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Die Erfindung betrifft ein Drehlager zum schwenkbaren Anbringen einer Seitenklappe an der Außenseite eines Fahrzeuges, mit zwei zueinander um eine Schwenkachse schwenkbar gelagerten Befestigungselementen, von denen eines zur Anbringung an der Seitenklappe und das andere zur Anbringung am Fahrzeug vorgesehen ist.
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Ein solches Drehlager ist beispielsweise aus der
WO 2014/009 619 A1 bekannt, die insbesondere ein Federelement, das zwischen einem Befestigungselement und einem weiteren Element wirkt, offenbart.
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Drehlager zum schwenkbaren Anbringen einer Seitenklappe an der Außenseite eines Fahrzeuges, beispielsweise eines Zuges, sind allgemein bekannt. So stellen Abschnitte bekannter Seitenklappen Teile des Drehlagers bereit. Beim Schließen des Drehlagers verspannen sich diese Teile der bekannten Seitenklappen mechanisch mit anderen Abschnitten des Drehlagers, um ein Klappern der Seitenklappe zu verhindern. Die dabei entstehenden mechanischen Spannungen können sich jedoch auf die Lebensdauer des Drehlagers negativ auswirken und erschweren ein Öffnen der geschlossenen Platte, da die miteinander verspannten Teile unter mechanischem Druck stehend beim Öffnen und/oder Schließen aneinander reiben.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht also darin, ein Drehlager bereitzustellen, wobei das Drehlager ein Klappern der Seitenklappe verhindert, lange hält und einfach zu öffnen ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe für das eingangs genannte Drehlager dadurch gelöst, dass das Drehlager zumindest ein federelastisches Element aufweist, das im geschlossenen Zustand des Drehlagers die Befestigungselemente von einander weg zu drücken sucht, und dass ein erstes der Befestigungselemente mit zwei entlang der Schwenkachse voneinander beabstandeten Aufnahmeelementen zur Aufnahme eines die Befestigungselemente der schwenkbar miteinander verbindenden Lagerstiftes versehen ist, wobei die parallel zur Schwenkachse verlaufende lichte Weite einer Lücke zwischen den Aufnahmeelementen entlang der um die Schwenkachse herum verlaufenden Schwenkrichtung zumindest abschnittsweise abnimmt.
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Da nicht irgendwelche Teile der Seitenklappe gegen andere Teile des Fahrzeuges drücken und beim Öffnen und/oder Schließen diese Teile unter Druck stehend aneinander reiben, beeinträchtigt das federelastische Element weder die Standzeit des Drehlagers noch erzeugt das federelastische Element irgendwelche Reibkräfte, welche ein Öffnen des Drehlagers beziehungsweise der Seitenklappe beschwert.
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Die erfindungsgemäße Lösung kann durch verschiedene, jeweils für sich vorteilhafte und, sofern nicht anders ausgeführt, beliebig miteinander kombinierbarer Ausgestaltungen weiter verbessert werden. Auf diese Ausgestaltungsformen und die mit ihnen verbundenen Vorteile ist im Folgenden eingegangen:
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So kann eines der Befestigungselemente das federelastische Element aufweisen. Beispielsweise kann das federelastische Element an dem Befestigungselement angebracht oder befestigt sein, etwa durch Verschrauben oder durch Verschweißen. Dadurch, dass das federelastische Element unverlierbar an einem der Befestigungselemente angebracht ist, lässt sich das Drehlager einfach als ein Stück handhaben und montieren.
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Die Federkraft des erfindungsgemäßen federelastischen Elements kann direkt auf die Befestigungselemente einwirken. Ferner kann die Federkraft zumindest teilweise senkrecht zur Schwenkachse und/oder zu mindestens einem der Befestigungselemente wirken. Hierdurch können Reibkräfte zwischen dem federelastischen Element und wenigstens einem der Befestigungselemente effektiv verringert werden.
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Das federelastische Element kann entlang der Schwenkachse im Wesentlichen dieselbe Ausdehnung aufweisen, wie zumindest eines der Befestigungselemente und beispielsweise wie das Befestigungselement, das dem einen der Befestigungselemente, die das federelastische Element aufweist, im geschlossenen Zustand des Drehlagers gegenüberliegt. Hierdurch wird die die Befestigungselemente voneinander weg drückende Federkraft des federelastischen Elements entlang der Schwenkachse des Drehlagers gleichmäßig aufgebracht, sodass Verspannungen innerhalb des Drehlagers minimiert werden. Alternativ kann das Drehlager zum Minimieren der Spannungen mehrere entlang der Schwenkachse hintereinander angeordnete federelastische Elemente aufweisen, wobei die mehreren federelastischen Elemente im Wesentlichen mechanisch identisch aufgebaut sein können.
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Ferner kann das federelastische Element entlang der Schwenkachse mittig der Befestigungselemente angeordnet sein, um Verspannungen innerhalb des Drehlagers zu vermeiden, selbst wenn das federelastische Element entlang der Schwenkachse kleiner ist als das Befestigungselement, das das federelastische Element aufweist.
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Das das federelastische Element aufweisende Befestigungselement kann mit dem federelastischen Element aus einem Stück gefertigt sein. Beispielsweise können das Befestigungselement und das federelastische Element aus einem Blechteil gefertigt sein, wobei zur Fertigung des Befestigungselements mit dem federelastischen Element das Blechteil durch einen Stanz-Biegeprozess einfach und preiswert herzustellen ist.
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Das federelastische Element kann eine Federzunge sein. Die Federzunge kann ein unverschieblich an einem der Befestigungselemente befestigtes festes Ende aufweisen. Ein dem festen Ende gegenüberliegendes freies Ende des federelastischen Elements kann auf das feste Ende beziehungsweise auf das Befestigungselement, an dem das feste Ende befestigt ist, zu gekrümmt sein. Folglich kann das freie Ende zumindest im geschlossenen Zustand des Drehlagers von dem anderen Befestigungselement weg gekrümmt sein und an diesem mit einem gekrümmten Abschnitt anliegen, um einfach auf dem anderen Befestigungselement gleiten zu können. Das Drehlager lässt sich also einfach öffnen und schließen, ohne dass sich aufzubringende Schließkräfte ruckartig ändern.
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Das das federelastische Element aufweisende Befestigungselement kann zur Anbringung am Fahrzeug vorgesehen sein. Das Befestigungselement, das dem das federelastische Element aufweisenden Befestigungselement zumindest im geschlossenen Zustand des Drehlagers gegenüberliegt, kann ausgebildet sein, um an der Schwenkklappe angebracht zu werden.
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Ein erstes der Befestigungselemente ist mit zwei entlang der Schwenkachse voneinander beabstandeten Aufnahmeelementen zur Aufnahme eines die Befestigungselemente schwenkbar miteinander verbindenden Lagerstiftes versehen. Das Drehlager kann also als ein Scharnier, insbesondere als ein gerolltes Scharnier oder als ein Stangenscharnier beziehungsweise als ein Klavierband bezeichnet werden. Die Befestigungselemente können als Flügel beziehungsweise Gewerbe bezeichnet werden.
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Die entlang der Schwenkachse bemessene lichte Weite einer Lücke zwischen den Aufnahmeelementen nimmt entlang der um die Schwenkachse herum verlaufenden Schwenkrichtung des Drehlagers zumindest abschnittsweise ab. Insbesondere im geschlossenen Zustand des Drehlagers kann somit die Position der beiden Befestigungselemente zueinander besser definiert sein, wodurch sich vorbestimmte Spaltmaße zwischen der Seitenklappe und anderen Außenelementen des Fahrzeugs besser einhalten lassen. Dadurch, dass die lichte Weite variiert, kann das Drehlager trotzdem ohne Weiteres leicht geöffnet und geschlossen werden, wobei insbesondere im geöffneten Zustand des Drehlagers die vorgegebenen Spaltmaße nicht beachtet zu werden brauchen.
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Um die Lücke mit der sich in der Schwenkrichtung ändernden lichten Weite ausformen zu können, können entlang der Schwenkachse einander gegenüberliegende oder zugewandte Stirnflächen der Aufnahmeelemente zumindest abschnittsweise aufeinander zu verkippt ausgeformt sein. Die Stirnflächen können die Lücke parallel zur Schwenkachse begrenzen. Alternativ oder zusätzlich kann zumindest eine der Stirnflächen wenigstens abschnittsweise helixförmig um die Schwenkachse herum verlaufen. Insbesondere können die beiden Stirnflächen mindestens abschnittsweise helixförmig aufeinander zu verlaufend ausgeformt sein.
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Einander entlang der Schwenkachse gegenüberliegende Abschnitte der Stirnflächen können parallel zueinander verlaufen und die minimale lichte Weite der Lücke vorgeben. Diese Abschnitte können als senkrecht zur Schwenkachse verlaufende Flächen ausgeformt sein. Diese Abschnitte können als Positionierabschnitte bezeichnet werden, da sie im geschlossenen Zustand des Drehlagers die Position der Befestigungselemente zueinander vorgeben. Im Bereich dieser Abschnitte kann die lichte Weite der Lücke minimal sein.
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Zumindest eines der Aufnahmeelemente kann einen den maximalen Öffnungswinkel des Drehlagers begrenzenden Anschlag bereitstellen. Der Anschlag kann als eine quer und insbesondere senkrecht zur Schwenkrichtung verlaufende Anschlagfläche ausgebildet sein und die Schwenkweite des Drehlagers begrenzen. Der durch eines der Aufnahmeelemente bereitgestellte Anschlag kann an dessen Positionierabschnitt angrenzen, um einen möglichst großen maximalen Öffnungswinkel zu erreichen.
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Das zweite der Befestigungselemente kann ein Anbringelement mit einem im Wesentlichen hakenförmigen Querschnitt aufweisen. Beispielsweise kann der Querschnitt C-förmig ausgestaltet sein. Hierdurch lässt sich das zweite Befestigungselement vom Lagerstift entfernen, ohne dass Verbindungselemente wie beispielsweise Schrauben zu lösen wären. Also kann die Seitenklappe einfach vom Fahrzeug entfernt werden, um hinter der Seitenklappe vorgesehene Einrichtungen einfach erreichen zu können.
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Die Breite des Anbringelements entlang der Schwenkachse kann so bemessen sein, dass das Anbringelement im offenen Zustand des Drehlagers mit Spiel in die Lücke einsetzbar ist. Aufgrund des Spiels lässt sich die Seitenklappe also ohne Weiteres wieder am Fahrzeug anbringen. Im geschlossenen Zustand des Drehlagers kann das Anbringelement jedoch an beiden Aufnahmeelementen und beispielsweise an deren Stirnflächen und insbesondere an deren Positionierabschnitten anliegen. Das Anbringelement ist dann also spielfrei in der Lücke aufgenommen, sodass die Position der Seitenklappe zu den anderen äußeren Elementen des Fahrzeugs wohl definiert ist und die vorgegebenen Spaltmaße ohne Weiteres einzuhalten sind. Beispielsweise kann die Breite des Anbringelements der minimalen lichten Weite der Lücke entsprechen.
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Im vollständig geöffneten Zustand des Drehlagers kann das Anbringelement am Anschlag anliegen, sodass ein Bediener des Drehlagers sofort erkennt, wenn das Drehlager ausreichend geöffnet ist, um das zweite Befestigungselement von dem ersten Befestigungselement zu lösen.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
- 1 eine schematische Perspektivansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Drehlagers,
- 2 eine weitere schematische Perspektivansicht des Ausführungsbeispiels der 1, und
- 3 eine vergrößerte Perspektivansicht eines Teiles eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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Im Folgenden ist die Erfindung beispielhaft anhand von Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert. Die unterschiedlichen Merkmale der Ausführungsformen können dabei unabhängig voneinander kombiniert werden, wie es bei den einzelnen vorteilhaften Ausgestaltungen bereits dargelegt wurde.
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1 zeigt eine schematische Perspektivansicht des erfindungsgemäßen Drehlagers 1 mit zwei zueinander um eine Schwenkachse S schwenkbar gelagerten Befestigungselementen 2, 3. Ferner weist das Drehlager 1 ein federelastisches Element 4 auf, das im in der 1 dargestellten teilweise geschlossenen Zustand Z des Drehlagers 1 zwischen den Befestigungselementen 2, 3 angeordnet ist.
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Das federelastische Element 4 ist entlang der Schwenkachse S im Wesentlichen mittig mit Bezug auf mindestens eines der Befestigungselemente 2, 3 angeordnet. Zumindest im in der 1 dargestellten teilweise geschlossen Zustand Z des Drehlagers 1 ist das federelastische Element 4 zwischen den Befestigungselementen 2, 3 angeordnet. Das federelastische Element 4 weist ein festes Ende 5 und ein dem festen Ende 5 gegenüberliegendes freies Ende 6 auf.
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Das feste Ende 5 ist beispielhaft am Befestigungselement 2 befestigt beziehungsweise einstückig mit dem Befestigungselement 2 ausgeformt. Das freie Ende 6 liegt auf einer dem Befestigungselement 2 zugewandten Innenseite des Befestigungselements 3 an. Wird nun das Drehlager 1 weiter geschlossen, indem die Befestigungselemente 2, 3 weiter um die Schwenkachse aufeinander zu geschwenkt werden, so wird das federelastische Element 4 weiter auf das Befestigungselement 2 zu verformt, sodass es eine zunehmende federelastische Kraft aufbringt, welche das Drehlager 1 zu öffnen sucht. Etwaiges Spiel in der Lagerung der Befestigungselemente 2, 3 aneinander wird durch die federelastische Kraft ausgeglichen, sodass die Befestigungselemente 2, 3 mindestens im vollständig geschlossenen Zustand des Drehlagers 1 beispielsweise bei für ein Fahrzeug üblichen Erschütterungen nicht klappern können.
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Zumindest das freie Ende 6 kann auf das Befestigungselement 2 zu beziehungsweise vom Befestigungselement 3 weg gekrümmt ausgebildet sein, um beim Schließen des Drehlagers 1 einfach und gleichmäßig auf der Innenseite 7 des Befestigungselements 3 gleiten zu können.
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Das federelastische Element 4 kann parallel zur Schwenkachse S im Wesentlichen dieselbe Ausdehnung aufweisen wie zumindest eine der Befestigungselemente 2, 3. Alternativ kann das Drehlager 1 mehrere federelastische Elemente 4 aufweisen, die im Wesentlichen identisch ausgebildet und entlang der Schwenkachse S hintereinander angeordnet sind. Im Ausführungsbeispiel der 1 ist das federelastische Element 4 jedoch entlang der Schwenkachse S mittig des Befestigungselements 2 vorgesehen und kleiner ausgebildet als das Befestigungselement 2 parallel zur Schwenkachse S.
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Zumindest eines der Befestigungselemente 2, 3 oder sogar beide Befestigungselemente 2, 3 können als Befestigungselement ausgebildet sein, wobei senkrecht und/oder parallel zur Schwenkachse S verlaufende Enden der Platten auf die jeweils andere Platte zu gebogen sein können, um zumindest eines oder beide der Befestigungselemente 2, 3 zu versteifen. Aufgrund der Versteifung der Befestigungselemente 2, 3 verbleibt im geschlossenen Zustand des Drehlagers 1 zwischen den Befestigungselementen 2, 3 ein freies Volumen, in das beispielsweise Anbringelemente, durch welche das Drehlager 1 am Fahrzeug oder an einer Klappe des Fahrzeugs anbringbar ist, also etwa Köpfe von Nieten oder, wie im Ausführungsbeispiel der 1 gezeigt, Schrauben und Muttern sowie das federelastische Element, angeordnet sein können.
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Um die Befestigungselemente 2, 3 drehbar aneinander zu lagern, kann das Drehlager 1 einen Lagerstift 8 aufweisen. Eines der Befestigungselemente 2, 3 und beispielsweise das Befestigungselement 2 kann zwei Aufnahmeelemente 9, 10 aufweisen, in die der Lagerstift 8 eingeschoben ist. Da die Aufnahmeelemente 9, 10 in der 2 besser sichtbar dargestellt sind, ist das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Drehlagers 1 im Folgenden mit Bezug auf die 2 beschrieben.
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2 zeigt im Vergleich zur 1 eine Außenseite des Drehlagers 1 in einer schematischen Perspektivansicht, wobei beispielsweise an der Außenseite des Befestigungselements 3 die Seitenklappe oder ein Befestigungselement des Fahrzeugs anliegen kann, wenn das Drehlager 1 montiert ist.
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Entlang der Schwenkachse S sind die Aufnahmeelemente 9, 10 voneinander beabstandet, sodass entlang der Schwenkachse S zwischen den Aufnahmeelementen 9, 10 eine Lücke 11 vorhanden ist. In die Lücke 11 ist ein Anbringelement 12 eingesetzt, das am Befestigungselement 3 befestigt oder das ein integraler Bestandteil des Befestigungselements 3 sein kann. Das Anbringelement 12 kann einen im Wesentlichen haken- oder C-förmigen Querschnitt aufweisen, sodass es quer zur Schwenkachse S auf den Lagerstift 8 auf- und in die Lücke 11 einsetzbar ist. Die Länge der Lücke 11 parallel zur Schwenkrichtung R, die auch als lichte Weite L bezeichnet sein kann, kann entlang der um die Schwenkachse S herum verlaufenden Schwenkrichtung R, entlang der Befestigungselemente 2, 3, die zum Öffnen und Schließen des Drehlagers 1 schwenkbar sind, zu- beziehungsweise abnehmen. Parallel zur Schwenkachse S kann das Anbringelement 12 eine Breite B aufweisen, die im Wesentlichen dem minimalen Wert der lichten Weite L entspricht.
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Die lichte Weite L der Lücke 11 wird im Wesentlichen durch an die Lücke 11 angrenzende und einander gegenüberliegende beziehungsweise zugewandte Stirnflächen 13, 14 der Aufnahmeelemente 9, 10 begrenzt. Diese Stirnflächen 13, 14 können zumindest abschnittsweise zur Schwenkachse S aufeinander zu verkippt verlaufen, damit die lichte Weite L in Schwenkrichtung R abnehmen kann. Alternativ können die Stirnflächen 13, 14 zumindest abschnittsweise helixförmig aufeinander zu verlaufend ausgeformt sein. Die Helix-Form kann dabei um die Schwenkachse S herum und gleich- oder gegenläufig ausgestaltet sein.
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Um die Position der Befestigungselemente 2, 3 entlang der Schwenkachse S zumindest im vollständig geschlossenen Zustand des Drehlagers 1 im Wesentlichen spielfrei definieren zu können, liegt das Anbringelement 12 zumindest im vollständig geschlossenen Zustand des Drehlagers 1 an den Stirnflächen 13, 14 insbesondere im Bereich der minimalen lichten Weite L an. Im Bereich der minimalen lichten Weite L können die Stirnflächen 13, 14 mit parallel zueinander und insbesondere senk- recht zur Schwenkachse S verlaufenden Positionierabschnitten 15, 16 ausgebildet sein. Die Positionierabschnitte 15, 16 sind vorzugsweise an einem von dem Befestigungselement 2 senkrecht zur Schwenkachse S am weitesten entfernten Abschnitt der Stirnflächen 13, 14 angeordnet.
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3 zeigt einen Teil eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Drehlagers 1 schematisch in einer vergrößerten Perspektivansicht. Für Elemente, die in Form und/oder Funktion Elementen des bisherigen Ausführungsbeispiels entsprechen, sind dieselben Bezugszeichen zu verwenden. Im Folgenden ist lediglich auf die Unterschiede zum bisherigen Ausführungsbeispiel eingegangen.
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3 zeigt das Aufnahmeelement 10 des Drehlagers 1 isoliert von anderen Elementen des Drehlagers 1. Die Stirnfläche 14 verläuft helixförmig um die Schwenkachse S und weist parallel zur Schwenkachse S zum Beispiel zum anderen Aufnahmeelement 9, das wie beim bisherigen Ausführungsbeispiel mit Bezug zu einer senkrecht zur Schwenkachse S verlaufenden Spiegelebene spiegelsymmetrisch zum Aufnahmeelement 10 ausgestaltet sein kann.
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Im Ausführungsbeispiel der 3 weist das Aufnahmeelement 10 einen Anschlag 17 auf, der an die Stirnfläche 14 angrenzen und schräg und insbesondere quer zur Schwenkrichtung R verlaufend ausgeformt sein kann. Weisen beide Aufnahmeelemente 9, 10 jeweils einen Anschlag 17 auf, können die Anschläge in dieselbe Richtung weisen, also parallel zueinander und beispielsweise in einer gemeinsamen Ebene verlaufen.
