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Die Erfindung betrifft eine Lagervorrichtung für ein an einem Träger, insbesondere Karosserie, verschwenkbar gelagertes Element, insbesondere Tür, eines Fahrzeugs, mit einem an dem Element angeordneten/anordenbaren ersten Lagerteil und mit einem an dem Träger angeordneten/anordenbaren zweiten Lagerteil, wobei eines der Lageteile einen Führungszapfen und das andere der Lagerteile eine Führungsaufnahme mit einer Aufnahmeöffnung zur geführten Aufnahme des Führungszapfens in einem Schwenkendbereich des Elements zur Ausrichtung des Elements an dem Träger aufweist.
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Ferner betrifft die Erfindung eine Anordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Träger, insbesondere Karosserie, mit einem an dem Träger verschwenkbar gelagerten Element und mit einer Lagervorrichtung, die ein an dem Element angeordnetes erstes Lagerteil und ein an dem Träger angeordnetes zweites Lagerteil aufweist, wobei eines der Lagerteile einen Führungszapfen und das andere der Lagerteile eine Führungsaufnahme zur geführten Aufnahme des Führungszapfens in einem Schwenkendbereich des Elements zur Ausrichtung des Elements an dem Träger aufweist.
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Weiterhin betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Anordnung.
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Lagervorrichtungen, Anordnungen und Kraftfahrzeuge der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. So offenbart beispielsweise die Offenlegungsschrift
DE 10 2007 012 118 A1 eine Lagervorrichtung der gattungsgemäßen Art für eine Motorhaube, die an einer Fahrzeug-Karosserie verschwenkbar gelagert ist. Um sicher zu stellen, dass eine zwischen Motorhaube und Karosserie vorhandene Fuge den gewünschten Toleranzen unterliegt, und diese auch bei hohen Geschwindigkeiten und einer damit einhergehenden Belastung beibehalten wird, schlägt es die genannte Offenlegungsschrift vor, eine Lagervorrichtung mit einer Führungsaufnahme, in welche ein Führungszapfen in der geschlossenen Stellung der Motorhaube eindringt, vorzusehen, um die Motorhaube an der Karosserie an ihren vom Schwenklager abgewandten Seite gezielt in eine Schließendposition zu führen, welche auch bei hohen Belastungen, insbesondere durch Fahrtwind, aufrecht erhalten wird.
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Eine ähnliche Lösung ist auch aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2005 006 043 A1 bereits bekannt. Beide bekannten Lösungen haben den Nachteil, dass die Montage der Lagerteile sehr präzise durchgeführt werden muss, um das gewünschte Ergebnis zu erreichen. Weiterhin ist aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2012 018 220 A1 eine zumindest zweiteilig ausgeführte Lagervorrichtung für ein Fahrzeug mit einer Pufferfunktion bekannt, bei welcher ein Pufferelement karosseriefest und ein anderes Pufferelement klappenfest angeordnet ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Lagervorrichtung zu schaffen, die kostengünstig herstellbar ist, wenig Bauraum benötigt und einfach montierbar ist.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine Lagervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Diese hat den Vorteil, dass bei der Montage der Lagerteile an dem Element und dem Träger größere Toleranzen in Bezug auf die Ausrichtung der Lagerteile ermöglicht werden, und dennoch ein sicheres Ineinandergreifen des Führungszapfens und der Führungsaufnahme und damit das Ausrichtung von Element zu Träger gewährleistet ist. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Führungsaufnahme konisch ausgebildet ist, und dass der Führungszapfen einen in Längsrichtung des Führungszapfens konvex geformten Kopf aufweist. Durch die vorteilhafte Ausbildung des Führungszapfens wird erreicht, dass der Kopf einfach in die Führungsaufnahme eingeführt werden kann, insbesondere aus unterschiedlichen Richtungen bzw. mit einem Versatz zwischen der Längsachse der Führungsaufnahme und der Längsachse des Führungszapfens. Dadurch werden die Anforderungen an Fertigungs- und Montagetoleranzen verringert. Durch die konvexe Form des Kopfs wird erreicht, dass die Lagerteile zueinander beziehungsweise das Element zu dem Träger in jede Richtung senkrecht zur Längserstreckung des Führungszapfens ausgerichtet wird. Durch die konische Ausgestaltung der Führungsaufnahme wird insbesondere die Herstellung des anderen Lagerteils vereinfacht, weil durch die konische Ausgestaltung eine Entformschräge bereitgestellt ist, welche das Entnehmen beziehungsweise Entformen des Lagerteils aus dem Werkzeug bei der Herstellung vereinfacht.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Führungsaufnahme und der Kopf im Querschnitt jeweils rotationssymmetrisch ausgebildet sind. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Ausrichtung des Führungszapfens an dem Element oder dem Träger nur in Bezug auf die Position und nicht in Bezug auf die Ausrichtung an der Soll-Position bei der Montage berücksichtigt werden muss. Aufgrund der Rotationssymmetrie kann der Führungszapfen in jeder beliebigen Drehlage montiert werden, zumindest sofern er senkrecht von dem Träger oder dem Element vorsteht. Insbesondere ist es vorgesehen, dass der Führungszapfen sich senkrecht zu einer Aufstellfläche des einen Lagerteils auf dem Element oder dem Träger erstreckt. Durch die konvexe Ausgestaltung des Kopfs in Längsrichtung des Führungszapfens wird erreicht, dass der Führungszapfen mit dem Kopf einfach in die Führungsaufnahme eingeschoben werden kann, unabhängig von der Drehstellung des Führungszapfens. Insbesondere wird dadurch auch gewährleistet, dass die Schwenkbewegung des Elements durch die konvexe Form des Kopfs berücksichtigt wird, wodurch ein Verkanten des Führungszapfens in dem Führungszylinder beziehungsweise Führungskonus beim Verschwenken des Elements verhindert ist.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Kopf einen ovalen Längsschnitt aufweist. Damit weist der Kopf eine Axialerstreckung auf, die größer ist als der maximale Durchmesser im Querschnitt. Durch die ovale Ausgestaltung wird insbesondere ein sanftes Zusammenführen von Führungszapfen und Führungsaufnahme gewährleistet, wobei insbesondere unerwünschte Geräusche beim Aufeinandertreffen der beiden Lagerteile vermieden werden.
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Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Kopf einen kugelförmigen Längsschnitt aufweist. Auch hierdurch werden die zuvor genannten Vorteile erreicht, wobei durch die Kugelform eine steilere Anlaufschräge zwischen den Lagerteilen ausgebildet ist, welche das Ausrichten des Elements zum Träger beziehungsweise der Lagerteile zueinander innerhalb eines kürzeren Schwenkbereichs gewährleistet. Dadurch entstehen zwar höhere Kräfte senkrecht zur Längserstreckung des Führungszapfens, die von den Lagerteilen aufgenommen werden müssen, jedoch ist dadurch auch das Ausrichten von Element zu Träger innerhalb eines kürzeren Schwenkendbereichs möglich.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kopf an seiner breitesten Stelle im Längsschnitt einen Kopfaußendurchmesser aufweist, der maximal dem Innendurchmesser der Führungsaufnahme entspricht. Dadurch wird verhindert, dass der Kopf in der Führungsaufnahme verklemmen kann. Insbesondere ist bevorzugt vorgesehen, dass der Kopfaußendurchmesser geringfügig kleiner ausgebildet ist als der Innendurchmesser der Führungsaufnahme, um ein sicheres Ineinanderführen zu gewährleisten. Insbesondere wird dadurch auch ein Verklemmen verhindert, wenn sich die Lagerteile aufgrund von Temperaturschwankungen und ihres jeweiligen Temperaturausdehnungskoeffizienten in ihrer Form verändern.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Innendurchmesser der Führungsaufnahme in Längsrichtung der Führungsaufnahme konstant oder erfindungsgemäß in Richtung der Aufnahmeöffnung zunehmend ausgebildet ist. Bei der konstanten Ausführungsform wird die Anlaufschräge allein durch die Form des Kopfs gebildet. Hierdurch werden die Herstellungskosten insbesondere für die Führungsaufnahme und damit insgesamt für die Lagervorrichtung reduziert. Erfindungsgemäß ist jedoch vorgesehen, dass die Führungsaufnahme selbst einen variierenden Durchmesser in Längsrichtung aufweist. Hierbei ist die bereits genannte Ausführungsform mit einem zunehmenden Innendurchmesser der Führungsaufnahme in Richtung der Aufnahmeöffnung von Vorteil. Durch diese konische Ausgestaltung der Führungsaufnahme wird die Anlaufschräge durch die Konusform der Aufnahmeöffnung mitgebildet. Dadurch wird das Einführen des Führungszapfens in die Führungsaufnahme vereinfacht. Vorzugsweise ist bei einer konischen Ausbildung der Führungsaufnahme die Führungsaufnahme im Bereich der Aufnahmeöffnung ohne zusätzliche Einführschräge ausgebildet.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Führungsaufnahme eine Einführschräge für den Führungszapfen, insbesondere für den Kopf des Führungszapfens aufweist. Die Einführschräge stellt sicher, dass auch bei einem größeren Versatz von Element zu Träger ein sicheres Zusammenführen der Lagerteile gewährleistet ist. Die Einführschräge ist bevorzugt bei einer zylinderförmig ausgebildeten Führungsaufnahme vorhanden. Optional kann die Einführschräge auch bei einer Ausgestaltung der Führungsaufnahme mit einem sich in Richtung der Aufnahmeöffnung vergrößerten beziehungsweise zunehmenden Innendurchmesser im Bereich der Aufnahmeöffnung vorgesehen sein.
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Die erfindungsgemäße Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 zeichnet sich durch die erfindungsgemäße Lagervorrichtung aus. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass die Lagervorrichtung an einem von einem Schwenklager abgewandten Ende des Elements angeordnet/ausgebildet ist. Damit bildet die Lagervorrichtung zu dem Schwenklager den größtmöglichen Hebel, sodass ein Ausrichten von Element zu Träger mit geringem Kraftaufwand sicher gewährleistet ist.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10 zeichnet sich durch die erfindungsgemäße Anordnung aus. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile.
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Weitere Vorteile und bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich insbesondere aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen.
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigen
- 1 ein Kraftfahrzeug in einer vereinfachten Teildarstellung,
- 2 ein erstes Lagerteil der Lagervorrichtung des Kraftfahrzeugs in einer perspektivischen Darstellung und
- 3 eine Längsschnittdarstellung der Lagervorrichtung.
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1 zeigt in einer vereinfachten Schnittdarstellung ein Kraftfahrzeug 1, das eine Karosserie 2 aufweist, welche am heckseitigen Ende des Kraftfahrzeugs 1 eine Türöffnung 3 aufweist, die durch zwei verschwenkbare Elemente 4 in Form von Hecktüren verschließbar ist. Die Türöffnung 3 wird dabei durch einen Türrahmen begrenzt, der einen Träger 5 bildet, an welchem die Elemente 4 an einander gegenüberliegenden Holmen des Rahmens verschwenkbar gelagert sind. Dazu sind die Elemente 4 durch jeweils ein Schwenklager 6 mit dem Rahmen gekoppelt, sodass die einander zugewandten Endkanten der Elemente 4 um die durch das jeweilige Schwenkgelenk 6 gebildete Schwenkachse verschwenkbar gelagert sind, wie durch einen Pfeil 7 in 1 zu einem der Elements 4 gezeigt. Zum Gewährleisten, dass Fugen zwischen den Elementen 4, wenn diese die Türöffnung 3 verschließen, und zwischen den Elementen 4 und der Karosserie 2 ein vorgegebenes Maß nicht überschreiten, ist jedem der Elemente 4 eine Lagervorrichtung 8 zugeordnet, die mit Bezug auf eines der Elemente 4 im Folgenden näher erörtert werden soll. Die gezeigte Anordnung ist nur beispielhaft zu verstehen. Selbstverständlich könnte es sich bei den Elementen auch um andere Teile eines Kraftfahrzeugs handeln, wie beispielsweise eine Seitentür oder dergleichen.
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Die jeweilige Lagervorrichtung 8 weist ein erstes Lagerteil 9 auf, das an dem Element 4 auf der dem Schwenklager 6 abgewandten Seite angeordnet ist, sowie ein zweites Lagerteil 10, das an einer oberen Querstrebe des Rahmens 5 jeweils zumindest im Wesentlichen mittig angeordnet ist. Wird das Element 4 gemäß Pfeil 7 derart verschwenkt, dass es die Öffnung 3 verschließt, so liegen sich die Lagerteile 9 und 10 direkt gegenüber und wirken zusammen, wie im Folgenden näher beschrieben wird.
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Das erste Lagerteil 9 ist in 2 in einer perspektivischen Darstellung gezeigt. Das Lagerteil 9 weist einen Befestigungsabschnitt 11 zur Befestigung an dem Element 4 auf. Vorliegend ist der Befestigungsabschnitt als Befestigungszapfen 12 ausgebildet, der in eine entsprechende Öffnung des Elements 4 einsetzbar ist. Bevorzugt weist der Befestigungszapfen 12 ein Außengewinde auf, das mit einem Innengewinde des Elements 4 zusammenwirkt, sodass das Lagerteil 9 an dem Element 4 einschraubbar ist. Dazu weist das Lagerteil 9 bevorzugt benachbart zu dem Befestigungsabschnitt 11 eine angeformte Befestigungsmutter 13 auf, die mit einem entsprechenden Werkzeugschlüssel gefasst werden kann, um ein zum Einschrauben ausreichendes Drehmoment auf das Lagerteil 9 ausüben zu können. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Außengewinde als selbstschneidendes Gewinde ausgebildet ist. Um eine korrekte Auflage des ersten Lagerteils 9 auf der Innenseite des Elements 4, also auf der dem Fahrzeuginnenraum beziehungsweise dem Lagerteil 10 zugewandten Seite, sicherzustellen, weist der Befestigungsabschnitt 11 an die Mutter 13 axial anschließend eine angeformte Auflagescheibe 14 auf.
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Weiterhin weist das Lagerteil 9 einen Führungszapfen 15 auf, der sich von dem Befestigungsabschnitt 11 aus senkrecht zur Ebene der Auflagescheibe 14 in seiner Längsrichtung erstreckt. An seinem freien Ende weist der Führungszapfen 15 einen Kopf 16 auf, der einen punktsymmetrischen oder rotationssymmetrischen Querschnitt und einen konvexen Längsschnitt aufweist. Vorliegend ist der Kopf 16 dazu kugelförmig ausgebildet, sodass er insgesamt punktsymmetrisch ausgebildet ist. Dabei ist der maximale Durchmesser des Kopfs 16 größer als ein zylinderförmiger Abschnitt 17 des Führungszapfens 15 der sich von der Befestigungsmutter 13 bis zu dem Kopf 16 erstreckt.
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Das zweite Lagerteil 10 weist eine kreiszylinderförmige Führungsaufnahme 18 auf, wie in 1 und 3 gezeigt. 3 zeigt eine der Lagervorrichtungen 8 in einer vereinfachten Schnittdarstellung, in einem Zustand, wenn die Lagerteile 9 und 10 zusammenwirken. Die Führungsaufnahme 18 weist einen Innendurchmesser auf, der geringfügig größer ausgebildet ist, als der maximale Außendurchmesser des Kopfs 16. Dadurch lässt sich der Kopf 16 einfach in die Führungsaufnahme 18 hineinführen. Zum Erleichtern des Fügevorgangs, und auch um größere Toleranzen ausgleichen zu können, weist die Führungsaufnahme 18 an ihrer Aufnahmeöffnung 20 eine Einführschräge 19 auf. Ansonsten ist der Durchmesser der Führungsaufnahme 18 in Längserstreckung gesehen konstant. Wie in 3 gezeigt, ist im geschlossenen Zustand des Elements 4 das Lagerteil 9 mit dem Kopf 16 in die Führungsaufnahme 18 eingeschoben. Durch die konvexe Außenform des Kopfs 16 wird beim Einschieben erreicht, dass zum einen eine Schrägstellung des Führungszapfens 15 zu der Führungsaufnahme 18, also eine Schrägstellung der jeweiligen Längsachsen zueinander, möglich ist, ohne dass die Lagerteile 9, 10 verklemmen oder verspannen. Jedoch wird durch das Lagerteil 10 auf das Lagerteil 9 eine Kraft in einer beliebigen Richtung in der Ebene senkrecht zur Längserstreckung der Führungsaufnahme 18 ausgeübt, falls Führungszapfen 15 und Führungsaufnahme 18 nicht genau zueinander ausgerichtet sind. Durch diese Kraft wird erreicht, dass das Element 4 in eine gewünschte Position beim Schließen der Öffnung 3 verlagert wird, sodass Fugen zwischen den Elementen 4 gewünschte Toleranzen nicht überschreiten. Insbesondere wird dabei gewährleistet, dass bei höheren Geschwindigkeiten und damit einhergehend höherem Fahrtwind die Elemente 4 in der gewünschten Stellung verbleiben.
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Solange die Lagerteile 9 und 10 im Schwenkendbereich des Elements 4 miteinander im Eingriff sind, bewegen sie sich annähernd linear zueinander beziehungsweise entlang der Längsachse der Führungsaufnahme 18. Kleinere Schrägstellungen können durch den kugelförmigen Kopf 16 ohne weiteres ausgeglichen werden. Durch die Innenwand der Führungsaufnahme 18 werden dabei die Kräfte senkrecht zu ihrer Längserstreckung auf einfache und sichere Art und Weise übertragen.
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Anstelle der kugelförmigen Ausbildung des Kopfs 16 ist es auch denkbar, in Längsrichtung eine ovale Form des Kopfs 16 vorzusehen. Auch eine Ei-Form ist denkbar. Auch ist es denkbar, im Querschnitt eine nicht-rotationsymmetrische Form des Kopfs 16 vorzusehen, wobei dann zweckmäßigerweise die Führungsaufnahme 18 ebenfalls eine von einem Kreiszylinder abweichende Querschnittsform aufweisen müsste. Gemäß einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel, das in der Figur durch gestrichelte Linien eingezeichnet ist, ist vorgesehen, dass die Führungsaufnahme 18 konisch ausgebildet ist, sodass sich ihr Innendurchmesser beziehungsweise ihr Querschnitt in Richtung der Aufnahmeöffnung 20 hin vergrößert. In diesem Fall kann auch auf die Einführschräge 19 verzichtet werden. Durch die konische Ausgestaltung der Führungsaufnahme 18 wird bereits ein einfaches Einführen und Ausrichten des Führungszapfens 15 in der Führungsaufnahme 18 erreicht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Karosserie
- 3
- Türöffnung
- 4
- Element
- 5
- Träger
- 6
- Schwenklager
- 7
- Pfeil
- 8
- Lagervorrichtung
- 9
- Lagerteil
- 10
- Lagerteil
- 11
- Befestigungsabschnitt
- 12
- Befestigungszapfen
- 13
- Befestigungsmutter
- 14
- Auflagescheibe
- 15
- Führungszapfen
- 16
- Kopf
- 17
- Abschnitt
- 18
- Führungsaufnahme
- 19
- Einführschräge
- 20
- Aufnahmeöffnung
