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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugscharnier, insbesondere zur Verwendung für schwenkbare Fahrzeugklappen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Scharnierhälfte eines Fahrzeugscharniers.
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Aus der Praxis sind Fahrzeugscharniere bekannt, welche zwischen einer zu verschwenkenden Fahrzeugtür oder Fahrzeugklappe und einer Fahrzeugkarosserie angeordnet sind. Derartige Fahrzeugscharniere umfassen eine erste Scharnierhälfte, welche beispielsweise an der Fahrzeugtür und eine zweite Scharnierhälfte, welche an der Fahrzeugkarosserie befestigt sind. Die Scharnierhälften sind dabei über einen Scharnierstift miteinander verbunden, sodass die erste Scharnierhälfte gegenüber der zweiten Scharnierhälfte schwenkbar ist.
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DE 195 39 423 C2 zeigt ein Fahrzeugscharnier mit einer ersten Scharnierhälfte, wobei die erste Scharnierhälfte von einem ersten Scharnierhälftenteil gebildet wird. Weiter umfasst das Fahrzeugscharnier eine zweite Scharnierhälfte, welche von einem zweiten Scharnierhälftenteil gebildet wird und mit der ersten Scharnierhälfte über einen Scharnierstift gelenkig verbunden ist. Der Scharnierstift weist einen Schaft auf, wobei der Schaft an den Scharnierhälftenteilen jeweils vorgesehene Scharnieraugen durchsetzt. Der Scharnierstift weist in einem Bereich zwischen den beiden Scharnierhälftenteilen einen radialen Bund auf, welcher einen Gelenkabschnitt, um welche das erste Scharnierhälftenteil drehbar gelagert ist und einen Feststellabschnitt, an dem das zweite Scharnierhälftenteil drehsicher festgelegt ist, voneinander trennt. In dem Feststellabschnitt weist der Schaft des Scharnierstiftes eine Umfangsprofilierung auf, sodass der Scharnierstift in dem Scharnierauge des zweiten Scharnierhälftenteils drehsicher angeordnet ist. Der Scharnierstift ist gegenüber dem ersten Scharnierhälftenteil durch einen Haltering axial gesichert, indem der Haltering durch Vernieten oberhalb einer Oberseite des ersten Scharnierauges festgelegt ist. Nachteilig an dem gezeigten Fahrzeugscharnier ist, dass der vernietete Haltering aufgrund der Vernietung Schäden durch Korrosion ausgesetzt ist und entsprechend auf Dauer keine genügende Haltekraft aufweist, um den Scharnierstift in dem Scharnierhälftenteil langfristig zu sichern. Zudem besteht bei größeren Beanspruchungen der Lagerstelle, beispielsweise bei einem Unfall, die Gefahr, dass der Nietkopf oberhalb des Halterings abbricht. Diese Gefahr besteht inbesondere bei Fahrzeugen mit steiferen Karosseriestrukturen, insbesondere Elektrofahrzeugen, da bei diesen die Lagerstelle der Fahrzeugscharniere höheren Belastungen ausgesetzt ist.
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DE 11 2008 002 475 B4 zeigt ein Fahrzeugscharnier mit einer ersten Scharnierhälfte und einer zweiten Scharnierhälfte, wobei die erste Scharnierhälfte mit der zweiten Scharnierhälfte mittels eines Scharnierstiftes gelenkig verbunden ist. Der Scharnierstift weist einen Feststellabschnitt auf, an dem einer der Scharnierhälftenteil drehfest angeschlossen werden kann, und weist einen Gelenkabschnitt auf, um welche das andere Scharnierhälftenteil gelenkig angeordnet ist.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Fahrzeugscharnier zu schaffen, welches höheren Belastungen, insbesondere an der Lagerstelle, standhalten kann und kostengünstig und einfach in seiner Herstellung ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Fahrzeugscharnier mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. ein Verfahren zur Herstellung einer Scharnierhälfte eines Fahrzeugscharniers mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.
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Nach einem Aspekt der Erfindung ist ein Fahrzeugscharnier geschaffen, umfassend eine erste Scharnierhälfte mit zumindest einem ersten Scharnierhälftenteil, eine zweite Scharnierhälfte und ein die erste Scharnierhälfte und die zweite Scharnierhälfte gelenkig verbindender Scharnierstift. Dabei ist der Scharnierstift in einer von erster Scharnierhälfte und zweiter Scharnierhälfte gelenkig gelagert und an der anderen von erster Scharnierhälfte und zweiter Scharnierhälfte drehfest feststellbar. Das erfindungsgemäße Fahrzeugscharnier zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen der ersten Scharnierhälfte und der zweiten Scharnierhälfte ein von einem Halteabschnitt des Scharnierstiftes durchsetzter Haltering angeordnet ist und dass der Haltering mit einer zentralen Bohrung an dem Halteabschnitt des Scharnierstiftes durch eine Presspassung festgelegt ist. Vorteilhaft kann hierdurch der Scharnierstift in der einen von erster Scharnierhälfte und zweiter Scharnierhälfte ohne Vernietung axial gesichert werden, sodass eine Verminderung der Gefahr nachfolgender Korrosion erfolgt, welche insbesondere nach der Vernietung häufig auftritt, wenn das Bronzegewebe beim Bördeln in das Grundmaterial des Fahrzeugscharniers eingedrückt wurde. Der Haltering ersetzt in dem erfindungsgemäßen Fahrzeugscharnier effektiv den Nietkopf, sodass das Fahrzeugscharnier aufgrund des potentiell größeren Querschnittes des Halterings gegenüber dem Nietkopf belastbarer und gleichzeitig in seiner Herstellung kostengünstiger und einfacher ausgebildet ist, da der Vernietungsvorgang entfallen kann.
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Besonders bevorzugt weist der Scharnierstift einen gestuften Schaft auf. Hierdurch kann der Scharnierstift flexibel in bestimmten Abschnitten verstärkt werden, wohingegen er in anderen Abschnitten kleinere Durchmesser aufweist, sodass Material eingespart werden kann und zugleich die Bruchfestigkeit des Scharnierstiftes erhalten bleibt. Vorteilhaft kann ein üblicher gestufter Nietstift als Scharnierstift verwendet werden. Bevorzugt weist der Scharnierstift einen Gelenkabschnitt auf, um welchen die eine von erster Scharnierhälfte und zweiter Scharnierhälfte gelenkig angeordnet ist.
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Zweckmäßig weist der Scharnierstift weiter einen Feststellabschnitt auf, an dem der Scharnierstift drehfest an der anderen von erster Scharnierhälfte und zweiter Scharnierhälfte feststellbar ist. Bevorzugt ist der Scharnierstift über ein Feststellmittel drehfest an der anderen von erster Scharnierhälfte und zweiter Scharnierhälfte feststellbar. Besonders bevorzugt ist das Feststellmittel als Madenschraube ausgebildet. Vorteilhaft wird so sichergestellt, dass der Scharnierstift gemeinsam mit der anderen von erster Scharnierhälfte und zweiter Scharnierhälfte gegenüber der einen von erster Scharnierhälfte und zweite Scharnierhälfte verdrehbar ist und so eine definierte Verschwenkung der Fahrzeugklappe ermöglicht wird.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die eine von erster Scharnierhälfte und zweiter Scharnierhälfte gemeinsam mit dem Haltering aus der anderen von erster Scharnierhälfte und zweiter Scharnierhälfte heraushebbar ist. Vorteilhaft kann so die erste Scharnierhälfte mit dem Scharnierstift gemeinsam transportiert werden und in einfacher Weise mit der zweiten Scharnierhälfte während der Montage verbunden werden, wobei der Scharnierstift durch den Haltering axial in der ersten Scharnierhälfte festgelegt und gegen ein Herauswandern aus der einen von erster Scharnierhälfte und zweiter Scharnierhälfte gesichert ist.
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Bevorzugt umfasst die erste Scharnierhälfte ein erstes Scharnierauge, welches von dem Scharnierstift durchsetzt ist. Das Scharnierauge definiert vorteilhaft durch eine erste Augenbohrung eine Lagerachse, um welche die erste Scharnierhälfte gegenüber der zweiten Scharnierhälfte drehbar ist. Zweckmäßigerweise umfasst die zweite Scharnierhälfte ein zweites Scharnierauge mit einer zweiten Augenbohrung. Das zweite Scharneriauge wird dabei von dem Scharnierstift durchsetzt. In einer ersten Ausgestaltung weist das erste Scharnierauge eine erste Augenbohrung mit einem Durchmesser auf, der von einem Durchmesser einer zweiten Augenbohrung des zweiten Scharnierauges abweicht. Alternativ weisen die Augenbohrungen des ersten Scharnierauges und des zweiten Scharnierauges denselben Durchmesser auf.
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Besonders bevorzugt umfasst das Fahrzeugscharnier eine hohlzylindrische Lagerbuchse, wobei die Lagerbuchse das Scharnierauge der einen von erster Scharnierhälfte und zweiter Scharnierhälfte durchsetzt. Vorteilhaft kann so die eine von erster Scharnierhälfte und zweiter Scharnierhälfte gelenkig um den Scharnierstift gelagert werden, wobei die Lagerbuchse einen direkten Kontakt zwischen Scharnierstift und Scharnierauge bzw. Augenbohrung verhindert und so eine verbesserte und reibungsärmere Lagerung bereitstellt.
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Zweckmäßigerweise weist die Lagerbuchse zumindest einen ersten Kragen auf, wobei der erste Kragen zwischen dem Haltering und der einen von erster Scharnierhälfte und zweiter Scharnierhälfte angeordnet ist. Vorteilhaft wird so sichergestellt, dass der Haltering eine axiale Sicherung des Scharnierstiftes bereitstellt, dabei jedoch die gelenkige Drehbarkeit der ersten Scharnierhälfte um den Scharnierstift nicht behindert.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Lagerbuchse einen zweiten Kragen auf, wobei der zweite Kragen zwischen einer Oberseite des ersten Scharnierauges und einem endseitigen Kopf des Scharnierstiftes angeordnet ist. Vorteilhaft wird der direkte Kontakt zwischen Scharnierstift und Scharnierauge verhindert, sodass die gelenkige Lagerung der ersten Scharnierhälfte gegenüber dem Scharnierstift sichergestellt ist.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Scharnierhälfte eines Fahrzeugscharniers, umfassend ein Scharnierhälftenteil mit einem Scharnierauge, einem Scharnierstift mit einem endseitigen Kopf und einem Schaft und einem Haltering geschaffen. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst dabei die Schritte des Einsetzens des Schaftes des Scharnierstiftes in das Scharnierauge, sodass der Kopf des Scharnierstiftes oberhalb einer Oberseite des Scharnierauges angeordnet ist. Weiter umfasst das Verfahren den Schritt des Aufpressens eines Halteringes auf einen an einer Unterseite des Scharnierauges herausragenden Halteabschnitt des Scharnierstiftes während oder nach dem Einsetzen des Schaftes des Scharnierstiftes in das Scharnierauge. Vorteilhaft ermöglicht dieses Verfahren eine Herstellung einer Scharnierhälfte eines Fahrzeugscharniers, bei der ein mit einer zweiten Scharnierhälfte zu verbindender Scharnierstift sicher in dem ersten Scharnierhälftenteil gelagert ist und sichergestellt ist, dass der Scharnierstift während des Transportes oder während der Montage nicht aus dem Scharnierhälftenteil herausfallen oder aus diesem herausgedrückt werden kann. Des Weiteren weist die Scharnierhälfte vorteilhaft einen gegen höhere Belastungen widerstandsfähigeren Aufbau auf, da die axiale Sicherung des Scharnierstiftes nicht durch Vernietung erfolgt und der Haltering einen größeren Querschnitt als ein entsprechender Nietkopf aufweist.
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Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung näher erläutert.
- 1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugscharniers in einer Seitenansicht.
- 2 zeigt das Fahrzeugscharnier aus 1 in einer aufgeschnittenen Seitenansicht.
- 3 zeigt das Fahrzeugscharnier aus 1 bzw. 2 in einer Explosionsdarstellung.
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1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugscharniers 1 in einer Seitenansicht. Das Fahrzeugscharnier 1 umfasst eine erste Scharnierhälfte 2, wobei die erste Scharnierhälfte 2 ein erstes Scharnierhälftenteil 3 umfasst. Das erste Scharnierhälftenteil 3 besteht aus Metall und weist einen ersten Befestigungsabschnitt 4 mit einer Durchbrechung 5 zur Befestigung des ersten Scharnierhälftenteils 3 an einer Fahrzeugklappe F auf.
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An den ersten Befestigungsabschnitt 4 angrenzend weist das erste Scharnierhälftenteil 3 einen ersten Lagerabschnitt 6 auf, welcher ein in 2 gezeigtes erstes Scharnierauge 7 mit einer vertikalen Lagerachse L umfasst. Das erste Scharnierauge 7 weist eine Oberseite 8 und eine Unterseite 9 auf, welche das Scharnierauge 7 nach oben und unten in seiner Ausdehnung entlang der Lagerachse L begrenzt.
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Das Fahrzeugscharnier 1 umfasst weiter eine zweite Scharnierhälfte 10, wobei die zweite Scharnierhälfte 10 ein zweites Scharnierhälftenteil 11 umfasst. Das zweite Scharnierhälftenteil 11 besteht ebenso wie das erste Scharnierhälftenteil 3 aus Metall und weist einen zweiten Befestigungsabschnitt 12 mit einer Durchbrechung 13 zur Befestigung des zweiten Scharnierhälftenteils 11 an einer Fahrzeugkarosserie K auf.
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An den zweiten Befestigungsabschnitt 12 des zweiten Scharnierhälftenteils 11 angrenzend weist das zweite Scharnierhälftenteil 11 einen zweiten Lagerabschnitt 14 auf, welcher ein in 2 gezeigtes zweites Scharnierauge 15 mit der vertikalen Lagerachse L umfasst. Das zweite Scharnierauge 15 weist wie das erste Scharnierauge 7 eine Oberseite 16 und eine Unterseite 17 auf, welche das zweite Scharnierauge 15 nach oben und unten in seiner Ausdehnung entlang der Lagerachse L begrenzen.
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Die erste Scharnierhälfte 2 und die zweite Scharnierhälfte 10 sind gelenkig über einen Scharnierstift 18 miteinander verbunden, sodass die erste Scharnierhälfte 2 und die zweite Scharnierhälfte 10 um die vertikale Lagerachse L relativ zueinander gedreht werden können. Insbesondere wird hierdurch eine Schwenkbewegung der Fahrzeugklappe F gegenüber der Fahrzeugkarosserie ermöglicht, da der erste Befestigungsabschnitt 4, welcher mit der Fahrzeugklappe F verbunden ist, gegenüber dem zweiten Befestigungsabschnitt 12, welche mit der Fahrzeugkarosserie K verbunden ist, drehbar verlagert werden kann. Die Lagerachse L bildet somit gleichzeitig die Drehachse der Fahrzeugklappe.
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Der Scharnierstift 18 weist endseitig einen Kopf 19 und einen an den Kopf 19 angrenzenden Schaft 20 auf. Der Schaft 20 ist gestuft ausgebildet und weist angrenzend an den Kopf 19 zunächst einen Gelenkabschnitt 20a und einen Feststellabschnitt 20b (siehe 2) auf. An einer Außenseite des zweiten Scharnierhälftenteils 11 ist eine hier nicht gezeigte Bohrung mit einem Innengewinde vorgesehen, durch welche ein als Madenschraube ausgebildetes Feststellmittel 60 geführt wird, sodass die Madenschraube 60 mit dem Feststellabschnitt 20b des Schaftes 20 des Scharnierstiftes 18 eine drehsichere Feststellung des Scharnierstiftes 18 gegenüber dem zweiten Scharnierhälftenteil 11 durch Verschraubung ermöglicht. Der Schaft 20 des Scharnierstiftes 18 durchsetzt das erste Scharnierauge 7 und das zweite Scharnierauge 15, sodass der Scharnierstift 18 das erste Scharnierhälftenteil 3 und das zweite Scharnierhälftenteil 11 gelenkig miteinander verbindet.
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Zwischen der ersten Scharnierhälfte 2 bzw. dem ersten Scharnierhälftenteil 3 und der zweiten Scharnierhälfte 10 bzw. dem zweiten Scharnierhälftenteil 11 ist ein Haltering 21 angeordnet, welcher wie das erste Scharnierauge 7 und das zweite Scharnierauge 15 von dem Schaft 20 des Scharnierstiftes 18 durchsetzt ist. Der Haltering 21 ist zwischen der Unterseite 9 des ersten Scharnierauges 7 und der Oberseite 16 des zweiten Scharnierauges 15 angeordnet.
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Der Haltering 21 ist als gelochte Platte ausgebildet, wobei der Außendurchmesser des Halterings 21 etwa dem Außendurchmesser der Oberseite 16 des zweiten Scharnierauges 15 entspricht. Der Innendurchmesser des Halterings 21 wiederum entspricht dem Außendurchmesser eines Halteabschnitts 22, welcher an dem Schaft 20 des Scharnierstiftes 18 zwischen dem Gelenkabschnitt 20a und dem Feststellabschnitt 20b vorgesehen ist. Der Haltering 21 wird entsprechend über eine Presspassung an dem Halterabschnitt 22 des Schaftes 20 axial gehalten.
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2 zeigt das in 1 gezeigte Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugscharniers 1 in einer entlang der in 1 gezeigten Ebene A-A aufgeschnittenen Seitenansicht. Wie in 2 gut zu erkennen, ist in dem ersten Scharnierauge 7 des ersten Lagerabschnitts 6 eine Lagerbuchse 23 angeordnet, welche einen ersten Kragen 24 und einen zweiten Kragen 25 aufweist. Hierdurch ist der Scharnierstift 18 gelenkig innerhalb des ersten Scharnierauges 7 gelagert. Die erste Augenbohrung 7a des ersten Scharnierauges 7 und die zweite Augenbohrung 15a des zweiten Scharnierauges 15 weisen unterschiedliche Durchmesser auf, wobei der Durchmesser der ersten Augenbohrung 7a größer ist als der Durchmesser der zweiten Augenbohrung 15a.
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In der in 2 gezeigten Ansicht ist besonders gut die genaue Anordnung des Halterings 21 zwischen der ersten Scharnierhälfte 2 und der zweiten Scharnierhälfte 10 zu erkennen. Der Haltering 21 weist in seiner Mitte eine Bohrung 21a auf, wobei der Durchmesser der Bohrung 21a dem Außendurchmesser des an dem Schaft 20 vorgesehenen Halteabschnitts 22 entspricht. Hierdurch ist der Haltering 21 über eine Presspassung an dem Halteabschnitt 22 des Scharnierstiftes 18 axial festgelegt. Der Scharnierstift 18 wird hierdurch axial durch den Kopf 19 und den Haltering 21 in dem ersten Scharnierauge 7 bzw. der ersten Augenbohrung 7a axial vor einem Herausrutschen gesichert.
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In axialer Richtung ist der Haltering 21 zwischen der Oberseite 16 des zweiten Scharnierauges 15 und dem ersten Kragen 24 der Lagerbuchse 23 angeordnet. Hierdurch wird vorteilhaft sichergestellt, dass der Haltering 21 die Verschwenkbarkeit der ersten Scharnierhälfte 2 gegenüber der zweiten Scharnierhälfte 10 nicht negativ beeinflusst. Der Haltering 21 dient vielmehr im Wesentlichen dazu, dass der Scharnierstift 18 beispielsweise während eines Transports oder der Montage nicht aus der ersten Scharnierhälfte 2 herausfällt und ist gegenüber einem Nietkopf stabiler ausgebildet.
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In der in 2 gezeigten aufgeschnittenen Ansicht ist zu sehen, dass das zweite Scharnierhälftenteil 11 neben der Durchbrechung 13 eine Senkbohrung 26 aufweist, welche ebenfalls zur Befestigung des zweiten Scharnierhälftenteils 11 an der Fahrzeugkarosserie K dient.
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3 zeigt das in 1 bzw. 2 gezeigte Fahrzeugscharnier in einer Explosionsdarstellung. In dieser Ansicht sind die Strukturen der verbauten Bauteile aufgrund der getrennten perspektivischen Ansicht besser zu erkennen.
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Das Fahrzeugscharnier 1 setzt sich zusammen aus dem ersten Scharnierhälftenteil 3, welches den Befestigungsabschnitt 4 mit der Durchbrechung 5 und einem angewinkelt daran angrenzenden Lagerabschnitt 6 umfasst.
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Der Lagerabschnitt 6 weist ein Scharnierauge 7 mit einer Augenbohrung 7a auf, in welche die Lagerbuchse 23 mit einem ersten Kragen 24 und einem zweiten Kragen 25 angeordnet werden kann. Die Lagerbuchse 23 ist dabei als gerollte Buchse aus Metall ausgebildet. Weiter ist die Oberseite 8 des Scharnierauges 7 zu erkennen.
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Das Fahrzeugscharnier 1 umfasst weiter das zweite Scharnierhälftenteil 11, wobei das zweite Scharnierhälftenteil 11 den zweiten Befestigungsabschnitt 12 mit der Durchbrechung 13 und den angewinkelt daran angrenzenden zweiten Lagerabschnitt 14 umfasst. In dem Lagerabschnitt 14 ist das zweite Scharnierauge 15 mit der zweiten Augenbohrung 15a angeordnet.
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Das erste Scharnierhälftenteil 3 und das zweite Scharnierhälftenteil 11 werden über den Scharnierstift 18 gelenkig miteinander verbunden, wobei der Scharnierstift 18 einen Kopf 19 und einen Schaft 20 mit einem Gelenkabschnitt 20a und einem Feststellabschnitt 20b umfasst. Zwischen dem Gelenkabschnitt 20a und dem Verstellabschnitt 20b ist ein Halteabschnitt 22 vorgesehen, an welchem in eingebauten Zustand der Haltering 21 mit der Bohrung 21a über eine Presspassung fest angeordnet ist.
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Vorstehend wurde die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, bei dem ein Haltering 21 zwischen der ersten Scharnierhälfte 2 und der zweiten Scharnierhälfte 10 angeordnet ist. Es versteht sich, dass auch mehr als ein Haltering zwischen der ersten Scharnierhälfte und der zweiten Scharnierhälfte angeordnet sein kann, um die Haltekraft zur Sicherung des Scharnierstiftes in der Augenbohrung weiter zu erhöhen.
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Vorstehend wurde die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, bei dem der Scharnierstift gestuft ausgebildet ist. Es versteht sich, dass der Scharnierstift auch ungestuft ausgebildet sein kann, wobei insbesondere der Gelenkabschnitt und der Feststellabschnitt weiterhin durch den Halteabschnitt bzw. durch den an dem Halteabschnitt angeordneten Haltering getrennt werden.
