DE102010018302B4

DE102010018302B4 - Four-link hinge

Info

Publication number: DE102010018302B4
Application number: DE102010018302.4A
Authority: DE
Inventors: Rene Hierzenhofer; Alessandro Pivatello
Original assignee: Steyr Daimler Puch Fahrzeugtechnik AG and Co KG
Current assignee: Magna Steyr Fahrzeugtechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2009-04-23
Filing date: 2010-04-23
Publication date: 2018-03-22
Anticipated expiration: 2030-04-24
Also published as: DE102010018302A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Viergelenkscharnier für eine schwenkbare Tür eines Fahrzeugs, insbesondere für eine seitlich schwenkbare Heckklappe zum Verschließen eines Gepäckraums eines Kraftfahrzeugs. Das Scharnier umfasst einen Befestigungsflansch und einen Türflansch. Der Befestigungsflansch ist zur Befestigung an einem Aufbau des Fahrzeugs ausgebildet und der Türflansch ist zur Befestigung an der Tür oder integral mit der Tür ausgebildet. Der Befestigungsflansch und der Türflansch sind durch zumindest einen Tragarm und einen Führungsarm gegeneinander verschwenkbar gekoppelt. Der Tragarm ist um eine erste Drehachse verschwenkbar mit dem Befestigungsflansch verbunden und um eine zweite Drehachse verschwenkbar mit dem Türflansch verbunden. Der Führungsarm ist um eine dritte Drehachse verschwenkbar mit dem Befestigungsflansch verbunden und um eine vierte Drehachse verschwenkbar mit dem Türflansch verbunden. Die erste Drehachse und die dritte Drehachse sind parallel versetzt zueinander angeordnet und die zweite Drehachse und die vierte Drehachse sind parallel versetzt zueinander angeordnet.The invention relates to a four-bar hinge for a pivotable door of a vehicle, in particular for a laterally pivotable tailgate for closing a luggage compartment of a motor vehicle. The hinge includes a mounting flange and a door flange. The mounting flange is adapted for attachment to a body of the vehicle and the door flange is adapted for attachment to the door or integral with the door. The mounting flange and the door flange are pivotally coupled to each other by at least one support arm and a guide arm. The support arm is pivotally connected to the mounting flange about a first axis of rotation and pivotally connected to the door flange about a second axis of rotation. The guide arm is pivotally connected to the mounting flange about a third axis of rotation and pivotally connected to the door flange about a fourth axis of rotation. The first axis of rotation and the third axis of rotation are offset parallel to one another and the second axis of rotation and the fourth axis of rotation are offset parallel to one another.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Viergelenkscharnier für eine schwenkbare Tür eines Fahrzeugs, insbesondere ein Heckklappenscharnier für ein Kraftfahrzeug.The present invention relates to a four-bar hinge for a pivotable door of a vehicle, in particular a tailgate hinge for a motor vehicle.

Beispielsweise ist bei herkömmlichen Kraftfahrzeugen eine Heckklappe derart an der Karosserie befestigt, dass eine Verschwenkbewegung der Klappe um eine im Wesentlichen horizontal angeordnete Drehachse erfolgt. Die Heckklappe schwenkt beim Öffnen somit nach oben weg, um Zugang zu einem Gepäckraum des Kraftfahrzeugs zu gewähren. Bei derartigen Heckklappen muss ein Rahmen vorgesehen sein, der eine Anbringung eines Scharniers an der Oberkante der Heckklappe ermöglicht.For example, in conventional motor vehicles, a tailgate is fastened to the body such that a pivoting movement of the flap takes place about a substantially horizontally arranged axis of rotation. The tailgate thus pivots when opening upwards to grant access to a luggage compartment of the motor vehicle. In such tailgates, a frame must be provided which allows attachment of a hinge to the upper edge of the tailgate.

Um die Freiheit beim Design einer Heckklappe nur durch möglichst wenige konstruktive Randbedingungen zu begrenzen, ist ein neuartiges Heckklappenkonzept, insbesondere in Hinblick auf eine Befestigung der Heckklappe an der Karosserie, vonnöten. Die vorstehend beschriebene Problematik betrifft allerdings nicht nur Heckklappen von Kraftfahrzeugen, sonder tritt in ähnlicher Form auch bei einer Reihe von Türentypen bei den unterschiedlichsten Arten von Fahrzeugen auf.In order to limit the freedom in the design of a tailgate only by the least possible constructive boundary conditions, a novel tailgate concept, especially with regard to a fastening of the tailgate to the body, is needed. The problem described above, however, relates not only to tailgates of motor vehicles, but also occurs in a similar form in a number of door types in a variety of types of vehicles.

Aus der gattungsbildenden DE 72 08 368 U ist ein Scharnier für Türen von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, bekannt, wobei die Drehpunkte des Scharniers so gewählt sind, dass sich beim Öffnen der Tür der Abstand der dem Scharnier zugeordneten Türstirnseite zu der angrenzenden Stirnseite des Türrahmens vergrößert. Ähnliche Scharniere sind auch aus der DE 10 2004 029 831 B3 und der US 2002/0 073 507 A1 bekannt.From the generic DE 72 08 368 U is a hinge for doors of vehicles, especially motor vehicles, known, wherein the pivot points of the hinge are chosen so that increases when you open the door, the distance of the hinge associated door front side to the adjacent end face of the door frame. Similar hinges are also from the DE 10 2004 029 831 B3 and the US 2002/0 073 507 A1 known.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Viergelenkscharnier zu schaffen, das eine komfortable Öffnung einer schwenkbaren Tür eines Fahrzeugs ermöglicht und das gleichzeitig nur wenig Bauraum in Anspruch nimmt. Es versteht sich, dass das Scharnier außerdem robust, zuverlässig und kostengünstig herzustellen und zu montieren sein soll.It is therefore an object of the invention to provide a four-bar hinge that allows a comfortable opening of a hinged door of a vehicle and at the same time takes up little space to complete. It is understood that the hinge should also be robust, reliable and inexpensive to manufacture and assemble.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch ein Viergelenkscharnier mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The above object is achieved by a four-bar hinge with the features of claim 1.

Das erfindungsgemäße Viergelenkscharnier ist für eine schwenkbare Tür eines Fahrzeugs, insbesondere für eine seitlich schwenkbare Heckklappe zum Verschließen des Gepäckraums eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, wobei Fahrzeuge im vorstehenden Sinne nicht nur Automobile sondern insbesondere auch Lastkraftwagen, Schienen-, Wasser- und Luftfahrzeuge sind. Das Scharnier umfasst einen Befestigungsflansch und einen Türflansch. Der Befestigungsflansch ist zur Befestigung an einem Aufbau des Fahrzeugs (z. B. eine Karosserie oder ein anderes hinreichend stabiles Bauteil) ausgebildet, während der Türflansch zur Befestigung an der Tür oder integral mit der Tür ausgebildet ist. Der Befestigungsflansch und der Türflansch sind durch zumindest einen Tragarm und einen Führungsarm gegeneinander verschwenkbar gekoppelt, wobei der Tragarm um eine erste Drehachse verschwenkbar mit dem Befestigungsflansch verbunden ist und um eine zweite Drehachse verschwenkbar mit dem Türflansch verbunden ist. Der Führungsarm ist um eine dritte Drehachse verschwenkbar mit dem Befestigungsflansch verbunden und um eine vierte Drehachse verschwenkbar mit dem Türflansch verbunden. Die erste Drehachse und die dritte Drehachse sind parallel versetzt zueinander angeordnet und die zweite Drehachse und die vierte Drehachse sind parallel versetzt zueinander angeordnet.The four-bar hinge according to the invention is provided for a pivotable door of a vehicle, in particular for a laterally pivotable tailgate for closing the luggage compartment of a motor vehicle, wherein vehicles in the above sense not only automobiles but also especially trucks, rail, water and aircraft. The hinge includes a mounting flange and a door flange. The attachment flange is adapted for attachment to a body of the vehicle (eg, a body or other sufficiently stable component) while the door flange is adapted for attachment to the door or integral with the door. The mounting flange and the door flange are pivotally coupled to each other by at least one support arm and a guide arm, wherein the support arm is pivotally connected about a first axis of rotation with the mounting flange and is pivotally connected to the door flange about a second axis of rotation. The guide arm is pivotally connected to the mounting flange about a third axis of rotation and pivotally connected to the door flange about a fourth axis of rotation. The first axis of rotation and the third axis of rotation are offset parallel to one another and the second axis of rotation and the fourth axis of rotation are offset parallel to one another.

Die vorstehend definierte gelenkige Verbindung des Tragarms und des Führungsarms sowohl mit dem Befestigungsflansch als auch mit dem Türflansch ermöglicht eine vorteilhafte Gestaltung einer Schwenkbewegung der Tür, insbesondere in Bezug auf die Orientierung des Türflansches relativ zu dem Befestigungsflansch während des Schwenkvorgangs.The above-defined articulated connection of the support arm and the guide arm with both the mounting flange and the door flange allows an advantageous design of a pivoting movement of the door, in particular with respect to the orientation of the door flange relative to the mounting flange during the pivoting operation.

Bei einfachen Scharnieren, die nur eine Drehachse aufweisen, ergibt sich eine Schwenkcharakteristik, die im Wesentlichen durch eine Kreisbahn beschreibbar ist. Demgegenüber ist durch den Versatz zwischen der ersten und der dritten Drehachse bzw. der zweiten und der vierten Drehachse im Zusammenspiel mit entsprechend ausgestalteten Armen des Scharniers eine Schwenkkinematik realisierbar, die nicht lediglich eine einfache Verschwenkung des Türflanschs – und damit der Tür – erzeugt, sondern komplexere und komfortablere Öffnungsbewegungen ermöglicht. Das Vorsehen von zumindest zwei Armen, die um jeweils zwei Drehachsen verschwenkbar sind, und eines Versatzes zwischen den verschiedenen Drehachsen ist konstruktiv einfach realisierbar, so dass das erfindungsgemäße Scharnier einfach herzustellen ist und sowohl robust als auch kompakt aufgebaut ist.In simple hinges, which have only one axis of rotation, there is a pivoting characteristic, which can be described essentially by a circular path. In contrast, by the offset between the first and the third axis of rotation and the second and the fourth axis of rotation in conjunction with appropriately designed arms of the hinge pivoting kinematics realized that not only a simple pivoting of the door - and thus the door - generates, but more complex and more comfortable opening movements possible. The provision of at least two arms, which are pivotable about two axes of rotation, and an offset between the different axes of rotation is structurally simple to implement, so that the hinge according to the invention is simple to manufacture and is both robust and compact.

Erfindungsgemäß sind der Tragarm und der Führungsarm durch ein Kopplungselement miteinander gekoppelt, das bevorzugt elastische und/oder dämpfende Eigenschaften aufweist. Unter einem Kopplungselement ist erfindungsgemäß jedes Element zu verstehen, das eine bewegungsverzögernde Wirkung ausüben kann.According to the invention, the support arm and the guide arm are coupled together by a coupling element, which preferably has elastic and / or damping properties. Under a coupling element according to the invention is to understand each element that can exert a movement-delaying effect.

Bevorzugt ist das Kopplungselement eine Gasdruckfeder. Grundsätzlich können allerdings auch andere Kopplungselemente zum Einsatz gelangen, wie etwa eine elektrohydraulische Feder oder ein Türstoppelement, das das Scharnier in jeder Position halten kann, um zum Beispiel ein unbeabsichtigtes „Zufallen” der Tür zu verhindern, wenn die Tür bei einem Öffnen in einer Zwischenposition losgelassen wird.Preferably, the coupling element is a gas spring. In principle, however, other coupling elements can be used, such as an electro-hydraulic spring or a door stop member which can hold the hinge in any position to prevent, for example, accidental "closing in" of the door when the door is released when opened in an intermediate position.

Durch die Kopplung kann beispielsweise eine „sanfte” Öffnungs- bzw. Schließbewegung des Scharniers bewirkt werden. Da das Kopplungselement nur zwischen Komponenten des Scharniers wirkt, kann es Bauraum sparend angeordnet werden, d. h. das Vorsehen des Kopplungselements erhöht den Bauraumbedarf des Scharniers nicht oder nur unwesentlich. Das Kopplungselement kann auch eine oder mehrere Raststellungen des Scharniers definieren, beispielsweise um die Tür in einer vorbestimmten Zwischenstellung zu halten.Through the coupling, for example, a "gentle" opening or closing movement of the hinge can be effected. Since the coupling element acts only between components of the hinge, it can be arranged to save space, d. H. the provision of the coupling element does not increase the space requirement of the hinge or only insignificantly. The coupling element may also define one or more detent positions of the hinge, for example to hold the door in a predetermined intermediate position.

Das Kopplungselement kann Anschlagsegmente aufweisen, um relative Bewegungen zwischen dem Tragarm und dem Führungsarm zu begrenzen. Zusätzlich oder alternativ kann der Befestigungsflansch Anschlagabschnitte aufweisen, um einen maximalen Verschwenkwinkel des Tragarms oder des Führungsarms zu definieren.The coupling element may have stopper segments to limit relative movement between the support arm and the guide arm. Additionally or alternatively, the mounting flange may have stop portions to define a maximum pivot angle of the support arm or the guide arm.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Betrag des parallelen Versatzes zwischen der ersten Drehachse und der dritten Drehachse kleiner als der Betrag des parallelen Versatzes zwischen der zweiten Drehachse und der vierten Drehachse. Hierdurch wird verhindert, dass der Tragarm und der Führungsarm unbeabsichtigt ihre Ausrichtung relativ zueinander verändern können (Verlust der Zwangsführung des Türflansches).According to an advantageous embodiment, the amount of the parallel offset between the first rotation axis and the third rotation axis is smaller than the amount of the parallel offset between the second rotation axis and the fourth rotation axis. This prevents that the support arm and the guide arm unintentionally can change their orientation relative to each other (loss of positive guidance of the door flange).

Insbesondere definiert ein paralleler Versatz zwischen der ersten Drehachse und der zweiten Drehachse einen Tragarm-Schwenkradius. Ein paralleler Versatz zwischen der dritten Drehachse und der vierten Drehachse definiert einen Führungsarm-Schwenkradius. Der Betrag des parallelen Versatzes zwischen der ersten Drehachse und der dritten Drehachse, der Tragarm-Schwenkradius und der Führungsarm-Schwenkradius können derart gewählt sein, dass ausgehend von einer Schließstellung des Scharniers der Tragarm um mehr als 90° verschwenkt werden muss, um den Türflansch um 90° zu verschwenken.In particular, a parallel offset between the first axis of rotation and the second axis of rotation defines a bracket swing radius. A parallel offset between the third axis of rotation and the fourth axis of rotation defines a guide arm pivot radius. The amount of the parallel offset between the first axis of rotation and the third axis of rotation, the Tragarm-pivot radius and the Führungsarm pivot radius can be selected such that starting from a closed position of the hinge, the support arm must be pivoted by more than 90 ° to the door flange to To pivot 90 °.

Bei einem einachsigen Scharnier besteht beispielsweise ein linearer Zusammenhang zwischen der Ausrichtung des verschwenkbaren Flanschs und dem Schwenkwinkel. Ein solcher Zusammenhang liegt bei der vorstehend definierten Ausführungsform des Scharniers nicht vor. Durch die geeignete Wahl der Schwenkradien der Arme des Scharniers und des Betrags des parallelen Versatzes zwischen der ersten Drehachse und der dritten Drehachse wird – ausgehend von der Schließstellung des Scharniers – einer Schwenkbewegung des Tragarms eine gegenläufige Rotation des Türflanschs überlagert. Der Türflansch und die an ihr befestigte Tür drehen sich daher „langsamer” als die Schwenkbewegung des Tragarms in eine 90°-Stellung (oder darüber hinaus). Die beschriebene Ausführungsform ist zum Beispiel bei einer Verwendung in einer Heckklappenanordnung eines Kraftfahrzeugs mit dem Vorteil verbunden, dass sich die Heckklappe bei einem Aufschwenken um 90° nicht mehr im Bereich der Flucht der Gepäckraumöffnung befindet. Der Gepäckraum ist somit über die gesamte Breite voll zugänglich, während die Heckklappe – wenn überhaupt – nur geringfügig über die Fahrzeugbreite übersteht, da sie dann im Wesentlichen parallel zur Fahrzeuglängsachse ausgerichtet ist.In a uniaxial hinge, for example, there is a linear relationship between the orientation of the pivotable flange and the pivoting angle. Such a relationship is not present in the above-defined embodiment of the hinge. By the appropriate choice of the pivoting radii of the arms of the hinge and the amount of the parallel offset between the first axis of rotation and the third axis of rotation is - starting from the closed position of the hinge - a pivotal movement of the support arm an opposite rotation of the door flange superimposed. The door flange and the door attached to it therefore rotate "slower" than the pivotal movement of the support arm to a 90 ° position (or beyond). The described embodiment is associated, for example, when used in a tailgate assembly of a motor vehicle with the advantage that the tailgate is no longer in the region of the escape of the luggage compartment opening at a pivoting by 90 °. The luggage compartment is thus fully accessible over the entire width, while the tailgate - if at all - only slightly beyond the vehicle width, since it is then aligned substantially parallel to the vehicle longitudinal axis.

Bevorzugt sind der Tragarm-Schwenkradius und der Führungsarm-Schwenkradius voneinander verschieden, wobei der Betrag des parallelen Versatzes zwischen der ersten Drehachse und der dritten Drehachse höchstens so groß ist wie die Differenz zwischen dem Tragarm-Schwenkradius und dem Führungsarm-Schwenkradius.Preferably, the support arm swing radius and the guide arm swing radius are different from each other, the amount of parallel offset between the first rotation axis and the third rotation axis being at most as large as the difference between the support arm swing radius and the guide arm swing radius.

Eine vorteilhafte Kinematik des Türflansches und einer damit verbundenen Tür ergibt sich, wenn die Bewegungsbahn der zweiten Drehachse bei einer Schwenkbewegung innerhalb der Bewegungsbahn der vierten Drehachse verläuft, oder umgekehrt. Die Bewegungsbahnen der zweiten Drehachse und der vierten Drehachse schneiden sich somit bei einer Bewegung des Scharniers zwischen seinen Endstellungen (geschlossen bzw. maximal geöffnet) nicht. Durch die vorstehend beschriebene Randbedingung können der Tragarm und der Führungsarm in der Schließstellung des Scharniers im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet und/oder übereinander angeordnet sein, so dass der Bauraumbedarf des Tragarms und des Führungsarms in der Schließstellung gering ist. Somit ragen in der Schließstellung der Tragarm und der Führungsarm nicht unerwünscht tief in den Innenraum des Fahrzeugs, insbesondere in einen Gepäckraum des Fahrzeugs hinein.An advantageous kinematics of the door flange and an associated door is obtained when the trajectory of the second axis of rotation extends in a pivoting movement within the movement path of the fourth axis of rotation, or vice versa. The trajectories of the second axis of rotation and the fourth axis of rotation thus do not intersect with a movement of the hinge between its end positions (closed or maximum open). Due to the boundary condition described above, the support arm and the guide arm in the closed position of the hinge can be aligned substantially parallel to each other and / or arranged one above the other, so that the space requirement of the support arm and the guide arm in the closed position is low. Thus, in the closed position, the support arm and the guide arm do not protrude undesirably deep into the interior of the vehicle, in particular into a luggage compartment of the vehicle.

Der Tragarm und der Führungsarm können jeweils einen gekrümmten Abschnitt aufweisen, der benachbart zu dem Befestigungsflansch angeordnet ist und dessen Krümmung aus Sicht der Tür konkav ist, um einen möglichst großen Schwenkwinkel des Scharniers zu ermöglichen. Dabei weist der gekrümmte Abschnitt des Tragarms insbesondere einen größeren Krümmungsradius auf als der gekrümmte Abschnitt des Führungsarms. Mit anderen Worten ist letzterer stärker gekrümmt.The support arm and the guide arm can each have a curved portion, which is arranged adjacent to the mounting flange and whose curvature is concave from the view of the door in order to allow the largest possible pivoting angle of the hinge. In particular, the curved section of the support arm has a larger radius of curvature than the curved section of the guide arm. In other words, the latter is more curved.

Eine besonders kompakte und einfache Bauform – insbesondere in der Schließstellung des Scharniers – wird dadurch erreicht, dass der Tragarm und/oder der Führungsarm ausgehend von der verschwenkbaren Verbindung mit dem Türflansch einen Abschnitt mit einem geraden Verlauf aufweisen, der zumindest ein Drittel, bevorzugt zumindest die Hälfte der Gesamtlänge des jeweiligen Arms umfasst.A particularly compact and simple design - especially in the closed position of the hinge - is achieved in that the support arm and / or the guide arm starting from the pivotable connection with the door flange having a portion with a straight course, which comprises at least a third, preferably at least half of the total length of the respective arm.

Bevorzugt sind die erste, zweite, dritte und vierte Drehachse zueinander parallel angeordnet und in Einbaulage des Scharniers insbesondere im Wesentlichen vertikal angeordnet. Eine leichte Verkippung der Drehachsen kann vorgesehen sein, wenn nicht nur eine seitliche Verschwenkbarkeit der Tür durch das Scharnier realisiert werden soll, sondern z. B. auch eine Bewegungskomponente nach oben in der Öffnungs- bzw. Schließbewegung enthalten sein soll. Grundsätzlich können die Drehachsen jedoch beliebig ausgerichtet sein. Um beispielsweise eine herkömmliche Klappenbewegung zu erhalten, können sie in Einbaulage horizontal angeordnet sein.Preferably, the first, second, third and fourth axes of rotation are arranged parallel to one another and, in the installation position of the hinge, in particular arranged substantially vertically. A slight tilting of the axes of rotation can be provided if not only a lateral pivotability of the door to be realized by the hinge, but z. B. also a component of movement should be included in the top opening or closing movement. In principle, however, the axes of rotation can be aligned arbitrarily. For example, to obtain a conventional flap movement, they can be arranged horizontally in the installed position.

Zur Erhöhung der Stabilität des Scharniers kann ein Unterstützungsarm vorgesehen sein, dessen Formgebung der des Tragarms gleicht und der um die erste Drehachse verschwenkbar mit dem Befestigungsflansch verbunden ist und um die zweite Drehachse verschwenkbar mit dem Türflansch verbunden ist, wobei der Führungsarm in Bezug auf die zweite Drehachse zwischen dem Tragarm und dem Unterstützungsarm angeordnet ist.To increase the stability of the hinge, a support arm may be provided, whose shape is similar to that of the support arm and which is pivotally connected to the mounting flange about the first axis of rotation and pivotally connected to the door flange about the second axis of rotation, wherein the guide arm with respect to the second Rotary axis between the support arm and the support arm is arranged.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind der Beschreibung, den Zeichnungen und den Unteransprüchen zu entnehmen.Further embodiments of the invention are described in the description, the drawings and the dependent claims.

Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand einer vorteilhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The invention will be explained below purely by way of example with reference to an advantageous embodiment with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Viergelenkscharniers in einer Schließstellung, 1 a perspective view of an embodiment of the four-bar hinge according to the invention in a closed position,

2 das Scharnier der 1 in einer Ansicht von oben, 2 the hinge of the 1 in a view from above,

3 eine perspektivische Ansicht des Scharniers der 1 in einer Öffnungsstellung, 3 a perspective view of the hinge of the 1 in an open position,

4a und 4b eine schematische Darstellung des Tragarms des Scharniers in einer geschlossenen bzw. geöffneten Stellung, 4a and 4b a schematic representation of the support arm of the hinge in a closed or open position,

5a und 5b eine schematische Darstellung des Führungsarms des Scharniers in einer geschlossenen bzw. offenen Stellung, 5a and 5b a schematic representation of the guide arm of the hinge in a closed or open position,

6 eine schematische Darstellung des Scharniers zur Verdeutlichung der bei einem Schwenkvorgang auftretenden kinematischen Verhältnisse. 6 a schematic representation of the hinge to illustrate the kinematic conditions occurring during a pivoting operation.

1 zeigt ein Heckklappenscharnier 10, das mittels eines Befestigungsflanschs 12 an einer Karosserie (nicht gezeigt) eines Kraftfahrzeugs befestigbar ist. Das Heckklappenscharnier 10 umfasst ferner einen Türflansch 14, der in fester Verbindung mit einer Heckklappe (nicht gezeigt) zum Verschließen eines Gepäckraums des Kraftfahrzeugs steht. Zwischen den Flanschen 12, 14 erstrecken sich zwei Scharnierarme 16a, 16b. Sie sind jeweils um eine gemeinsame Drehachse D₁ verschwenkbar mit dem Befestigungsflansch 12 verbunden. Ferner sind sie um eine Drehachse D₂ verschwenkbar mit dem Türflansch 14 verbunden. 1 shows a tailgate hinge 10 by means of a mounting flange 12 on a body (not shown) of a motor vehicle can be fastened. The tailgate hinge 10 further comprises a door flange 14 which is fixedly connected to a tailgate (not shown) for closing a luggage compartment of the motor vehicle. Between the flanges 12 . 14 two hinge arms extend 16a . 16b , They are each pivotable about a common axis of rotation D ₁ with the mounting flange 12 connected. Furthermore, they are pivotable about an axis of rotation D ₂ with the door flange 14 connected.

Um bei einem Verschwenken der Heckklappe eine definierte Kinematik zu erzeugen, ist außerdem ein Führungsarm 18 vorgesehen. Der Führungsarm 18 ist um eine Achse D₃ verschwenkbar mit dem Befestigungsflansch 12 verbunden. Auch mit dem Türflansch 14 steht der Führungsarm 18 in gelenkiger Verbindung. Diese Verbindung ist um eine Drehachse D₄ verschwenkbar.In order to generate a defined kinematics when pivoting the tailgate, is also a guide arm 18 intended. The guide arm 18 is pivotable about an axis D ₃ with the mounting flange 12 connected. Also with the door flange 14 is the guide arm 18 in articulated connection. This connection is pivotable about a rotation axis D ₄ .

Die Drehachsen D₁ bis D₄ sind entsprechenden Flanschabschnitte A₁ bis A₄ zugeordnet, die jeweils einen flanschseitigen Teil der gelenkigen Verbindungen bilden. Die Flanschabschnitte A₁ bis A₄ sind im Wesentlichen paarweise angeordnete Laschen mit jeweils einer Öffnung, in die ein die jeweilige Drehachse D₁, D₂, D₃ bzw. D₄ bildender Bolzen eingeführt ist.The axes of rotation D ₁ to D ₄ are associated with respective flange portions A ₁ to A ₄ , each forming a flange-side part of the articulated connections. The flange portions A ₁ to A ₄ are arranged in pairs substantially tabs, each with an opening into which a respective axis of rotation D ₁ , D ₂ , D ₃ and D ₄ forming bolt is inserted.

Zur Verbesserung der Stabilität des Scharniers 10 sind die Scharnierarme 16a, 16b sowohl befestigungsflanschseitig als auch türflanschseitig jeweils durch Zylinderabschnitte 20 miteinander verbunden, die – zusammen mit den vorstehend erwähnten Bolzen – gleichzeitig die Drehachsen D₁, D₂ definieren. Verstärkungselemente 22 stellen zusätzliche stabilisierende Verbindungen zwischen den Scharnierarmen 16a, 16b und den Zylinderabschnitten 20 und/oder direkt zwischen den Scharnierarmen 16a, 16b her.To improve the stability of the hinge 10 are the hinge arms 16a . 16b Both mounting flange side and Türflanschseitig each by cylinder sections 20 connected together, which - together with the aforementioned bolts - at the same time define the axes of rotation D ₁ , D ₂ . reinforcing elements 22 provide additional stabilizing connections between the hinge arms 16a . 16b and the cylinder sections 20 and / or directly between the hinge arms 16a . 16b ago.

Um einer Öffnungs-/Schließbewegung des Heckklappenscharniers 10 eine gewünschte Kraft-Weg-Charakteristik zu verleihen, ist eine zwischen dem Führungsarm 18 und dem Scharnierarm 16b wirkende Gasdruckfeder 24 vorgesehen, die relative Bewegungen zwischen den beiden genannten Armen 16b, 18 dämpft und bei geeigneter Ausgestaltung auch eine Stabilisierung der Heckklappe in Zwischenpositionen (d. h. zwischen einem vollständig geschlossenen und einem vollständig offenen Zustand) ermöglicht. Es ist zu erkennen, dass die Gasdruckfeder 24 keinen zusätzlichen Bauraum beansprucht. Im Gegensatz zu üblichen Heckklappenkonstruktionen liegt hier keine Verbindung der Gasdruckfeder 24 – oder eines vergleichbar wirkenden Elements – mit der Karosserie oder der Heckklappe vor. Die Gasdruckfeder 24 ist vielmehr in das Scharnier 10 selbst integriert, ohne dass das Scharnier 10 dadurch mehr Bauraum beansprucht oder komplexer gestaltet ist. Zudem kann die Gasdruckfeder 24 durch den von ihren Komponenten (z. B. Zylinder, Kolben, ...) definierten maximalen Hub als Begrenzung der Schwenkbewegung des Scharniers 10 fungieren. Mit anderen Worten erfüllt die Gasdruckfeder 24 auch die Funktion von Anschlägen zur Begrenzung einer Heckklappenbewegung relativ zu der Karosserie.To an opening / closing movement of the tailgate hinge 10 To impart a desired force-displacement characteristic is one between the guide arm 18 and the hinge arm 16b acting gas spring 24 provided the relative movements between the two arms mentioned 16b . 18 dampens and, with a suitable embodiment, also a stabilization of the tailgate in intermediate positions (ie between a fully closed and a fully open state) allows. It can be seen that the gas spring 24 no additional space claimed. In contrast to conventional tailgate constructions here is no connection of the gas spring 24 - or a comparable element - with the body or the tailgate in front. The gas spring 24 is rather in the hinge 10 even integrated, without the hinge 10 This claimed more space or designed more complex. In addition, the gas spring can 24 by the maximum stroke defined by its components (eg cylinders, pistons, ...) as limiting the pivoting movement of the hinge 10 act. In other words, the gas spring fulfills 24 also the function of stops for limiting a tailgate movement relative to the body.

2 zeigt eine Ansicht des Heckklappenscharniers 10 der 1 von oben, wodurch nochmals die vorliegenden geometrischen Verhältnisse verdeutlicht werden. 2 shows a view of the tailgate hinge 10 of the 1 from above, which again illustrates the present geometric relationships.

Befestigungsflächen 28a, 28b sind für die Befestigung des Befestigungsflanschs 12 an einem geeignet verstärkten Holm der Karosserie bzw. für die Befestigung des Türflanschs 14 an der Heckklappe vorgesehen. Die Befestigung erfolgt über Bolzen 26 an komplementären Befestigungsflächen der Karosserie bzw. der Heckklappe. In der in 2 gezeigten Schließstellung des Heckklappenscharniers 10 stehen die Befestigungsflächen 28a, 28b in etwa in einem rechten Winkel zueinander. Die nicht gezeigte Heckklappe erstreckt sich im Wesentlichen parallel zu der Befestigungsfläche 28b des Türflanschs 14 und verläuft damit senkrecht zu einer Fahrzeuglängsachse, die mit einem Pfeil L gekennzeichnet ist.mounting surfaces 28a . 28b are for fixing the mounting flange 12 on a suitably reinforced spar of the body or for the attachment of the door flange 14 provided on the tailgate. The attachment is done by bolts 26 on complementary attachment surfaces of the body and the tailgate. In the in 2 shown closed position of the tailgate hinge 10 stand the attachment surfaces 28a . 28b at about a right angle to each other. The tailgate, not shown, extends substantially parallel to the mounting surface 28b of the door flange 14 and thus runs perpendicular to a vehicle longitudinal axis, which is marked with an arrow L.

2 ist zu entnehmen, dass die Erstreckung des Scharniers 10 in Fahrzeuglängsrichtung L im Wesentlichen durch die Breite des Befestigungsflanschs 12 definiert ist. D. h. die Arme 16a, 16b, 18 sind in dieser Richtung sehr kompakt. Die Gasdruckfeder 24 ist in der Ansicht der 2 nicht zu erkennen, da sie in weiten Bereichen parallel zu dem Führungsarm 18 verläuft und daher durch diesen verdeckt wird. Dies verdeutlicht, dass die Gasdruckfeder 24 zu keiner Bauraumvergrößerung führt. 2 can be seen that the extension of the hinge 10 in the vehicle longitudinal direction L substantially through the width of the mounting flange 12 is defined. Ie. the poor 16a . 16b . 18 are very compact in this direction. The gas spring 24 is in the view of 2 unrecognizable, as they are in wide areas parallel to the guide arm 18 runs and is therefore covered by this. This illustrates that the gas spring 24 leads to no increase in space.

3 zeigt einen geöffneten Zustand des Heckklappenscharniers 10, der unter anderem aufgrund der veränderten relativen Lage der Befestigungsflächen 28a, 28b zu erkennen ist. Auch die relative Lage der Scharnierarme 16a, 16b einerseits und des Führungsarms 18 andererseits hat sich geändert. Die unterschiedlichen Positionen der Arme 16a, 16b, 18 in der geschlossenen bzw. der geöffneten Position des Heckklappenscharniers 10 sind in schematischer Form in den 4a bis 5b gezeigt. 3 shows an open state of the tailgate hinge 10 which, inter alia, due to the changed relative position of the mounting surfaces 28a . 28b can be seen. Also, the relative position of the hinge arms 16a . 16b on the one hand and the guide arm 18 on the other hand has changed. The different positions of the arms 16a . 16b . 18 in the closed or open position of the tailgate hinge 10 are in schematic form in the 4a to 5b shown.

4a zeigt die Lage des Scharnierarms 16a in einem geschlossenen Zustand des Scharniers 10. Es ist deutlich zu erkennen, dass die Befestigungsflächen 28a, 28b der Flansche 12 bzw. 14 in etwa in einem rechten Winkel zueinander stehen. 4a shows the position of the hinge arm 16a in a closed state of the hinge 10 , It can be clearly seen that the attachment surfaces 28a . 28b the flanges 12 respectively. 14 approximately at a right angle to each other.

4b verdeutlicht die Situation in einem geöffneten Zustand des Scharniers 10. Die mit dem Türflansch 14 verbundene und daher in etwa parallel zu diesem verlaufende Heckklappe schließt lediglich einen kleinen Winkel mit der Fahrzeuglängsachse L ein, was nichts anderes bedeutet, als dass diese während der Öffnung effektiv um weniger als 90° verschwenkt wurde. Um dies zu erreichen, hat jedoch eine Verschwenkung des Scharnierarms 16a um mehr als 90° um die Drehachse D₁ stattgefunden, was einem Vergleich der jeweiligen Lage einer Hilfslinie H in den 4a und 4b zu entnehmen ist. Dies wurde dadurch erreicht, dass eine gegenläufige relative Verschwenkung des Türflanschs 14 in Bezug auf den Scharnierarm 16a um die Drehachse D₂ erfolgt ist (um deutlich weniger als 90°). 4b clarifies the situation in an open state of the hinge 10 , The with the door flange 14 connected and therefore approximately parallel to this tailgate includes only a small angle with the vehicle longitudinal axis L, which means nothing more than that during the opening was effectively pivoted by less than 90 °. To achieve this, however, has a pivoting of the hinge arm 16a by more than 90 ° about the axis of rotation D ₁ , which is a comparison of the respective position of an auxiliary line H in the 4a and 4b can be seen. This was achieved by an opposite relative pivoting of the door flange 14 in relation to the hinge arm 16a about the axis of rotation D ₂ is done (by much less than 90 °).

Die 5a und 5b zeigen in analoger Form die Lage des Führungsarms 18 in einem geschlossenen bzw. geöffneten Zustand des Heckklappenscharniers 10. Außerdem ist die Lage des Scharnierarms 16a durch dessen Endpunkte angedeutet. Einer Drehung einer Hilfslinie H' ausgehend von der in 5a gezeigten Position in die in 5b dargestellte Position ist zu entnehmen, dass auch der Führungsarm 18 um mehr als 90° um den Drehpunkt D₃ verschwenkt werden muss, obwohl eine Verschwenkung der Heckklappe um weniger als 90° erzeugt wurde.The 5a and 5b show in analogous form the position of the guide arm 18 in a closed or opened state of the tailgate hinge 10 , In addition, the location of the hinge arm 16a indicated by its endpoints. A rotation of an auxiliary line H 'starting from the in 5a shown position in the 5b shown position is that also the guide arm 18 must be pivoted by more than 90 ° about the pivot point D ₃ , although a pivoting of the tailgate was generated by less than 90 °.

Ferner zeigt 5b, dass der Führungsarm 18 in der offenen Extremlage an einem Anschlagabschnitt 30 des Befestigungsflanschs 12 anliegt. Der Anschlagabschnitt 30 begrenzt zusätzlich zu der durch die Gasdruckfeder 24 bereitgestellten Anschlagfunktion einen Verschwenkbereich des Heckklappenscharniers 10.Further shows 5b that the guide arm 18 in the open extreme position on a stop section 30 of the mounting flange 12 is applied. The stopper section 30 limited in addition to that by the gas spring 24 provided stop function a pivoting area of the tailgate hinge 10 ,

Unter Verweis auf die 4a bis 5b sei noch auf die Formgebung der Arme 16a, 16b, 18 hingewiesen. Die Arme 16a, 16b, 18 umfassen jeweils eine benachbart zu der jeweiligen Drehachse D₁ bzw. D₃ angeordnete Krümmung 32 bzw. 32', wodurch der mögliche Schwenkbereich des Scharniers 10 vergrößert wird. Der Krümmungsradius 32 der Scharnierarme 16a, 16b ist dabei größer als der Krümmungsradius 32' des Führungsarms 18, da erstere während einer Öffnungsbewegung weiter verschwenkt werden. An die Krümmung 32, 32' schließt sich jeweils ein gerader Abschnitt 34 bzw. 34' an, der sich bis zu der entsprechenden Drehachse D₂ bzw. D₄ fortsetzt.With reference to the 4a to 5b be still on the shape of the arms 16a . 16b . 18 pointed. The poor 16a . 16b . 18 each comprise an adjacent to the respective axis of rotation D ₁ and D ₃ arranged curvature 32 respectively. 32 ' , whereby the possible pivoting range of the hinge 10 is enlarged. The radius of curvature 32 the hinge arms 16a . 16b is greater than the radius of curvature 32 ' of the guide arm 18 , because the former are further pivoted during an opening movement. To the curvature 32 . 32 ' closes in each case a straight section 34 respectively. 34 ' on, which continues up to the corresponding axis of rotation D ₂ and D ₄ .

6 dient zur weiteren Verdeutlichung der Kinematik des Heckklappenscharniers 10. 6 serves to further clarify the kinematics of the tailgate hinge 10 ,

Ein paralleler Versatz zwischen den Drehachsen D₁ und D₃ ist mit dem Bezugszeichen d₁₃ bezeichnet, während ein paralleler Versatz zwischen den Drehachsen D₂ und D₄ durch das Bezugszeichen d₂₄ gekennzeichnet ist. Aufgrund der Versätze d₁₃, d₂₄ und der unterschiedlichen effektiven Längen der Arme 16a, 16b bzw. 18 bewegen sich die Drehachsen D₂ und D₄ auf unterschiedlichen kreisförmigen Bewegungsbahnen B₂ bzw. B₄. Die effektiven Längen der Arme 16a, 16b bzw. 18 sind nichts anderes als Radien d₁₂, d₃₄ der die Bewegungsbahnen B₂, B₄ beschreibenden Kreise (Schwenkradien). Die Lage des Versatzes d₂₄ und der Befestigungsfläche 28b des Türflanschs 14 ist für verschiedene Verschwenkwinkel dargestellt, um die Kinematik der Verschwenkbewegung zu verdeutlichen, wobei die einzelnen Verschwenkpositionen mit den Bezugszeichen P₁ bis P₃ gekennzeichnet sind.A parallel offset between the axes of rotation D ₁ and D ₃ is denoted by the reference numeral d ₁₃ , while a parallel offset between the axes of rotation D ₂ and D ₄ is denoted by the reference numeral d ₂₄ . Due to the offsets d ₁₃ , d ₂₄ and the different effective lengths of the arms 16a . 16b respectively. 18 the axes of rotation D ₂ and D ₄ move on different circular trajectories B ₂ and B ₄ . The effective lengths of the arms 16a . 16b respectively. 18 are nothing but radii d ₁₂ , d ₃₄ of the trajectories B ₂ , B ₄ descriptive circles (swivel radii). The position of the offset d ₂₄ and the mounting surface 28b of the door flange 14 is shown for different pivoting angles to illustrate the kinematics of the pivoting movement, wherein the individual pivoting positions are designated by the reference numerals P ₁ to P ₃ .

Es ist zu erkennen, dass sich die Bewegungsbahnen B₂, B₄ nicht überschneiden. Vielmehr liegt die Bewegungsbahn B₂ vollständig innerhalb der Bewegungsbahn B₄. Aus der dargestellten Kinematik ist ersichtlich, dass die somit zwangsgeführte Bewegung des Heckklappenscharniers 10 nicht nur zu einer reinen Verschwenkung um eine einzige Drehachse führt, sondern zugleich auch eine seitliche Bewegung der Heckklappe bewirkt. Damit geht der Vorteil einher, dass eine vollständige Freigabe der Gepäckraumöffnung bereits bei einer Öffnung der Heckklappe um weniger als 90° erfolgt. D. h. die Heckklappe befindet sich dann bereits außerhalb der Flucht der Gepäckraumöffnung.It can be seen that the movement paths B ₂ , B ₄ do not overlap. Rather, the trajectory B _{2 is} completely within the trajectory B _4th From the illustrated kinematics it can be seen that the thus forcibly guided movement of the tailgate hinge 10 not only leads to a pure pivoting about a single axis of rotation, but also causes a lateral movement of the tailgate. This has the advantage that a complete release of the luggage compartment opening already takes place at an opening of the tailgate by less than 90 °. Ie. the tailgate is then already outside the escape of the luggage compartment opening.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Heckklappenscharniertailgate hinge
1212: Befestigungsflanschmounting flange
1414: Türflanschdoor flange
16a, 16b16a, 16b: Scharnierarmhinge
1818: Führungsarmguide
2020: Zylinderabschnittcylinder section
2222: Verstärkungselementreinforcing element
2424: Kopplungselement, GasdruckfederCoupling element, gas spring
2626: Bolzenbolt
28a, 28b28a, 28b: Befestigungsflächemounting surface
3030: Anschlagabschnittstop section
32, 32'32, 32 ': Krümmungcurvature
34, 34'34, 34 ': gerader Abschnittstraight section
D₁, D₂, D₃, D₄ D ₁ , D ₂ , D ₃ , D ₄: Drehachseaxis of rotation
A₁, A₂, A₃, A₄ A ₁ , A ₂ , A ₃ , A ₄: Flanschabschnittflange
LL: Fahrzeuglängsachsevehicle longitudinal axis
H, H'H, H ': Hilfslinieledger line
d₁₃, d₂₄ d ₁₃ , d ₂₄: Versatzoffset
d₁₂, d₃₄ d ₁₂ , d ₃₄: Schwenkradiusswing radius
P₁, P₂, P₃ P ₁ , P ₂ , P ₃: Verschwenkpositionpivotal
B₂, B₄ B ₂ , B ₄: Bewegungsbahntrajectory

Claims

Four-joint hinge for a pivotable door of a vehicle, in particular for a laterally pivotable tailgate for closing a luggage compartment of a motor vehicle, with a mounting flange ( 12 ) and a door flange ( 14 ), the mounting flange ( 12 ) is designed for attachment to a structure of the vehicle, and the door flange ( 14 ) is mounted for attachment to the door or integral with the door, wherein the mounting flange ( 12 ) and the door flange ( 14 ) by at least one support arm ( 16a . 16b ) and a guide arm ( 18 ) are pivotally coupled to each other, wherein the support arm ( 16a . 16b ) about a first axis of rotation (D ₁ ) pivotable with the mounting flange ( 12 ) and about a second axis of rotation (D ₂ ) pivotable with the door flange ( 14 ), wherein the guide arm ( 18 ) about a third axis of rotation (D ₃ ) pivotable with the mounting flange ( 12 ) and about a fourth axis of rotation (D ₄ ) pivotable with the door flange ( 14 ), wherein the first axis of rotation (D ₁ ) and the third axis of rotation (D ₃ ) are arranged offset parallel to each other and wherein the second axis of rotation (D ₂ ) and the fourth axis of rotation (D ₄ ) are arranged offset parallel to each other, characterized in that the support arm ( 16a . 16b ) and the guide arm ( 18 ) by a coupling element ( 24 ), which has movement-delaying properties.

Four-joint hinge according to claim 1, characterized in that the amount of the parallel offset (d ₁₃ ) between the first axis of rotation (D ₁ ) and the third axis of rotation (D ₃ ) is smaller than the amount of the parallel offset (d ₂₄ ) between the second axis of rotation (D ₂ ) and the fourth axis of rotation (D ₄ ).

Four-joint hinge according to claim 1 or 2, characterized in that a parallel offset between the first axis of rotation (D ₁ ) and the second axis of rotation (D ₂ ) defines a Tragarm pivot radius (d ₁₂ ) and a parallel offset between the third axis of rotation (D ₃ ) and the fourth axis of rotation (D ₄ ) defines a guide arm pivot radius (d ₃₄ ), the magnitude of the parallel offset (d ₁₃ ) between the first axis of rotation (D ₁ ) and the third axis of rotation (D ₃ ), the support arm pivot radius (d ₁₂ ) and the guide arm pivot radius (d ₃₄ ) are selected such that starting from a closed position of Four-joint hinge of the support arm ( 16a . 16b ) must be swiveled by more than 90 ° to the door flange ( 14 ) by 90 ° to pivot.

A four-bar hinge according to claim 3, characterized in that the support arm pivot radius (d ₁₂ ) and the guide arm pivot radius (d ₃₄ ) are different from each other, the amount of the parallel offset (d ₁₃ ) between the first axis of rotation (D ₁ ) and the third axis of rotation (D ₃ ) is at most as large as the difference between the support arm pivot radius (d ₁₂ ) and the guide arm pivot radius (d ₃₄ ).

Four-joint hinge according to at least one of the preceding claims, characterized in that the support arm ( 16a . 16b ) and the guide arm ( 18 ) each have a curved section ( 32 . 32 ' ), which adjacent to the mounting flange ( 12 ) is arranged and whose curvature is concave from the view of the door.

Four-joint hinge according to claim 5, characterized in that the curved portion ( 32 ) of the support arm ( 16a . 16b ) has a larger radius of curvature than the curved portion (FIG. 32 ' ) of the guide arm ( 18 ).

Four-joint hinge according to at least one of the preceding claims, characterized in that the support arm ( 16a . 16b ) and / or the guide arm ( 18 ) starting from the pivotable connection with the door flange ( 14 ) a section ( 34 . 34 ' ) having a straight course, which is at least a third, preferably at least half the total length of the respective arm ( 16a . 16b . 18 ).

Four-joint hinge according to claim 1, characterized in that the coupling element has elastic and / or damping properties and in particular a gas pressure spring ( 24 ).

Four-joint hinge according to claim 1 or 8, characterized in that the coupling element ( 24 ) Has stop segments for relative movement between the support arm ( 16b ) and the guide arm ( 18 ) to limit.

Four-joint hinge according to at least one of the preceding claims, characterized in that the fastening flange ( 12 ) at least one stop section ( 30 ), to a maximum pivot angle of the support arm ( 16a . 16b ) or the guide arm ( 18 ), in particular to define in an open position of the four-bar hinge.

Four-joint hinge according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first, second, third and fourth axis of rotation (D ₁ , D ₂ , D ₃ and D ₄ ) are arranged parallel to each other and in particular in the installation position of the four-bar hinge are arranged substantially vertically ,

Four-joint hinge according to at least one of the preceding claims, characterized in that a support arm ( 16a ) is provided whose shape of the support arm ( 16b ) and the pivotable about the first axis of rotation (D ₁ ) with the mounting flange ( 12 ) and about the second axis of rotation (D ₂ ) pivotable with the door flange ( 14 ), wherein the guide arm ( 18 ) with respect to the second axis of rotation (D ₂ ) between the support arm ( 16b ) and the support arm ( 16a ) is arranged.