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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Scharnier, insbesondere zum schwenkbeweglichen Verbinden einer Klappe mit einer Karosserie eines Fahrzeugs.
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Die Heckklappen von Kraftfahrzeugen sind häufig mit Gasdruckfedern versehen, um sie in einer offenen, angehobenen Stellung stabil zu halten. Der Einbau einer solchen Heckklappe ist einigermaßen aufwändig, da dafür auf einer Seite ein Beschlagteil des Scharniers mit der Karosserie und auf der anderen Seite ein Beschlagteil mit der Klappe verbunden werden muss und anschließend auch die Gasdruckfedern zwischen Scharnier und Klappe eingefügt werden müssen.
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Aus
DE 10 2008 061 395 A1 ist bekannt, die Heckklappe eines Kraftfahrzeugs mit einer Drehstabfeder auszustatten, um die Bewegung in die Offenstellung anzutreiben. Auch eine solche Klappe ist jedoch schwierig einzubauen, da sie nur in der Offenstellung montiert werden kann und in dieser Stellung solange sicher gehalten werden muss, bis die Klappe an der Karosserie angelenkt ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Scharnier zu schaffen, das preiswert, einfach und robust aufgebaut ist und eine effiziente Montage einer Klappe an einer Fahrzeugkarosserie ermöglicht.
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Die Aufgabe wird einer Ausgestaltung der Erfindung zu Folge gelöst, indem bei einem Scharnier mit einem ersten Beschlagteil zur Befestigung an einem ersten unter der Karosserie und der Klappe ausgewählten Fahrzeugteil und einem zweiten Beschlagteil zur Befestigung an dem zweiten unter der Karosserie und der Klappe ausgewählten Fahrzeugteil und mit einer Drehstabfeder, die zwischen einem mit dem ersten Scharnierteil drehfest verbundenen ersten Ende und einem mit dem zweiten Scharnierteil drehfest verbundenen zweiten Ende wenigstens einen Wellenabschnitt aufweist, über den das erste und das zweite Scharnierteil schwenkbar zusammenhängen, die drehfeste Verbindung zwischen dem ersten Ende und dem ersten Scharnierteil durch ein Fixierungsteil hergestellt ist, das auf das erste Ende drehfest aufgesteckt ist und am ersten Beschlagteil lösbar befestigt ist.
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Solange das Fixierungsteil nicht montiert ist, kann die Drehstabfeder nicht gespannt werden, und die Beschlagteile sind frei gegeneinander schwenkbar, so dass beim Zusammenbau ihre Position gegenüber demjenigen Fahrzeugteil, an dem sie befestigt werden müssen, auch durch Schwenken der Scharnierteile gegeneinander korrigiert werden kann und nicht zwangsläufig eine Bewegung der gesamten Klappe erforderlich ist. D. h. die Position, die die Klappe während der Montage einnehmen muss, ist nicht in allen sechs Freiheitsgraden der Translation und der Rotation eindeutig festgelegt, sondern nur in fünfen, was die Platzierung der Klappe in eine für den Einbau geeigneten Stellung erleichtert und insbesondere auch einem Benutzer des Fahrzeugs die Möglichkeit gibt, die Klappe bei Bedarf aus- und wieder einzubauen.
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Eine Schraube, die das Fixierungsteil an dem ersten Beschlagteil lösbar befestigt, kann in ein Schraubloch einer Grundplatte des ersten Scharniers eingreifen.
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Zur Befestigung des Fixierungsteils an dem ersten Beschlagteil kann die Schraube durch eine Öffnung des ersten Beschlagteils hindurch in ein Gewinde des ersten Fahrzeugteils eingreifen. So kann dieselbe Schraube sowohl zur Befestigung des Fixierungsteils an dem ersten Beschlagteil als auch zur Befestigung des ersten Beschlagteils an dem ersten Fahrzeugteil dienen.
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Es ist wünschenswert, das Fixierungsteil lösen zu können, ohne dafür die Verbindung des ersten Beschlagteils zum ersten Fahrzeugteil lösen zu müssen. Daher sollte die Grundplatte des ersten Beschlagteils zweckmäßigerweise noch wenigstens ein zweites Schraubloch aufweisen, so dass eine in diesem zweiten Schraubloch aufgenommene Schraube ebenfalls in ein Gewinde des ersten Fahrzeugteils eingreifen und so die Verankerung des ersten Beschlagteils am ersten Fahrzeugteil auch dann noch sicherstellen kann, wenn die das Fixierungsteil befestigende Schraube entfernt ist.
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Das Fixierungsteil umfasst vorzugsweise zwei über einen Winkel zusammenhängende Schenkel, von denen einer mit dem ersten Ende der Drehstabfeder steckverbunden und der andere am ersten Beschlagteil lösbar befestigt ist.
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Das im Allgemeinen aus Flachmaterial wie etwa einem kräftigen Blech zugeschnittene erste Scharnierteil kann eine Zunge umfassen, die zu einer die Drehstabfeder umgreifenden Hülse geformt ist.
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Das zweite Scharnierteil kann ebenfalls eine Grundplatte mit wenigstens einem Schraubloch zur Befestigung an dem zweiten Karosseriebauteil sowie wenigstens einen von der Grundplatte abgewinkelten Schenkel umfassen, wobei in dem Schenkel eine Öffnung gebildet ist, durch die sich der Wellenabschnitt erstreckt.
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Vorzugsweise umfasst das zweite Scharnierteil zwei Schenkel, zwischen die eine Hülse wie oben beschrieben eingreift.
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Vorzugsweise sind am ersten Karosserieteil das erste sowie ein drittes Scharnierteil und am zweiten Karosserieteil das zweite und ein viertes Scharnierteil befestigt. Dabei kann das zweite Scharnierteil am Wellenabschnitt mit dem dritten Scharnierteil axial überlappen, insbesondere in dem die am dritten Scharnierteil geformte Hülse zwischen die Schenkel des zweiten Scharnierteils eingreift, und entsprechend kann das erste Scharnierteil am Wellenabschnitt mit dem vierten Scharnierteil axial überlappen.
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Die Drehstabfeder kann in aus
DE 10 2008 061 395 A1 bekannter Weise mehrere aneinander, vorzugsweise über Zahnräder, rotatorisch gekoppelte Wellenabschnitte umfassen; vorzugsweise ist allerdings nur ein einziger Wellenabschnitt vorgesehen, an dem sämtliche Scharnierteile angreifen.
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Die Scharnierteile können sämtlich aus Flachmaterial einteilig geformt sein.
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Um auch das zweite Ende der Drehstabfeder drehfest zu verankern, kann es eine gegen den Wellenabschnitt axial verdrehte Spitze umfassen, die in eine Öffnung des zweiten Scharnierteils eingreift.
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Vorzugsweise ist das zweite Ende der Drehstabfeder U-förmig, so dass durch Einschieben in axialer Richtung sowohl der Wellenabschnitt in die Scharnierteile eingeschoben als auch sein zweites Ende drehfest verankert werden kann. Dies erleichtert einen manuellen Einbau bzw. Wiedereinbau der Klappe zusätzlich, da es zunächst genügt, zweites und drittes Scharnierteil so zueinander zu positionieren, dass die Drehstabfeder eingeschoben werden kann. Sobald diese eine erste punktuelle Verbindung zwischen Karosserie und Klappe bildet, kann die Orientierung der Klappe durch Schwenken um diesen Verbindungspunkt so korrigiert werden, dass die Drehstabfeder bis zum ersten und vierten Beschlagteil durchgeschoben werden und auch diese miteinander verbinden kann. D. h. zu Beginn des Einbaus muss die Klappe nur in den drei Freiheitsgraden der Translation exakt positioniert sein; in den Freiheitsgraden der Rotation bestehen zunächst erhebliche Toleranzen, die im Laufe des Einbaus korrigiert werden können.
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Um den drehfesten Eingriff der Enden der Drehstabfeder dauerhaft sicherzustellen, kann die Drehstabfeder durch wenigstens einen Seegerring axial fixiert sein.
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Einer anderen Ausgestaltung der Erfindung zu Folge wird die Aufgabe gelöst durch ein Fahrzeug mit einer Karosserie, einer Klappe und einem Scharnier wie oben beschrieben, das die Klappe mit dem Scharnier verbindet.
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Bei einem solchen Fahrzeug ist die Drehstabfeder vorzugsweise in einer offenen Stellung der Klappe entspannt.
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Die Klappe kann das oben erwähnte erste Fahrzeugteil sein, während die Karosserie das zweite Fahrzeugteil bildet.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
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1 eine Ansicht der Heckpartie einer Fahrzeugkarosserie mit daran angelenkter Klappe in offener Stellung;
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2 das die Karosserie und die Klappe verbindende Scharnier in offener Stellung der Klappe;
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3 das Scharnier ohne den es tragenden Dachrahmen;
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4 ein vergrößertes Detail am zweiten Ende der Drehstabfedern;
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5 einen schematischen Schnitt durch die Klappe und einen Teil der Karosserie, der verschiedene Stellungen des Scharniers verdeutlicht; und
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6 eine zu 2 analoge Ansicht bei geschlossener Klappe.
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1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht den Heckbereich einer Kraftfahrzeugkarosserie mit hinteren Kotflügeln 1 und Radkästen 2, einen sich rings um eine Heckklappenöffnung 3 erstreckenden Rahmen 4 sowie eine Heckklappe 5, die an einen hinteren Dachrahmen 6, der einen oberen Rand des Rahmens 4 bildet, um eine benachbart zu einer oberen Kante der Heckklappe horizontal verlaufende Achse 7 schwenkbar angelenkt ist. Die Fahrzeugkarosserie und die Heckklappe 5 sind von an sich bekanntem Aufbau und werden daher hier nicht weiter im Detail beschrieben.
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2 zeigt eine Detailansicht des hinteren Dachrahmens 6 und des daran montierten, die in 2 nicht gezeigte Heckklappe 5 tragenden Scharniers 8. Das Scharnier 8 umfasst hier Beschlagteile 9 bis 12, von denen die Beschlagteile 10, 12 an jeweils entgegengesetzten seitlichen Rändern des hinteren Dachrahmens 6 und die Beschlagteile 9, 11 an der (in 2 nicht dargestellten) Heckklappe 7 mit Hilfe von je zwei Schrauben 13, 14 befestigt sind.
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Ein geradlinig zylindrischer Wellenabschnitt 15 einer Drehstabfeder 16 erstreckt sich einteilig zwischen den Paaren von Beschlagteilen 9, 12 und 10, 11 und stellt jeweils zwischen den Beschlagteilen 9 und 12 bzw. 10 und 11 eines Paares eine schwenkbare Verbindung her.
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Die Beschlagteile 10, 12 sind in einem Wasserkanal 17 des hinteren Dachrahmens 6 jeweils über keilförmige Puffer 18 aus elastisch verformbarem Material montiert. Die Puffer 18 gleichen den jeweils zur Seite hin abschüssigen Verlauf des Wasserkanals 17 aus, so dass Grundplatten 19 der Beschlagteile 10, 12 in einer gleichen horizontalen Ebene zu liegen kommen. Sie sind an den hinteren Dachrahmen 6 durch in 2 nicht sichtbare Schrauben befestigt, die sich durch Schraublöcher der Grundplatten 19 und der Puffer 18 erstrecken und in Gewinde am hinteren Dachrahmen 6 eingreifen. Eine weitere Funktion der Puffer 18 ist die einer Dichtung zwischen Grundplatte 19 und Wasserkanal 17, die Wasser, das im Falle von Niederschlägen in den Wasserkanal 17 gelangt, von den Schrauben und Gewinden fernhält.
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Am linken und rechten Rand der Grundplatte 19 der Beschlagteile 10, 12 ist jeweils ein Schenkel 20 im rechten Winkel nach oben abgebogen. An der Spitze der Schenkel 20 ist jeweils eine kreisrunde Öffnung 21 ausgeschnitten, durch die sich der Wellenabschnitt 15 erstreckt, wie in 2 insbesondere am rechten Beschlagteil 10 zu erkennen.
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Die beiden Beschlagteile 10, 12 können komplett identisch sein; in diesem Falle weist auch das linke Beschlagteil 12 an seinem rechten Schenkel 20 eine zweite Öffnung 22 nahe an der Grundplatte 19 auf. Beim Beschlagteil 12 ist diese Öffnung 22 funktionslos; beim Beschlagteil 10 nimmt sie eine Spitze 23 eines U-förmig umgebogenen Endes 24 der Drehstabfeder 16 auf, so dass das Ende 24 an dem Beschlagteil 10 drehfest verankert ist.
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3 zeigt das Scharnier 8 ohne den hinteren Dachrahmen 6 aus einer anderen Perspektive, in der der Aufbau der zum Verankern an der Heckklappe 5 vorgesehenen Beschlagteile 9, 11 besser zu erkennen ist. Wie die Beschlagteile 9, 12 sind auch die Beschlagteile 10, 11 einteilig aus einem Blechzuschnitt geformt. Eine in Fahrzeugquerrichtung langgestreckte Grundplatte 25 der Beschlagteile 10, 11 weist an ihren Enden jeweils Schraublöcher 26 auf, durch die sich die Schrauben 13, 14 erstrecken. Eine von einem mittleren Abschnitt der Grundplatte 25 ausgehende Zunge 27 ist zu einer Hülse 28 aufgerollt, die zwischen die zwei Schenkel 20 des benachbarten karosserieseitigen Beschlagteils 9 oder 12 eingreift und sich mit geringem Spiel um den Wellenabschnitt 15 erstreckt.
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An einem zweiten Ende 29 der Drehstabfeder 16 hat der Wellenabschnitt 15 einen unrunden, hier quadratischen Querschnitt. Ein Fixierungsteil 30 umfasst zwei über einen rechten Winkel einteilig zusammenhängende Schenkel 31, 32, von denen der eine, 31, an dem vom Beschlagteil 10 abgewandten Schenkel 20 des Beschlagteils 12 anliegt und eine Öffnung aufweist, in der das unrunde Ende 29 der Drehstabfeder 16 drehfest aufgenommen ist. Der zweite Schenkel 32 des Fixierteils 30 liegt an der Grundplatte 25 des Beschlagteils 9 an, und dieselbe Schraube 14 erstreckt sich durch Schraublöcher des Schenkels 32 und der Grundplatte 25. So sorgt das Fixierungsteil 30 für eine drehfeste Verankerung des Endes 29 am Beschlagteil 9.
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Die in 2 und 3 gezeigte Stellung der Beschlagteile 9 bis 12 entspricht einem entspannten Zustand der Drehstabfeder 16. Da in diesem Zustand keine Scherkräfte zwischen dem Schenkel 32 und der Grundplatte 25 auftreten, kann die Schraube 14 aus ihrem Gewinde in der Heckklappe 5 herausgedreht und entfernt werden. Das Fixierungsteil 30 ist dann lose und kann von dem Ende 29 der Drehstabfeder 16 abgezogen werden. Dadurch wird ein Seegerring 33 freigelegt, der in der Konfiguration der 3 weitgehend zwischen dem Fixierungsteil 30 und dem benachbarten Schenkel 20 des Beschlagteils 9 verborgen ist und der die Drehstabfeder 16 axial fixiert, indem er in eine Nut 34 zwischen dem unrunden Ende 29 und dem zylindrischen Wellenabschnitt 15 der Drehstabfeder 16 eingreift. 4 veranschaulicht diesen Sachverhalt anhand einer perspektivischen Detailansicht. Zu sehen sind das im Querschnitt quadratische Ende 29 der Drehstabfeder 16 sowie die Nut 34 zwischen dem Ende 29 und dem Wellenabschnitt 15 sowie der in die Nut 34 einsteckbare Seegerring 33. Der Seegerring 33 ist mit einem Greifabschnitt 35, hier in Form einer Öse, versehen, um seine Anbringung bzw. Entfernung aus der Nut 34 ohne Zuhilfenahme von Werkzeug zu erleichtern.
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Wenn der Seegerring 33 von der Drehstabfeder 16 gelöst ist, kann diese in Richtung ihres Endes 24 aus den Beschlagteilen 9 bis 12 herausgezogen werden; dann ist Heckklappe 5 vollständig von der Karosserie des Fahrzeugs gelöst und kann vom Fahrzeug getrennt werden. So kann das Fahrzeug auch ohne Heckklappe 5 fahren, was insbesondere dann zweckmäßig ist, wenn es zum Beispiel im innerstädtischen Lieferbetrieb eingesetzt wird und zwischen Orten, an denen Fracht ein- oder ausgeladen wird, jeweils nur kurze Strecken zurückzulegen sind.
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Umgekehrt kann die Heckklappe 5 auch vom Benutzer des Fahrzeugs mit geringem Aufwand wieder montiert werden, indem sie zunächst – mit beliebiger Neigung – so gehalten wird, dass wenigstens die Öffnungen 21 des Beschlagteils 10 mit der Hülse 28 des Beschlagteils 11 fluchten, dann die Drehstabfeder 16 in wenigstens eine der Öffnungen 21 des Beschlagteils 10 und die Hülse 28 des Beschlagteils 11 wieder eingeschoben wird und schließlich, ggf. nach Feinausrichtung der Klappe 5 durch Schwenken um den durch den Eingriff der Drehstabfeder an den Beschlagteilen 10, 11 festgelegten Angelpunkt, die Drehstabfeder 16 bis in die Beschlagteile 9, 12 durchgeschoben wird. Wenn auf diese Weise die Schwenkachse der Heckklappe 5 wieder festgelegt ist, wird sie um diese Achse so geschwenkt, dass, wenn das Fixierungsteil 30 auf das Ende 29 aufgesteckt wird, dessen Schraubloch mit dem freien Schraubloch der Grundplatte 25 fluchtet. Wenn die Schraube 14 wieder in die Schraublöcher des Fixierungsteils 30 und der Grundplatte 25 eingeschraubt ist und das Fixierungsteil 30 an die Grundplatte 25 anpresst, ist der Wiedereinbau der Heckklappe 5 abgeschlossen.
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5 zeigt die Stellung eines Teils der Heckklappe 5, mit gestrichelten Linien dargestellt und mit 5a bezeichnet, in der der Wiedereinbau erfolgt. Wenn nach erfolgtem Wiedereinbau die Heckklappe 5 losgelassen wird, nimmt sie eine in 5 mit 5b bezeichnete Stellung ein, in der sie im Vergleich zur Einbaustellung 5a geringfügig nach unten geschwenkt ist und die Drehstabfeder 16 so weit gespannt ist, dass sie das Gewicht der Heckklappe 5 ausgleicht. Um die Heckklappe 7 zu schließen, muss der Benutzer sie weiter abwärts bis in eine Stellung 5c drücken, in der ein Heckklappenschloss 36 (siehe 1) an einem Schlossbügel 37 am unteren Rand des Rahmens 4 einrastet.
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6 zeigt das Scharnier 8 in geschlossener Stellung in einer zu 2 analogen Ansicht. Die Orientierung des Endes 24 der Drehstabfeder 16 ist gegenüber 2 unverändert. Zwischen diesem und dem quadratischen Ende 29 ist der Wellenabschnitt 15 um knapp 90° verdrillt. Die daraus resultierende Spannung treibt die Heckklappe 5 in die angehobene Stellung 5b, wenn das Heckklappenschloss 36 wieder geöffnet wird.
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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.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kotflügel
- 2
- Radkasten
- 3
- Heckklappenöffnung
- 4
- Rahmen
- 5
- Heckklappe
- 6
- hinterer Dachrahmen
- 7
- Achse
- 8
- Scharnier
- 9
- Beschlagteil
- 10
- Beschlagteil
- 11
- Beschlagteil
- 12
- Beschlagteil
- 13
- Schraube
- 14
- Schraube
- 15
- Wellenabschnitt
- 16
- Drehstabfeder
- 17
- Wasserkanal
- 18
- Puffer
- 19
- Grundplatte
- 20
- Schenkel
- 21
- Öffnung
- 22
- Öffnung
- 23
- Spitze
- 24
- Ende
- 25
- Grundplatte
- 26
- Schraubloch
- 27
- Zunge
- 28
- Hülse
- 29
- Ende
- 30
- Fixierungsteil
- 31
- Schenkel
- 32
- Schenkel
- 33
- Seegerring
- 34
- Nut
- 35
- Greifabschnitt
- 36
- Heckklappenschloss
- 37
- Schlossbügel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008061395 A1 [0003, 0015]
