäß Darstellung B eine Anbindung eines magnetorheologischen Dämpfers 54 an das Scharnier 10 mittels der Verbindungseinrichtung 16. Der magnetorheologische Dämpfer 54 ist dabei wiederum bei einer Fronttür, wie beispielsweise einer Fahrertür, oder bei einer Fondtür des Kraftwagens einsetzbar.
Aus einer Zusammenschau der 1 und der 2 ist eine hohe Modularität des Scharniers 10 durch die Verbindungseinrichtung 16 verdeutlicht, welche als Schnittstelle eine Basis für eine Kopplung eines Antriebs oder eines Dämpfers oder eines Feststellers, welche rastend oder stufenlos ausgebildet sind, darstellt.
An dieser Stelle sei angemerkt, dass die Verbindungshülse 24 nicht notwendigerweise vorgesehen sein muss und lediglich aus fertigungstechnischen Gründen bei der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsform des Scharniers 10 vorgesehen ist, da eine in seinem Durchmesser größere Ausbildung des Rotors 22 fertigungstechnisch nicht darzustellen ist.
Aufgrund der besagten Modularität des Scharniers 10 mit der Verbindungseinrichtung 16 ist es aber ohne weiteres möglich, eine andere Ausführungsform einer Stelleinrichtung bzw. eines Antriebs oder eines Dämpfers oder dergleichen mit einem Rotor mit einem größeren Durchmesser einzusetzen, was die Verbindungshülse 24 obsolet werden lässt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 19626704 A1 [0002]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- DIN 5481 [0026]
- DIN 5481 [0027]

Claims

Scharnier (10) für eine Tür eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, mittels welchem die Tür an einer Karosserie des Kraftwagens schwenkbar lagerbar ist, wobei das Scharnier (10) eine Verbindungseinrichtung (16) aufweist, mittels welcher aus einer Mehrzahl von unterschiedlichen Stelleinrichtungen (18, 48, 54) eine dieser Stelleinrichtungen (18, 48, 54) mit dem Scharnier (10) koppelbar ist.
Scharnier (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (18, 48, 54) mittels der Verbindungseinrichtung (16) koaxial zu einer Schwenkachse (46) des Scharniers (10) mit dem Scharnier (10) koppelbar ist.
Scharnier (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (18, 48, 54) mittels der Verbindungseinrichtung (16) desaxiert zu einer Schwenkachse (46) des Scharniers (10) mit dem Scharnier (10) koppelbar ist.
Scharnier (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Scharnier (10) zumindest einen Anschlag (40) aufweist, mittels welchem ein Drehmoment der Stelleinrichtung (18, 48, 54) abstützbar ist.
Scharnier (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (16) ein Getriebe umfasst, über welches die Stelleinrichtung (18, 48, 54) mit dem Scharnier (10) koppelbar ist.
Kraftwagentür mit einem Scharnier (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und mit einer Stelleinrichtung (18, 48, 54), welche mittels der Verbindungseinrichtung (16) mit dem Scharnier (10) gekoppelt ist.
Kraftwagentür nach Anspruch 6, wobei die Stelleinrichtung (18, 48, 54) als ein Stellantrieb (18, 48) ausgebildet ist, mittels welchem die Kraftwagentür zwischen zumindest zwei Stellungen verschwenkbar ist.
Kraftwagentür nach Anspruch 8, wobei die Stelleinrichtung (18, 48, 54) als Dämpfungseinrichtung (54) ausgebildet ist, mittels welcher die Kraftwagentür bei einem Verschwenken der Kraftwagentür in ihrer Geschwindigkeit zumindest reduzierbar ist.