DE102009037357B4

DE102009037357B4 - Verschlussanordnung für ein bewegliches Fahrzeugteil

Info

Publication number: DE102009037357B4
Application number: DE200910037357
Authority: DE
Inventors: Florian Riedmayr; Bernd Krauter; Günther Böhm; Michael Digel; Michael Kammler
Original assignee: Audi AG; Boeco Boeddecker and Co GmbH and Co KG
Current assignee: Audi AG; Magna Boeco GmbH
Priority date: 2009-08-14
Filing date: 2009-08-14
Publication date: 2014-10-09
Anticipated expiration: 2029-08-15
Also published as: DE102009037357A1

Abstract

Verschlussanordnung (10) für ein bewegliches Fahrzeugteil, umfassend einen zu Justierzwecken relativ zu einem Trägerblech (18) verstellbaren Fangbügel (11), der ein Schraubgewinde aufweist, welches mit einem am Trägerblech (18) angeordneten Gegengewinde kooperiert, dadurch gekennzeichnet, dass eines der beiden Gewinde als Innengewinde (21) und das andere der beiden Gewinde als ein Außengewinde (22) mit einem bereichsweise lappenartig über das Maß des Innengewindes (21) hinaus vorstehenden Übermaß ausgebildet ist, wobei die lappenartigen Bereiche (23a, 23b, 23c, 23d) sich nach Art eines Furchengewindes oder nach Art eines Schneidegewindes in das Innengewinde (21) hineinschneiden können.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verschlussanordnung für ein bewegliches Fahrzeugteil gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine solche Verschlussanordnung ist bekannt und beispielsweise in der DE 195 28 789 C1 beschrieben.
Ein weiterer Fangbügel der gattungsgemäßen Art ist in der nachveröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 10 2008 024 154 A1 beschrieben.
Eine Verstellung eines Fangbügels relativ zu einem Trägerblech ist grundsätzlich vorgesehen, um zu Justagezwecken eine Verstellung eines Querschenkels des Fangbügels relativ zu dem Trägerblech vornehmen zu können, um so den Abstand zwischen Querschenkel und dem Trägerblech einstellen zu können.
Bei bekannten Fangbügeln der gattungsgemäßen Art kommt es häufig zu einem ungewünschten Spiel, bedingt durch die vorgegebene bzw. gewünschte große Verstelllänge. Dieses Bewegungsspiel führt zu einem an sich unerwünschten Wackeln des Fangbügels.
Ausgehend von dem beschriebenen Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung darin, die bekannte Verschlussanordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 derartig weiterzuentwickeln, dass ein wackelfreier Sitz des Fangbügels über den gesamten Verstellweg möglich wird.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Das Prinzip der Erfindung besteht darin, anstelle eines herkömmlichen Gewindepaares mit metrischem Außengewinde und metrischem Innengewinde eine besondere Gewindeanordnung vorzusehen, bei der das Außengewinde ein Übermaß aufweist. Das Übermaß wird durch lappenartig vorstehende Bereiche bereitgestellt. Die lappenartigen Bereiche treten über die Abmessungen eines herkömmlichen metrischen Gewindes hinaus vor und können sich nach Art eines Furchengewindes oder nach Art eines Schneidegewindes in das Innengewinde hineinschneiden.
Während es zum Zwecke des Gewindeschneidens bekannt ist, mit Übermaßgewinden zu arbeiten, und während derartige Übermaßgewinde in anderen Anwendungsbereichen auch eingesetzt werden, findet sich für die Anwendung eines Furchengewindes an einem zu Justierzwecken verstellbaren Fangbügel kein Vorbild. Insbesondere ist zu berücksichtigen, dass es erfindungsgemäß erstmalig gelingt, einen verstellbaren Fangbügel, der über einen großen Verstellweg oder eine Verstelllänge relativ zu dem karosseriefesten oder jedenfalls fahrzeugteilfesten Trägerblech verlagert werden kann, mit einem derartigen Übermaßgewinde auszustatten. Überraschend hat sich dabei herausgestellt, dass auch eine mehrmalige Justage mit einem solchen Übermaßgewinde möglich ist.
Dadurch, dass das Außengewinde nur lappenartig bereichsweise vorsteht, ist eine Federelastizität erreicht, die die gewünschten Drehmomente zur Verstellung des Fangbügels gewährleistet. Dabei wird einerseits die vorgegebene untere Grenze für ein Mindestdrehmoment überschritten und andererseits die vorgegebene Höchstgrenze für ein maximales Drehmoment unterschritten. Einerseits ist insoweit gewährleistet, dass keine übermäßigen Drehmomente zur Verstellung aufzubringen sind. Andererseits ist damit gewährleistet, dass keine unbeabsichtigte Lösung beim regulären Fahrbetrieb aufgrund von Vibrationen eintritt.
Die Verschlussanordnung im Sinne der Erfindung dient dem Verschließen eines beweglichen Fahrzeugteiles, beispielsweise einer Kfz-Fronthaube, einer Kfz-Seitentür oder einer Kofferraumklappe oder eines Kofferraumdeckels. Anwendungen sind auch im Bereich der Kfz-Lehnenschlösser denkbar.
Die Verschlussanordnung umfasst einen Fangbügel, der relativ zu einem karosseriefesten oder fahrzeugteilfesten Trägerblech verlagerbar ist. Der Begriff Trägerblech ist im Sinne der vorliegenden Patentanmeldung dabei so zu verstehen, dass es sich um einen Fahrzeugteilabschnitt handelt, beispielsweise um einen Abschnitt eines beweglichen Fahrzeugteiles oder um einen Abschnitt eines Karosserieteils. Der Begriff Trägerblech umfasst dabei auch solche Fahrzeugteile oder Karosserieabschnitte, die von einer Blechform abweichen. Der Fangbügel wirkt mit einem Schloss zusammen, welches typischerweise eine Drehfalle und eine Sperrklinke aufweist.
Die Justage, d. h. die Verstellung des Fangbügels, erfolgt durch Betätigung von Werkzeugflächen, die an dem Innengewinde oder an dem Außengewinde angeordnet sind. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Fangbügel einen um seine Längsachse drehbaren Schenkel aufweist, der das Außengewinde trägt. Das Innengewinde ist insoweit an einer Gewindehülse angeordnet, die trägerblechfest angeordnet, beispielsweise angeschweißt, ist.
Der Fangbügel kann beispielsweise im Wesentlichen U-förmig ausgebildet sein und zwei Längsschenkel und einen Querschenkel umfassen. Der Querschenkel kann bezüglich seines Abstandes relativ zu dem Trägerblech dadurch variiert werden, dass einer der beiden Längsschenkel gedreht wird. Der andere Längsschenkel kann z. B. in einem Durchzug des Trägerbleches geführt werden.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist der Fangbügel von einer geschlossenen oder einer im Wesentlichen geschlossenen Öse gebildet und kann jeweils in 180°-Schritten um eine Mittelachse rotiert werden, die von einem Längsschenkel gebildet ist. Die 180°-Schritte berücksichtigen, dass jeweils nach einer 180°-Drehung der Querschenkel des Fangbügels, der mit der Drehfalle operiert, in seine Ursprungsstellung zurückgekehrt ist. In diesem Falle kann das Außengewinde mit dem Übermaß an dem Längsschenkel angeordnet sein.
Als vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn wenigstens drei oder vier lappenartige Bereiche vorgesehen sind. Bei anderen Ausführungsbeispielen können auch mehr Bereiche vorgesehen sein. Die Anordnung lappenartiger Bereiche hat den Vorteil, dass sich, bei Betrachtung in Umfangsrichtung des Seitenschenkels, Übermaßbereiche und Normalmaßbereiche abwechseln. Dadurch kann eine Erzielung der gewünschten Schließ- und Lösedrehmomente in einem recht großen Toleranzbereich unter Berücksichtigung der Fertigungstoleranzen gewährleistet werden.
Der Fangbügel ist relativ zu den Trägerblechen entlang einer Verstelllänge, d. h. entlang eines Verstellweges, verstellbar. Dieser kann mehrere Millimeter, beispielsweise 6 mm, betragen.
Vorzugsweise erstreckt sich das Übermaßgewinde über einen Abschnitt des drehbaren Längsschenkels des Fangbügels, dessen Länge zumindest der Länge der Verstelllänge entspricht.
Weiter ist vorteilhaft vorgesehen, dass das Außengewinde einen über die Verstelllänge im Wesentlichen konstanten Querschnitt aufweist Dies bedeutet, dass sich die lappenartigen Bereiche vorteilhaft entlang des gesamten Außengewindes erstrecken.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nicht zitierten Unteransprüchen sowie anhand der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele. Darin zeigen:
1 in einer schematischen, teilgeschnittenen Ansicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verschlussanordnung mit einem Fangbügel im Wesentlichen U-förmiger Grundform,
2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verschlussanordnung mit einem Fangbügel in einer Darstellung ähnlich der 1, wobei die Werkzeugangriffsflächen vom Trägerblech weg verlagert sind,
2a eine schematische, teilweise Querschnittsansicht des Kopfes eines drehbaren Seitenschenkels des Fangbügels der 2 etwa entlang Schnittlinie IIa-IIa in 2,
3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verschlussanordnung mit einem gegenüber dem Ausführungsbeispiel der 1 und 2 geänderten Fangbügel, der nunmehr eine im Wesentlichen ösenartige Grundform aufweist,
4 in einer teilgeschnittenen, schematischen Querschnittsansicht die Gewindehülse des Ausführungsbeispiels der 3 in etwa entlang Schnittlinie IV-IV in 3,
5 eine schematische Querschnittsansicht des drehbaren Längsschenkel des Fangbügels der 3 in Alleindarstellung etwa entlang Schnittlinie V-V in 3, und
6 in einer Darstellung analog 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Fangbügels mit einem gegenüber 5 geänderten Übermaßgewinde.
Die in ihrer Gesamtheit in den Figuren mit 10 bezeichnete Verschlussanordnung soll nun anhand der Ausführungsbeispiele beispielhaft erläutert werden. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass aus Gründen der Übersicht, auch soweit unterschiedliche Ausführungsbeispiele betroffen sind, gleiche oder hinsichtlich ihrer Funktion oder Anordnung vergleichbare Teile oder Elemente mit gleichen Bezugszeichen, teilweise unter Hinzufügung kleiner Buchstaben bezeichnet worden sind.
Ausweislich 1 umfasst die erfindungsgemäße Verschlussanordnung 10 einen Fangbügel 11 im Wesentlichen U-förmiger Grundform. Der Fangbügel umfasst einen Seitenschenkel 12, einen Querschenkel 14 und einen zweiten, um seine Längsmittelachsel L drehbaren Längsschenkel 13. Der Fangbügel 11 ist relativ zu dem Trägerblech 18 in Richtung des Doppelpfeils Z, also in Verstellrichtung, verlagerbar. Der Abstand zwischen der Innenseite 31 des Querschenkels 14 und der Unterseite 32 des Trägerbleches 18 ist insoweit variabel.
Das Trägerblech 18 ist beispielsweise fest an einer Kfz-Fronthaube befestigt, z. B. festgeschraubt oder geschweißt. Der Querschenkel 14 des Fangbügels 11 wirkt mit der nicht dargestellten Drehfalle eines karosserieseitig fest, beispielsweise nahe des vorderen Randes des Kfz-Motorraumes angeordneten und ebenfalls nicht dargestellten Schlosses zusammen.
Der Seitenschenkel 12 und der Querschenkel 14 bestehen vorteilhaft aus einem einteiligen, gebogenen Werkstück, beispielsweise einem herkömmlichen Draht. Der zweite Längsschenkel 13 ist mit einem Nietkopf 15 ausgestattet und durchgreift eine Öffnung am bezüglich 1 linken Rand 33 des Querschenkels 14. Eine Ringscheibe 16 befindet sich zwischen dem Rand 33 des Querschenkels 14 und dem Nietkopf 15 bzw. dessen Randbereichen 34.
Der Längsschenkel 13 weist einen ersten, mittleren Axialabschnitt auf, der mit Werkzeugangriffsflächen 17a, 17b versehen ist. Hier kann ein Werkzeug, z. B. ein Maulschlüssel, angreifen, um den Längsschenkel 13 um die Längsmittelachse L zu drehen.
Ein weiterer, bezüglich 1 oberer Axialabschnitt A des Längsschenkels 13 ist mit einem Außengewinde 22 ausgestattet. Das Außengewinde 22 greift in das Innengewinde 21 einer Gewindehülse 20 ein. Die Gewindehülse 20 ist fest an dem Trägerblech 18 festgelegt. Hierzu ist in dem Trägerblech 18 ein sogenannter Durchzug 19b angeordnet, der durch eine Ausstülpung erreicht ist. Die Gewindehülse 20 kann beispielsweise an dem Durchzug 19b festgeschweißt sein.
Das Trägerblech 18 lässt am rechten Rand der 1 einen weiteren Durchzug 19a erkennen, der als bloße Führung für den Längsschenkel 12 dient.
Wie ohne Weiteres ersichtlich, kann durch Drehung des Längsschenkels 13 um dessen Längsachse L durch Betätigung der Werkzeugflächen 17a, 17b eine Verstellung des Querschenkels 14 relativ zu dem Trägerblech 18 erzielt werden, und die entsprechende Justage durchgeführt werden.
Die Besonderheit der vorliegenden Erfindung besteht in der Gestaltung von Innengewinde 21 und Außengewinde 22. Dies soll nun unter Verweis auf die 4 bis 6 erläutert werden:
4 zeigt – lediglich schematisch, insbesondere nicht maßstäblich – einen Querschnitt durch die Gewindehülse 20 des Ausführungsbeispiels der 1 hindurch, etwa entlang der Schnittlinie IV-IV. Dabei sei vorab angemerkt, dass der Ringdurchmesser T insbesondere unter Vergleich zu 1 nicht maßstäblich zu verstehen ist.
Die Gewindehülse 20 ist kreisringförmig ausgebildet und weist einen Innendurchmesser D auf. Der Innendurchmesser kann beispielsweise für ein metrisches Gewinde der Größe M8 ca. 7,95 mm betragen und unterliegt den normgerechten Toleranzen.
5 zeigt einen Querschnitt durch den mit dem Außengewinde 22 versehenen Axialabschnitt A des drehbaren Längsschenkels 13.
Es ist ersichtlich, dass die Querschnittsform in erster Näherung von einer Dreiecksform bereitgestellt ist. Man erkennt drei lappenartig vorstehende Bereiche 23a, 23b, 23c, die über den Durchmesser D hinaus vorstehen. 5 zeigt gestrichelt einen Kreis mit dem Durchmesser D, der dem Innendurchmesser der Gewindehülse 20 nach 4 entspricht. Die lappenartigen Bereiche 23a, 23b, 23c sind mit gerundeten Flanken versehen und erreichen einen maximalen Radius R, der zumindest geringfügig größer ist als der Durchmesser r, also der Hälfte des Durchmessers D.
Man erkennt, dass sich Übermaßbereiche 23a, 23b, 23c und Normalmaßbereiche in Umfangsrichtung abwechseln. Hierdurch wird eine toleranzunabhängige Anordnung erreicht, die die gewünschten Drehmomentbereiche für Schließ- und Lösedrehmomente gewährleistet.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 6 sind anstelle der drei lappenartigen Bereiche 23a, 23b. 23c des Ausführungsbeispiels der 5 vier lappenartig vorstehende Bereiche 23a, 23b, 23c, 23d vorgesehen.
Durch die lappenartig vorstehenden Bereiche 23a, 23b, 23c kann sich der drehbare Längsschenkel 13 in das Außengewinde 21 regelrecht hineinschneiden oder hineinfurchen. Da die lappenartigen Bereiche 23a, 23b, 23c entlang dem Axialabschnitt A des Schenkels 13 vorgesehen sind, der hinsichtlich seiner Axialerstreckung zumindest der Verstelllänge w entspricht, ist ein wackelfreier Sitz des Längsschenkels 13 in dem Innengewinde 21 und damit ein wackelfreier Sitz des Fangbügels 11 insgesamt an dem Trägerblech 18 erreicht.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 ist der mit einem Außengewinde 22 versehene Abschnitt des Längsschenkels 13 mit A bezeichnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel erstrecken sich die lappenartigen Bereiche 23a, 23b, 23c entlang dieses gesamten Abschnittes.
Der Verstellweg ist in 1 mit w angedeutet. Dem Fachmann wird aber deutlich, dass die tatsächlich erreichbare Verstelllänge w abhängt u. a. von der Länge des Abschnittes A, der axialen Länge der Gewindehülse 20 und weiteren Parametern.
Der Übermaß-Bereichs-Radius R kann bezogen auf ein M8-Innengewinde mit einem Durchmesser von 7,95 mm beispielsweise bei 8,15 mm oder bei 8,3 mm liegen. Praxistests haben ergeben, dass bereits grundsätzlich ein geringes Übermaß ausreicht, um die gewünschte Wackelfreiheit und den sicheren Sitz zu erzielen, und zwar über den gesamten Verstellweg.
Eine Herstellung des Längsschenkels 13 kann beispielsweise derart erfolgen, dass nach Anbringung der Werkzeugangriffsflächen 17 eine von einer Kreisform abweichende Querschnittsform durch Einwalzen eingebracht werden kann. Beispielsweise kann ein im Querschnitt zunächst kreisförmiger Seitenschenkel 13 in entsprechenden Höhlungen von Walzbacken derartig eingewalzt werden, dass infolge einer Stauchung in Radialrichtung eine von einer Kreisform abweichende Querschnittsform (dreieckiger Querschnitt oder quadratischer Querschnitt oder ein anderer Polygonzug) eingewalzt wird und dabei zugleich auch das Gewinde, d. h. die Gewindegänge und die lappenartigen Bereiche, mit eingewalzt werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 2 ist gegenüber dem Ausführungsbeispiel der 1 die Änderung getroffen worden, dass die Werkzeugangriffsflächen 17 vom Trägerblech 18 weg verlagert worden sind. Hier ist der drehbare Längsschenkel 13 mit einem Axialabschnitt 24 ausgestattet, der einen Formschluss zu einer Mutter 25 gewährleistet. Die Mutter 25 weist außenseitig die Werkszeugangriffsflächen 17a, 17b, 17c, 17d, 17e, 17f auf, so dass eine Drehung des Längsschenkels 13 durch Angriff an den Außenflächen 17 der Mutter 25 erfolgen kann.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung von Innengewinde 21 und Außengewinde 22 ist wiederum so getroffen wie bei dem Ausführungsbeispiel der 1.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verschlussanordnung 10 mit einer geänderten Fangbügelanordnung zeigt 3.
Dort ist der Fangbügel 11 insgesamt ösenartig ausgebildet und weist eine Öffnung 29 auf. Der Querschenkel 14 ist vorzugsweise, was 3 nicht erkennen lässt, über eine gewisse axiale Länge gerade ausgebildet. Die Öse 26 ist bei dem Ausführungsbeispiel der 3 geschlossen ausgebildet. Denkbar ist allerdings auch eine nicht dargestellte offene Ausgestaltung der Öse, so dass der Fangbügel 11 im Wesentlichen hakenartig ausgebildet ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 3 ist der Fangbügel 11 insgesamt als Öse ausgebildet und weist einen drehbaren Längsschenkel 28 auf, der mit einem Außengewinde 22 versehen ist.
Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann der Fangbügel 11 auch aus einem einzigen umgebogenen Drahtstück gebildet sein, wobei die gestrichelten Linien andeuten sollen, dass der Draht derartig gebogen sein kann, dass Drahtabschnitte 27a und 27b oberhalb der Öffnung 29 (bezogen auf 3) zusammengeführt werden und in diesen zusammengeführten Abschnitt 28 das Gewinde 22 eingearbeitet wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 3 ist eine Gewindehülse 20 – im Vergleich zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel – massiver ausgebildet und an dem Trägerblech 18 festgelegt. Hierzu übergreifen bzw. untergreifen Abschnitte 30a, 30b entsprechende Wandungsabschnitte des Trägerbleches 18 und klemmen die Gewindehülse 20 auf diese Weise an dem Trägerblech 18 fest.
Das Außengewinde 22 ist wiederum als Übermaßgewinde ausgebildet. Das Innengewinde 21 ist als herkömmliches, insbesondere metrisches Gewinde ausgebildet.
Die Darstellung der 4 bis 6 entspricht maßstäblich den Schnittdarstellungen durch die Gewindehülse 20 und den Längsschenkel 28 des Ausführungsbeispiels der 3.
Bei der Anordnung eines Fangbügels 11 gemäß 3 ist vorgesehen, dass dieser jeweils in 180°-Drehschritten um die Längsmittelachse L herum eingestellt wird. Damit ist hier keine stufenlose sondern eine schrittweise Einstellung möglich. Die Ausführungsbeispiele der 1 und 2 ermöglichen eine stufenlose Einstellung des Abstandes zwischen Querschenkel 14 und Trägerblech 18.
Um die Stufenhöhe zu reduzieren, kann das Außengewinde und das Innengewinde als Feingewinde ausgebildet sein.

Claims

Verschlussanordnung (10) für ein bewegliches Fahrzeugteil, umfassend einen zu Justierzwecken relativ zu einem Trägerblech (18) verstellbaren Fangbügel (11), der ein Schraubgewinde aufweist, welches mit einem am Trägerblech (18) angeordneten Gegengewinde kooperiert, dadurch gekennzeichnet, dass eines der beiden Gewinde als Innengewinde (21) und das andere der beiden Gewinde als ein Außengewinde (22) mit einem bereichsweise lappenartig über das Maß des Innengewindes (21) hinaus vorstehenden Übermaß ausgebildet ist, wobei die lappenartigen Bereiche (23a, 23b, 23c, 23d) sich nach Art eines Furchengewindes oder nach Art eines Schneidegewindes in das Innengewinde (21) hineinschneiden können.
Verschlussanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengewinde (22) an einem drehbaren Schenkel (13, 28) des Fangbügels (11) und das Innengewinde (21) undrehbar an dem Trägerblech (18) angeordnet ist.
Verschlussanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengewinde (21) als ein metrisches Innengewinde oder als ein Feingewinde ausgebildet ist.
Verschlussanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fangbügel (11) relativ zu dem Trägerblech (18) entlang einer Verstelllänge (W) verstellbar ist, und dass sich die lappenartigen Bereiche (23a, 23b, 23c, 23d) des Außengewindes (22) entlang eines in Verstellrichtung (Z) verlaufenden Abschnittes (A) des Schenkels (13, 28) erstrecken, der zumindest so lang ausgebildet ist, wie die Verstelllänge (W).