-
Die Erfindung betrifft ein Scharnier für ein Flügelelement, insbesondere eine Tür, eine Klappe oder dergleichen, eines Kraftwagens, nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
-
Türen von Kraftwagen sollen üblicherweise in festgelegten Öffnungspositionen verrastet werden, um einen definierten Öffnungs- und Schließvorgang zu ermöglichen. Aus dem Stand der Technik ist hierzu allgemein bekannt, so genannte Türfangbänder oder Türhalter zu verwenden, die für die notwendige Verrastung bzw. Feststellung der Tür sorgen. Solche Türfangbänder erhöhen das Gesamtgewicht des Kraftwagens und sind zudem oftmals optisch nicht besonders ansprechend, da eingefettete Teile frei liegen, an denen sich Fahrzeuginsassen beim Ein- bzw. Aussteigen verschmutzen können.
-
Alternativ hierzu sind aus dem Stand der Technik scharnierexterne Verrastungen bekannt, wie beispielsweise in der
DE 10 009 375 A1 offenbart. Solche Scharnier sind oftmals sehr komplex aufgebaut und leiden ebenfalls unter dem Problem freiliegender eingefetteter Teile, was zu Verschmutzung der Kleidung ein- bzw. aussteigender Passagiere führen kann.
-
Auch in das Scharnier integrierte, radial wirkende Rastmechanismen sind bekannt. Ein derartiger Rastmechanismus ist beispielsweise in der
DE 10 006 057 A1 offenbart. Derartige radiale Rastmechanismen sind sehr komplex aufgebaut, verschleißanfällig und benötigen relativ viel Bauraum.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, ein Scharnier nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 bereitzustellen, welches besonders kompakt und einfach aufgebaut ist, keine freiliegenden gefetteten Teile aufweist und einen haptisch ansprechenden, mit definierten Rastpositionen und Rastkräften versehenen Öffnungs- und Schließvorgang einer Kraftwagentür ermöglicht.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Scharnier mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
-
Ein derartiges Scharnier für ein Flügelelement, insbesondere eine Tür, eine Klappe oder dergleichen, eines Kraftwagens, umfasst ein karosserieseitiges Scharnierteil und ein relativ zu diesem um eine Scharnierachse verschwenkbares flügelseitiges Scharnierteil, sowie eine Rastvorrichtung zum Feststellen des Scharniers in zumindest einer vorgegebenen Feststellposition.
-
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Rastvorrichtung ein axial bzgl. der Scharnierachse ortsfestes und axial bewegliches Rastelement umfasst, welche jeweils ein komplementäres Profilelement aufweisen. Die beiden Rastelement sind dabei jeweils einem der Scharnierteile zugeordnet, so dass sich bei einer Bewegung des Scharniers gegeneinander bewegt werden. In der gewünschten Feststellposition greifen die komplementären Profilelemente ineinander, so dass das Scharnier in der Feststellposition verrastet wird.
-
Um das Scharnier aus der Feststellposition zu bewegen, müssen die beiden Rastelement überdruckt werden, so dass das axial bewegliche Rastelement in axialer Richtung vom axial unbeweglichen Rastelement abhebt und die Bewegung wieder freigibt. Hierzu ist eine gewisse Kraft notwendig, so dass die gewünschte Feststellwirkung gesichert ist.
-
Die Verrastung kann bei einem derartigen Scharnier besonders einfach direkt in das Scharnier integriert werden, ohne dass gefettete oder sonst wie geschmierte Teile freigelegt werden müssen. Ein Verschmutzrisiko für Fahrzeuginsassen besteht daher nicht. Gleichzeitig ist der Aufbau eines derartigen Scharniers besonders einfach und bauraumsparend. Durch den Verzicht auf externe Türfangbänder oder externe Rastvorrichtungen wird zudem Gewicht eingespart.
-
Vorzugsweise greift in der wenigstens einen Feststellposition ein positives Rastprofil des beweglichen oder ortsfesten Rastelements eine komplementäre Aussparung bzw. ein negatives Rastprofil des jeweiligen anderen Rastelements. Dies ist eine konstruktiv besonders einfache Ausgestaltung der gewünschten axialen Profilierung.
-
Das axiale Rastelement ist einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mittels einer Feder an einem axial ortsfesten Abstützelement an dem Scharnier abgestützt. Die Feder presst dabei das axial bewegliche Rastelement an das axial ortsfeste Rastelement an, so dass die gewünschte Feststellwirkung erzielt wird. Zum Lösen der Feststellung muss die Feder überdruckt werden, so dass durch die Wahl der Federkonstante der verwendeten Feder die zum Lösen der Feststellposition notwendige Kraft exakt definiert werden kann. Dies ermöglicht eine genau Einstellung der Haptik des Türöffnungs- bzw. Schließvorganges.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegen die Profilierungen der Rastelemente in der Feststellposition vollflächig aneinander an. Dies ermöglicht einen besonders guten Halt der Verstellposition und gleichzeitig ein besonders gutes Öffnungs- bzw. Schließgefühl bei der Betätigung der Tür.
-
Die Rastelemente sind vorzugsweise als gefräste Metallteile und/oder Spritzgussteile ausgebildet. Die genaue Materialausführung kann dabei jeweils nach Gewicht der Tür und den gewünschten Feststellkräften gewählt werden, um so Verschleiß zu vermeiden und die Haptik des Öffnungs- und Schließvorgangs zu verbessern.
-
Alternativ hierzu kann die Profilierung auch durch in ein einer Aufnahme des Rastelements gelagerte, insbesondere metallische Kugel gebildet sein. Die höhere Komplexität der Ausführung durch die Mehrteiligkeit der Ausführung wird durch ein verbessertes Gleitverhalten der Rastelemente aneinander ausgeglichen, so dass sich auch hier ein besonders hochqualitatives Öffnungs- und Schließverhalten mit einer Tür mit einem derartigen Scharnier ergibt.
-
Im Folgenden soll die Erfindung und ihre Ausführungsformen anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:
-
1 eine Scharnieranordnung einer Tür mit Türfangband nach dem Stand der Technik;
-
2 ein Scharnier mit externer Rastung nach dem Stand der Technik;
-
3 ein Scharnier mit interner Rastung nach dem Stand der Technik;
-
4 eine Schnittdarstellung durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Scharniers in der Feststellposition;
-
5 eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Scharniers in einer Freigabeposition;
-
6 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Scharniers;
-
7 eine teiltransparente Ansicht des Scharniers gemäß 6 zur Veranschaulichung des Rastmechanismus;
-
8 eine perspektivische Ansicht des Rastmechanismus des Scharniers gemäß 6;
-
9 bis 12 eine Darstellung der Montageschritte bei der Montage des Rastmechanismus des Scharniers gemäß 6;
-
14 und 15 unterschiedliche Ausführungsbeispiele für Rastelemente zur Verwendung mit Ausführungsbeispielen eines erfindungsgemäßen Scharniers;
-
Um beim Öffnen und Schließen einer Tür 10 eines Kraftwagens. Die Tür 10 in bestimmten vorgegebenen Positionen fixieren zu können, ist ein Rastmechanismus notwendig. Die Tür 10 ist üblicherweise mittels zweier Scharniere 12 an einer Karosserie 14 angeschlagen. Die Scharniere 12 weisen türseitige Scharnierteile 16 und karosserieseitige Scharnierteile 18 auf, die um eine Scharnierachse 20 gegeneinander verschwenkbar sind.
-
Eine Möglichkeit, Feststellposition für die Bewegung der Tür 10 zu geben, ist die Verwendung eines Türfangbandes 22, wie in 1 dargestellt. In das Türfangband 22 ist ein Rastmechanismus integriert, welcher ein Feststellen der Tür 10 in vorgegebenen Positionen ermöglicht. Ein solches Türfangband 22 benötigt eine große Anzahl zusätzlicher Bauteile und erhöhte dabei das Gesamtgewicht des Kraftwagens. Die Lagerstellen 24 des Türfangbandes 22 müssen zudem geschmiert werden und liegen frei, so dass ein Verschmutzungsrisiko besteht.
-
Alternativ zur Verwendung von Türfangbändern 22 kann auch, wie in 2 dargestellt, ein Scharnier 12 mit einem externen, radial wirkenden Rastmechanismus 26 verwendet werden, auch dies ist aus dem Stand der Technik bekannt. Der externe Rastmechanismus 26 wirkt in radialer Richtung, und ist nachteiliger Weise komplex aufgebaut. Auch hier liegen eingefettete Teilbereiche frei, so dass ein Verschmutzungsrisiko besteht.
-
Eine weitere, ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannte Variante zur Verrastung einer Tür 10 eines Kraftwagens ist in 3 dargestellt. Der Rastmechanismus ist hierbei in das Scharnier 12 integriert. Auch hier ist eine radiale Wirkung des Rastmechanismus vorgesehen, weswegen das Scharnier 12 in diesem Fall besonders komplex aufgebaut ist. Gleichzeitig kann ein derartiger radial wirkender interner Rastmechanismus oftmals nicht in die gewünschte Haptik beim Öffnen bzw. Schließen der Tür gewährleisten. Der Benutzer erfährt oft das Gefühl eines ausgeleierten Rastmechanismus, was zu einer negativen Qualitätsanmutung führt.
-
Um eine besonders einfach gestaltete leichte und gleichzeitig hochqualitative Verrastung der Tür 10 zu ermöglichen, kann ein Scharnier gemäß der 4 und 5 verwendet werden. Das Scharnier 12 umfasst einen Unterkörper 28, in dessen Aufnahmeöffnung 30 ein Schließbolzen 32 eingreift. Konzentrisch zur Aufnahmeöffnung 30 ist eine weitere Aufnahme 34 vorgesehen, in welcher eine Feder 36 aufgenommen ist. Die Feder 36 drückt in Richtung des Pfeiles 38 auf ein erstes, axial bzgl. des Scharniers 12 bewegliches Rastelement 40 und presst dieses an ein axial ortsfestes Rastelement 42 an. Die Rastelemente sind über Dichtungsringe 44 mit der Wandung des Unterkörpers 28 bzw. des Oberkörpers 46 abgedichtet. Der Oberkörper 46 steht über ein Verbindungselement 48 mit der Tür 10 in Verbindung, der Unterkörper 28 über ein Verbindungselement 50 mit der Säule oder Seitenwand des Kraftwagens. Über eine Rastnase 52 ist das axial unbewegliche Rastelement 42 fest mit dem Unterkörper 28 verbunden und kann sich daher nicht gegenüber diesem verdrehen. Das axial bewegliche Rastelement 40 ist dagegen gegenüber dem Unterkörper 28 drehbar und bewegt sich daher zusammen mit dem Oberkörper 46 mit.
-
4 zeigt das Scharnier 12 in einer Rastposition, in welcher axiale Profilelemente 54 des axial festen Rastelements 42 in entsprechende Ausnahmen 56 des axial beweglichen Rastelements 40 eingreifen. Um die Verbindung zwischen den Rastelementen 40, 42 lösen zu können, muss die Feder 36 komprimiert werden. Hieraus ergibt sich die aus 5 gezeigte bewegliche Position des Scharniers 12, in denen die Profilelemente 54, 58 der Rastelemente 40, 42 nicht in Eingriff stehen. Die Feder 36 ist hier komprimiert, so dass sie das axial bewegliche Rastelement 40 wieder ein Eingriff mit dem axial festen Rastelement 42 bringt, so bald das Profilelement 54 des axial festen Rastelements 42 wieder in die Ausnahme 46 des axial beweglichen Rastelements 40 eingreift.
-
Wie aus der perspektivischen Darstellung des Scharniers 12 in 6 zu entnehmen, ist der gesamte Rastmechanismus durch den Unterkörper 28 bzw. den Oberkörper 46 gekapselt, so dass keine geschmierten Teile des Rastmechanismus frei liegen. Das Scharnier 12 ist daher besonders kompakt und vor Verschmutzung geschützt. Der Rastmechanismus des Scharniers 12 ist perspektivischer Ansicht nochmals in den 7 und 8 dargestellt. Insbesondere in 8 ist die besonders kompakte Bauweise des Rastmechanismus gut zu erkennen.
-
Die 9 bis 12 zeigen die einzelnen Bauteile des Scharniers 12 sowie deren Montagereihenfolge. Um die Lagerung des Scharnierzapfens sicherzustellen, werden in den Unterkörper 28 des Scharniers 12, wie in 9 zu erkennen ist, zunächst ein Dichtring 60 sowie unterstützende Scheiben 62, 64 eingelegt. Parallel hierzu erfolgt, wie in 10 dargestellt, der Zusammenbau des Rastmechanismus, wofür die Feder 36 mit den Rastelementen 40, 42 sowie einem Federpufferelement 66 zusammengefügt wird.
-
Die Rastachse 32 wird gemäß 11 ebenfalls mit einem Dichtring 68 sowie einer Scheibe 70 versehen. Und parallel hierzu der Oberkörper 46 mit einer Schraube 72 gesichert. In den 14 und 15 sind schließlich noch alternative Ausführungsformen der Rastelemente 40, 42 gezeigt. In der Ausführung gemäß 14 sind die Rastelemente 40, 42 als Kunststoffspritzgussteile ausgeführt, die jeweils komplementäre Profilierungen aus Ausnahmen 56 und Erhebungen 54 besitzen, wird denen die gewünschten Feststellpositionen der beiden Rastelemente 40, 42 gegeneinander und damit auch des Scharniers insgesamt festgelegt werden. Zur Verhinderung von Verschleiß können die Oberflächen der Rastelemente 40, 42 zudem noch beschichtet werden.
-
15a zeigt ein Rastelement 40, welches aus Metall ausgebildet, wobei die Erhebungen 58 durch in Aufnehmungen des Rastelements 40 aufgenommene Kugeln dargestellt sind. In 15b ist ein dazu komplementäres Rastelement 42 dargestellt, welches ebenfalls aus Metall ausgebildet ist und in einer entsprechenden Profilierungsgeometrie gefräst wurde, welche komplementär zu der Kugelanordnung in dem Rastelement 40 gemäß 15a ausgebildet ist. Selbstverständlich können auch metallische oder Kunststoffteile miteinander kombiniert werden oder andere geeignete Profilierungen angewendet werden, die die gewünschte Verrastung der Rastelemente 40, 42 gegeneinander ergeben.
-
Insgesamt gibt sich so ein besonders kompaktes, einfach herzustellendes und haptisch hochqualitatives Scharnier 12 mit einer oder mehrere Raststellungen.
-
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 10009375 A1 [0003]
- DE 10006057 A1 [0004]
