DE102015003291A1

DE102015003291A1 - Fahrzeug mit demontierbarer Klappe

Info

Publication number: DE102015003291A1
Application number: DE102015003291.7A
Authority: DE
Inventors: Udo Mildner; Frank Leopold
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2015-03-13
Filing date: 2015-03-13
Publication date: 2016-09-15
Also published as: CN105971423A; CN105971423B; GB2536330A; GB201521191D0; US20160263972A1; US9822565B2

Abstract

Die Karosserie eines Fahrzeugs ist mit einer Klappe (1) über ein Scharnier (4) schwenkbeweglich verbunden. Das Scharnier (4) umfasst ein erstes Beschlagteil (12) zur Befestigung an einem ersten (31) unter der Karosserie (31) und der Klappe (1) ausgewählten Fahrzeugteil und ein zweites Beschlagteil (5) zur Befestigung an dem zweiten unter der Karosserie (31) und der Klappe (1) ausgewählten Fahrzeugteil (1). Das zweite Beschlagteil (5) ist mit dem ersten Beschlagteil (12) um eine Scharnierachse (9) schwenkbar verbunden. Ein Kopf (16) eines Bolzens (15) des ersten Fahrzeugteils ist durch einen Durchgang (14) des ersten Beschlagteils (12) hindurchgesteckt, und ein Steuerteil (18) ist zwischen einer Verriegelungsstellung, in der es zwischen einen Hinterschnitt (29) des Kopfs (16) und das erste Beschlagteil (12) eingreift, und einer Freigabestellung bewegbar, in der es aus dem Hinterschnitt (29) ausgerückt ist und der Kopf (16) frei ist, den Durchgang (14) zu passieren.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Karosserie und einer mit der Karosserie über ein Scharnier schwenkbeweglich verbundenen Klappe. Insbesondere wenn die Klappe eine Laderaumklappe ist, ist es an sich wünschenswert, die Klappe demontieren zu können, zum Beispiel um Fracht zu befördern, die bei geschlossener Klappe nicht in den Laderaum hineinpasst, oder wenn auf einer Fahrt an einer Vielzahl von Orten Waren ein- oder ausgeladen werden müssen und dazu jedes Mal auf den Laderaum zugegriffen werden muss.
Aus DE 196 33 152 A1 ist ein Fahrzeug mit einer Karosserie und einer mit der Karosserie über ein Scharnier schwenkbeweglich verbundenen, demontierbaren Klappe bekannt. Die Klappe wird an einem Dachquerträger montiert, in dem ein karosserieseitiges Scharnierteil auf eine Hilfsplatte am Dachquerträger aufgesetzt und an diesem durch eine Schraube fixiert wird. Für eine einzelne Person ist es kaum möglich, die Heckklappe mit dem daran befestigten Scharnier auf der Hilfsplatte aufliegend zu halten und gleichzeitig eine Schraube zu platzieren und diese fest zu ziehen. Das An- und Abmontieren der Heckklappe erfordert daher wenigstens zwei Personen und beträchtlichen Zeitaufwand.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Fahrzeug zu schaffen, bei dem eine Klappe an einer Karosserie schnell, sicher und einfach an- und abmontierbar ist.
Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einem Fahrzeug mit einer Karosserie und einer mit der Karosserie über ein Scharnier schwenkbeweglich verbundenen Klappe das Scharnier ein erstes Beschlagteil zur Befestigung an einem ersten unter der Karosserie und der Klappe ausgewählten Fahrzeugteil und ein zweites Beschlagteil zur Befestigung an dem zweiten unter der Karosserie und der Klappe ausgewählten Fahrzeugteil umfasst, das mit dem ersten Beschlagteil um eine Scharnierachse schwenkbar verbunden ist, wobei ein Kopf eines Bolzens des ersten Fahrzeugteils durch einen Durchgang des ersten Beschlagteils hindurch gesteckt ist, und ein Steuerteil zwischen einer Verriegelungsstellung, in der es zwischen einen Hinterschnitt des Kopfs und das erste Beschlagteil eingreift, und einer Freigabestellung bewegbar ist, in der es aus dem Hinterschnitt ausgerückt ist und der Kopf frei ist, den Durchgang zu passieren. Um die Klappe an der Karosserie zu befestigen, genügt es hier, das Steuerteil in die Verriegelungsstellung zu versetzen.
Insbesondere wenn das Steuerteil fester Bestandteil des Scharniers ist, ist eine Situation ausgeschlossen, in der zwar ein Benutzer durch Überstülpen des ersten Scharnierteils über den Bolzen die Klappe an der Karosserie so platziert hat, dass sie befestigt werden kann, das Befestigen aber daran scheitert, dass ein dafür benötigtes Hilfsmittel wie etwa eine Schraube nicht greifbar ist.
Wenn das Steuerteil – im Gegensatz zu einer Schraube – ein nicht zu entfernender Bestandteil des Scharniers ist, dann kann die erforderliche Beweglichkeit des Steuerteils zwischen Verriegelungsstellung und Freigabestellung durch Schwenken um eine Achse erreicht werden.
Das Steuerteil kann einen randoffenen Schlitz aufweisen, in den der Kopf des Bolzens in der Verriegelungsstellung eingreift. Wenn das Steuerteil um eine Achse schwenkbar ist, dann erstreckt sich der Schlitz vorzugsweise auf einer um die Schwenkachse des Steuerteils zentrierten Zylinderfläche in dessen Umfangsrichtung.
Die Achse, um die das Steuerteil schwenkbar ist, kann die Scharnierachse selbst sein. Fällt sie nicht mit der Scharnierachse zusammen, dann sollte sie des kompakten Aufbaus des Scharniers wegen zwischen der Scharnierachse und dem Durchgang verlaufen.
Das erste Beschlagteil kann eine Grundplatte, in der der Durchgang gebildet ist, und beiderseits der Grundplatte abgewinkelte Laschen umfassen, in denen wenigstens eine Welle gehalten ist. Diese Welle kann die Scharnierachse und/oder die Schwenkachse des Steuerteils bilden; wenn nicht beide zusammenfallen, können in den Laschen auch zwei Wellen, eine für jede Achse, gehalten sein.
Ein Betätigungshebel des Steuerteils kann in der Verriegelungsstellung aus einem Zwischenraum zwischen den Laschen herausragen, um leicht greifbar zu sein und ein bequemes Entriegeln zu ermöglichen.
Das zweite Scharnierteil kann so angeordnet oder geformt sein, dass es in geschlossener Stellung der Klappe eine Bewegung des Steuerteils in die Freigabestellung blockiert. So ist ein ungewollter Übergang des Steuerteils in die Entriegelungsstellung bei geschlossener Klappe ausgeschlossen.
Zwischen dem zweiten Scharnierteil und dem Steuerteil kann ein Puffer vorgesehen sein, der in geschlossener Stellung der Klappe druckbelastet ist und so bei jedem Schließen der Klappe das Steuerteil in die Verriegelungsstellung beaufschlagt.
Der Hinterschnitt kann durch eine Seitenwand einer sich um den Kopf des Bolzens herum erstreckenden Nut gebildet sein. Dies vereinfacht den Zusammenbau des Fahrzeugs, da beim Anbringen des Bolzens an dem ersten Fahrzeugteil nicht auf die Orientierung des Bolzens geachtet zu werden braucht.
Am ersten Fahrzeugteil kann ein Durchgang gebildet sein, den der Kopf des Bolzens durchsetzt. Wenn ein Fuß des Bolzens an einer von dem Scharnier abgewandten Seite des ersten Fahrzeugteils anliegt, ist ein Lösen des Bolzens von dem ersten Fahrzeugteil in der Verriegelungsstellung selbst dann ausgeschlossen, wenn der Bolzen an dem ersten Fahrzeugteil nicht fest verankert ist oder eine solche Verankerung zerstört worden ist.
In den meisten praktischen Anwendungen der Erfindung wird die Klappe eine Laderaumklappe sein, die Erfindung ist aber auch auf andere Klappen wie etwa eine Motorhaube oder eine Tür des Fahrzeugs übertragbar.
Wenn das oben erwähnte erste Fahrzeugteil die Karosserie und das zweite Fahrzeugteil die Klappe ist, dann kann zusammen mit der Klappe auch das Scharnier von der Fahrzeugkarosserie gelöst werden.
Wenn beim Montieren der Klappe das erste Beschlagteil von oben über den Bolzen gestülpt worden ist, wird es durch den Eingriff des Bolzens und das Gewicht des zweiten Fahrzeugteils provisorisch am ersten Fahrzeugteil in Stellung gehalten, bis das Steuerteil in die Verriegelungsstellung gebracht ist. Dies erleichtert einem Benutzer eine sichere Montage der Klappe.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
1 eine Laderaumklappe eines Kraftfahrzeugs;
2 ein Detail der Laderaumklappe aus 1;
3 ein isoliertes Scharnier der Laderaumklappe;
4 einen Bolzen zur karosserieseitigen Verankerung des Scharniers;
5 einen schematischen Schnitt durch einen Dachrahmen einer Fahrzeugkarosserie und eine Laderaumklappe, deren Scharnier auf einen Bolzen des Dachrahmens aufgesetzt, aber noch nicht an diesem verriegelt ist;
6 den Dachrahmen und die Laderaumklappe mit Scharnier in Verriegelungsstellung und offener Laderaumklappe;
7 den Dachrahmen und die Laderaumklappe in geschlossener Stellung;
8 das Scharnier gemäß einer zweiten Ausgestaltung; und
9 einen schematischen Schnitt durch das am Dachrahmen verriegelte Scharnier gemäß der zweiten Ausgestaltung.
1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht von der Innenseite her eine Laderaumklappe 1 eines Kraftfahrzeugs. Blechteile der Lagerraumklappe 1 bilden einen Rahmen rings um eine Heckscheibe 2. An einem oberen Profil 3 des Rahmens sind zwei Scharniere 4 befestigt, deren Aufbau im Folgenden genauer erläutert wird.
Die beiden Scharniere 4 sind baugleich, weswegen es genügt, in 2 nur eines von ihnen in einer vergrößerten Ansicht zu zeigen. Ein aus einem kräftigen Blech einteilig geformtes klappenseitiges Beschlagteil 5 umfasst eine Grundplatte 6, die mithilfe von zwei Schrauben 7 an dem oberen Profil 3 flach anliegend befestigt ist, und eine von einer Oberkante der Grundplatte 6 abstehende Zunge, die aufgerollt ist, um ein Gewerbe 8 zu bilden, in dem ein die Schwenkachse 9 des Scharniers 4 definierender Stift 10 drehbar aufgenommen ist. Der Stift 10 durchsetzt beiderseits des Gewerbes 8 zwei Laschen 11 eines karosserieseitigen Beschlagteils 12. Das karosserieseitige Beschlagteil 12 ist wie das klappenseitige aus einem kräftigen Blech einteilig geformt, und die zwei Laschen 11 sind über eine Grundplatte 13 einteilig verbunden. In der Grundplatte 13 ist ein kreisrunder Durchgang 14 zu erkennen. Der Durchgang 14 ist vorgesehen, um den Kopf 16 eines am Dachrahmen der Fahrzeugkarosserie verankerten Bolzens 15 aufzunehmen, der später mit Bezug auf 4 genauer beschrieben wird.
Zwischen der Grundplatte 13 und dem Stift 10 ist parallel zu letzterem ein zweiter Stift 17 an den Laschen 11 aufgehängt. Dieser Stift 17 bildet eine Schwenkachse eines Steuerteils 18, von dem in 2 im Wesentlichen nur zwei zu den Laschen 11 parallele Seitenwände 19 im Zwischenraum zwischen den Laschen 11 zu erkennen sind.
Deutlicher zu erkennen ist das Steuerteil 18 in der isolierten Ansicht des Scharniers 4 in 3. In dieser Ansicht ist das Steuerteil 18 aus dem Zwischenraum aus den Laschen 11 in Richtung des Fahrzeughecks herausgeschwenkt, so dass eine sich zwischen den Unterkanten der Seitenwände 19 erstreckende, in etwa auf den Stift 17 zentrierte zylindrische Wand 20 sichtbar ist. In der zylindrischen Wand 20 ist ein Schlitz 21 ausgespart. Der Schlitz 21 ist zu einem vorderen, in 3 zwischen den Laschen 11 verborgenen Rand der zylindrischen Wand 20 hin offen. Eine Rückwand 22 des Steuerteils 18, das die beiden Seitenwände 19 verbindet, ist in der in 3 gezeigten Freigabestellung nach oben gekehrt, und ein Greifabschnitt 23 ragt von einem unteren Ende der Rückwand 22 aus in die Höhe. Die zylindrische Wand 20 überlappt in der Freigabestellung nicht mit der Grundplatte 13.
Der in 4 gezeigte Bolzen 15 hat einen Fuß 24 in Form einer Kreisscheibe, von der zentral der Kopf 16 absteht. Um den Kopf 16 herum sind an der Oberseite des Fußes 24 Schweißvorsprünge 25 verteilt, die vorgesehen sind, um, wenn der Bolzen 15 in einen Durchgang eines Dachrahmens eingesteckt ist, an dem Dachrahmen widerstandsverschweißt zu werden.
Die Länge eines vom Fuß 24 aus ersten zylindrischen Bereichs 26 des Kopfes 16 ist so bemessen, dass wenn der Bolzen 15 am Dachrahmen verschweißt und das Scharnier 4 so auf den Dachrahmen aufgesetzt ist, dass der Kopf 16 in den Durchgang 14 eingreift, eine Flanke 27 zwischen dem ersten zylindrischen Bereich 26 und einer nach oben daran anschließend Nut 28 mit der Oberseite der Grundplatte 13 bündig ist. So kann der Kopf 16, wenn das Steuerteil 18 aus der in 3 gezeigten Freigabestellung abwärts in die Verriegelungsstellung geschwenkt wird, in dessen Schlitz 21 einrücken, wobei die den Schlitz 21 begrenzenden Ränder der zylindrischen Wand 20 in die Nut 28 eingreifen und ein reibschlüssiger Kontakt zwischen der Innenseite der zylindrischen Wand 20 und einer die Nut 28 nach oben, zu einem zweiten zylindrischen Bereich 30, begrenzenden Flanke 29 für einen festen Sitz des karosserieseitigen Beschlagteils 12 am Bolzen 15 sorgt.
5 bis 7 veranschaulichen anhand schematischer Schnitte die Montage der Laderaumklappe 1 an den hier mit 31 bezeichneten Dachrahmen. Der Dachrahmen 31 umfasst zwei Bleche 32, 33, die entlang in Fahrzeugquerrichtung langgestreckter Flansche 34, 35 miteinander verschweißt sind, um das Hohlprofil des Dachrahmens 31 zu bilden. Im hinteren der beiden Flansche 35 sind zwei Durchgänge 36 gebildet, in die jeweils von unten ein Bolzen 15 eingeschoben und über seinen Fuß 24 an der Unterseite des Flansches 35 verschweißt ist.
Die Grundplatte 13 des karosserieseitigen Beschlagteils 12 liegt auf der Oberseite des Flansches 34 auf, wobei der Bolzen 15 in den Durchgang 14 der Grundplatte 13 eingreift. Da außerhalb der Schnittebene liegende Teile in 5 bis 7 nicht gezeigt sind, ist von dem Steuerteil 18 im Wesentlichen nur die Rückwand 22, der Greifabschnitt 23 und ein kurzes Stück der zylindrischen Wand 20 am Ende des Schlitzes 21 zu sehen. Der Bolzen 15 greift in dieser Stellung noch nicht in den Schlitz 21 ein.
In 6 ist das Steuerteil 18 um den Stift 17 in die Verriegelungsstellung geschwenkt, in der die zylindrische Wand 20 in die Nut 28 des Bolzens 15 eingreift. Die Laderaumklappe 1 selber befindet sich wie in 5 noch in offener Stellung.
Nachdem allerdings das karosserieseitige Beschlagteil 12 durch den Eingriff des Steuerteils 18 in die Nut 28 am Dachrahmen 31 verriegelt worden ist, kann die Laderaumklappe 1 abwärts in die geschlossene Stellung geschwenkt werden, wie in 7 gezeigt. In der geschlossenen Stellung liegt die Grundplatte 6 des klappenseitigen Beschlagteils 5 fest an einem Gummipuffer 37 des Steuerteils 18 an, und das Steuerteil 18 ist zwischen dem Bolzen 15 einerseits und der Grundplatte 6 andererseits unbeweglich fixiert. Ein Lösen der Scharnierverriegelung bei geschlossener Laderaumklappe 1 ist so ausgeschlossen. Ferner bekommt das Steuerteil 18 bei jedem Schließen der Laderaumklappe 1 einen Stoß, der es in die Verriegelungsstellung beaufschlagt, so dass auch wiederholtes Öffnen und Schließen der Laderaumklappe 1 nicht zu einem ungewollten Lösen der Verriegelung führen kann. Durch Anheben des Greifabschnitts 23 ist ein Lösen der Verriegelung bei offener Klappe 1 hingegen problemlos und ohne Werkzeug möglich, und da die Klappe 1 auf dem Dachrahmen 31 auch nach dem Entriegeln stabil aufliegt, wenn sie nur an ihrem freien Ende hochgehalten wird, kann auch ein einzelner Benutzer die Klappe 1 ohne Mühe abmontieren.
8 und 9 zeigen in perspektivischer Ansicht bzw. im Schnitt eine Variante des Scharniers 4, bei der an der Sohle der zylindrischen Wand 20, zwischen dem Ende des Schlitzes 21 und der Rückwand 22, eine federbelastete Kugel 38 eingelassen ist. Komplementär dazu ist in der Grundplatte 13 eine Aussparung 39 gebildet, in die die Kugel 38 in der Verriegelungsstellung einrastet. So muss, um das Steuerteil 18 aus der Verriegelungsstellung in die in 8 gezeigte Freigabestellung zu schwenken, der Widerstand der Feder überwunden werden, die die Kugel 38 in die Aussparung 39 hineingedrückt hält.
Es versteht sich, dass die obige detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen zwar bestimmte exemplarische Ausgestaltungen der Erfindung darstellen, dass sie aber nur zur Veranschaulichung gedacht sind und nicht als den Umfang der Erfindung einschränkend ausgelegt werden sollen. Diverse Abwandlungen der beschriebenen Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Rahmen der nachfolgenden Ansprüche und deren Äquivalenzbereich zu verlassen. Insbesondere gehen aus dieser Beschreibung und den Figuren auch Merkmale der Ausführungsbeispiele hervor, die nicht in den Ansprüchen erwähnt sind. Solche Merkmale können auch in anderen als den hier spezifisch offenbarten Kombinationen auftreten. Die Tatsache, dass mehrere solche Merkmale in einem gleichen Satz oder in einer anderen Art von Textzusammenhang miteinander erwähnt sind, rechtfertigt daher nicht den Schluss, dass sie nur in der spezifisch offenbarten Kombination auftreten können; stattdessen ist grundsätzlich davon auszugehen, dass von mehreren solchen Merkmalen auch einzelne weggelassen oder abgewandelt werden können, sofern dies die Funktionsfähigkeit der Erfindung nicht in Frage stellt.
Bezugszeichenliste

1: Laderaumklappe
2: Heckscheibe
3: oberes Profil
4: Scharnier
5: klappenseitiges Beschlagteil
6: Grundplatte
7: Schraube
8: Gewerbe
9: Schwenkachse
10: Stift
11: Laschen
12: karosserieseitiges Beschlagteil
13: Grundplatte
14: Durchgang
15: Bolzen
16: Kopf
17: Stift
18: Steuerteil
19: Seitenwand
20: zylindrische Wand
21: Schlitz
22: Rückwand
23: Greifabschnitt
24: Fuß
25: Schweißvorsprung
26: erster zylindrischer Bereich
27: Flanke
28: Nut
29: Flanke
30: zweiter zylindrischer Bereich
31: Dachrahmen
32: Blech
33: Blech
34: Flansch
35: Flansch
36: Durchgang
37: Gummipuffer
38: Kugel
39: Aussparung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19633152 A1 [0002]

Claims

Fahrzeug mit einer Karosserie und einer mit der Karosserie über ein Scharnier (4) schwenkbeweglich verbundenen Klappe (1), wobei das Scharnier (4) ein erstes Beschlagteil (12) zur Befestigung an einem ersten (31) unter der Karosserie (31) und der Klappe (1) ausgewählten Fahrzeugteil, und ein zweites Beschlagteil (5) zur Befestigung an dem zweiten unter der Karosserie (31) und der Klappe (1) ausgewählten Fahrzeugteil (1) umfasst, das mit dem ersten Beschlagteil (12) um eine Scharnierachse (9) schwenkbar verbunden ist, wobei ein Kopf (16) eines Bolzens (15) des ersten Fahrzeugteils durch einen Durchgang (14) des ersten Beschlagteils (12) hindurchgesteckt ist, und ein Steuerteil (18) zwischen einer Verriegelungsstellung, in der es zwischen einen Hinterschnitt (29) des Kopfs (16) und das erste Beschlagteil (12) eingreift, und einer Freigabestellung bewegbar ist, in der es aus dem Hinterschnitt (29) ausgerückt ist und der Kopf (16) frei ist, den Durchgang (14) zu passieren.
Fahrzeug nach Anspruch 1, bei dem das Steuerteil (18) einen randoffenen Schlitz (21) aufweist, in den der Kopf (16) in der Verriegelungsstellung eingreift.
Fahrzeug nach Anspruch 1, bei dem das Steuerteil (18) zwischen der Verriegelungsstellung und der Freigabestellung um eine Achse (17) schwenkbar ist.
Fahrzeug nach Anspruch 3, bei dem die Achse die Scharnierachse ist.
Fahrzeug nach Anspruch 3, bei dem die Achse (17) zwischen der Scharnierachse (9) und dem Durchgang (14) verläuft.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das erste Beschlagteil (12) eine Grundplatte (13), in der der Durchgang (14) gebildet ist, und beiderseits der Grundplatte (13) abgewinkelte Laschen (11) umfasst, in denen wenigstens ein Stift (10, 17) gehalten ist.
Fahrzeug nach Anspruch 6, bei dem ein Greifabschnitt (23) des Steuerteils (18) in der Verriegelungsstellung aus einem Zwischenraum zwischen den Laschen (11) herausragt.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in geschlossener Stellung der Klappe (1) das zweite Scharnierteil (5) eine Bewegung des Steuerteils (18) in die Freigabestellung blockiert.
Fahrzeug nach Anspruch 8, bei dem in geschlossener Stellung der Klappe (1) ein Puffer (37) zwischen dem zweiten Scharnierteil (5) und dem Steuerteil (18) druckbelastet ist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Hinterschnitt eine Flanke (29) einer sich um den Kopf (16) herum ersteckenden Nut (28) ist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Kopf (16) des Bolzens (15) einen Durchgang (36) des ersten Fahrzeugteils (31) durchsetzt und ein Fuß (24) des Bolzens (15) an einer von dem Scharnier (4) abgewandten Seite des ersten Fahrzeugteils (31) anliegt.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Klappe (1) eine Laderaumklappe ist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das erste unter der Karosserie und der Klappe ausgewählte Fahrzeugteil (31) die Karosserie und das zweite Fahrzeugteil (1) die Klappe ist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das erste Beschlagteil (12) von oben über den Bolzen (15) gestülpt ist.