DE102022120799A1

DE102022120799A1 - Klappscharnier

Info

Publication number: DE102022120799A1
Application number: DE102022120799.4A
Authority: DE
Inventors: Christine M. Krolewski; Joern Zirfass; Bob Thomas
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2021-10-04
Filing date: 2022-08-17
Publication date: 2023-04-06
Anticipated expiration: 2042-08-18
Also published as: CN115929138A; DE102022120799B4; US20230104224A1; US11746581B2

Abstract

Ein Klappscharnier für ein Kraftfahrzeug umfasst einen inneren Gurt, der an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt ist, einen äußeren Gurt, der von dem inneren Gurt getrennt und an einer abnehmbaren Platte des Kraftfahrzeugs befestigt ist, und ein Zwischenglied, das sich von dem inneren Gurt zu dem äußeren Gurt erstreckt. Das Zwischenglied ist an einem ersten Gliedende durch einen federbelasteten Drehpunkt drehbar am inneren Gurt befestigt. Das Zwischenglied ist an einem zweiten Gliedende durch ein äußeres Gurtgelenk drehbar am äußeren Gurt befestigt. Das Zwischenglied ist zwischen mindestens einer ersten und einer zweiten Position beweglich. Der federbelastete Drehzapfen drückt das Zwischenglied immer dann in die zweite Stellung, wenn sich das Zwischenglied nicht in der ersten Stellung befindet, und der äußere Gurt ist nur dann vom Zwischenglied trennbar, wenn sich das Zwischenglied in der ersten Stellung befindet.

Description

EINFUHRUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Scharniere für Kraftfahrzeuge. Genauer gesagt, die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Scharniere für Fahrzeuge mit abnehmbaren Türen. Kraftfahrzeuge werden häufig sowohl für Aktivitäten auf der Straße als auch im Gelände verwendet. Aufgrund des zunehmenden Interesses an bestimmten Arten von On- und Off-Road-Aktivitäten schätzen Autofahrer die Möglichkeit, die Türen ihrer Kraftfahrzeuge abnehmen zu können. Dies ermöglicht eine Maximierung des nutzbaren Innenraums sowie die Möglichkeit, einfach in einem offenen Fahrzeug zu fahren. Kraftfahrzeuge mit abnehmbaren Türen sind in der Regel mit einem Scharniermechanismus ausgestattet, von dem zumindest ein Teil vom Benutzer abnehmbar ist, damit das Kraftfahrzeug mit Türen ausgestattet werden kann oder die Türen vom Benutzer abgenommen werden können. Während die derzeitigen abnehmbaren Türsysteme und Scharniere ihren Zweck erfüllen, besteht ein Bedarf an einem neuen und verbesserten System und Verfahren zur Bereitstellung eines unkomplizierten, kosteneffektiven und einfach zu bedienenden abnehmbaren Türmechanismus.
BESCHREIBUNG
Gemäß mehreren Aspekten der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Klappscharnier für ein Kraftfahrzeug einen inneren Gurt, der an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt ist, einen äußeren Gurt, der von dem inneren Gurt getrennt und an einer abnehmbaren Platte des Kraftfahrzeugs befestigt ist, und ein Zwischenglied, das sich von dem inneren Gurt zu dem äußeren Gurt erstreckt. Das Zwischenglied ist an einem ersten Gliedende durch einen federbelasteten Drehpunkt drehbar am inneren Gurt befestigt. Das Zwischenglied ist an einem zweiten Gliedende durch ein äußeres Gurtgelenk drehbar am äußeren Gurt befestigt. Das Zwischenglied ist zwischen mindestens einer ersten und einer zweiten Position beweglich. Der federbelastete Drehzapfen drückt das Zwischenglied immer dann in die zweite Stellung, wenn sich das Zwischenglied nicht in der ersten Stellung befindet, und der äußere Gurt ist nur dann vom Zwischenglied trennbar, wenn sich das Zwischenglied in der ersten Stellung befindet.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist das Zwischenglied in der ersten Position in einem Winkel zu dem inneren Gurt angeordnet, und wobei das Zwischenglied in der zweiten Position im Wesentlichen parallel zu dem inneren Gurt angeordnet ist und den inneren Gurt abdeckt und optisch verdeckt.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst das Klappscharnier ferner ein Abhebesicherungsmerkmal, das einen Teil des äußeren Gurtdrehpunkts definiert. Das Abhebesicherungsmerkmal umfasst einen teilweisen ringförmigen Flansch, der mit dem äußeren Band ausgebildet ist und sich von diesem erstreckt, sowie einen Schlitz, der durch das Zwischenglied hindurch ausgebildet ist. Der teilweise ringförmige Flansch, der in den Schlitz eingreift, verhindert eine axiale Bewegung der abnehmbaren Platte entlang einer Drehachse des äußeren Gurtdrehpunkts in einer ersten Plattenposition. Der teilweise ringförmige Flansch ist an mindestens einer Umfangsstelle unterbrochen und definiert einen Spalt, wobei, wenn der Spalt mit dem Schlitz ausgerichtet ist, eine axiale Bewegung des äußeren Gurtes relativ zu dem Zwischenglied möglich ist.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die abnehmbare Platte selektiv von dem Klappscharnier trennbar, so dass, wenn sich das Zwischenglied in der ersten Position befindet, der äußere Gurt selektiv von dem Zwischenglied am äußeren Gurtdrehpunkt trennbar ist. Wenn sich das Zwischenglied in der zweiten Position befindet, wird der äußere Gurt daran gehindert, am äußeren Gurtdrehpunkt mit dem Zwischenglied in Eingriff zu kommen.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die abnehmbare Platte des Kraftfahrzeugs an dem Zwischenglied montierbar, wenn sich das Zwischenglied in der ersten Position befindet. Wenn das Zwischenglied in der zweiten Position ist, ist die abnehmbare Platte des Kraftfahrzeugs von der Montage auf dem Zwischenglied verhindert.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst der federbelastete Drehzapfen ferner einen ersten Drehzapfen, eine erste Drehzapfenaufnahme, die durch einen ersten Abschnitt des inneren Gurtes ausgebildet ist, und eine zweite Drehzapfenaufnahme, die durch einen zweiten Abschnitt des inneren Gurtes ausgebildet ist. Der federbelastete Drehzapfen , ferner umfassend eine erste Buchse, eine Feder und eine erste Drehzapfenhalterung. Die erste Buchse ist oberhalb der Feder angeordnet, und die Feder ist oberhalb der ersten Drehzapfenaufnahme angeordnet. Der erste Drehzapfen erstreckt sich durch die erste Drehzapfenaufnahme, die Buchse, die Feder, das erste Gelenkende des Zwischenglieds und in die zweite Drehzapfenaufnahme. Der erste Drehzapfenhalter greift in ein Ende des ersten Drehzapfens in der Nähe der zweiten Drehzapfenaufnahme ein und verhindert, dass sich der erste Drehzapfen aus der ersten und zweiten Drehzapfenaufnahme des Innengurts zurückzieht.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst das erste Gelenkende ferner einen oberen Abschnitt und einen unteren Abschnitt, der sich vom oberen Abschnitt unterscheidet und von diesem beabstandet ist. Der untere Abschnitt definiert eine oder mehrere umgekehrte krummlinige Rampen und einen oder mehrere erste Rastabschnitte. Die zweite Drehzapfenaufnahme definiert eine oder mehrere gekrümmte Rampen und einen oder mehrere zweite Rastabschnitte. Die eine oder mehreren Rampen und die eine oder mehreren umgekehrten Rampen sind so dimensioniert und geformt, dass sie gleitend ineinander greifen. Der eine oder die mehreren ersten und zweiten Arretierungsabschnitte sind so bemessen und geformt, dass sie verriegelnd ineinander greifen, um eine Drehung des Zwischenglieds relativ zum inneren Gurt über den federbelasteten Drehpunkt zu verhindern.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung drückt die Feder die eine oder die mehreren umgekehrten gekrümmten Rampen axial gegen die eine oder die mehreren gekrümmten Rampen, wodurch das Zwischenglied in Richtung der ersten Position vorgespannt wird, wenn sich das Zwischenglied nicht in der zweiten Position befindet.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst der äußere Gurtzapfen ferner eine erste Bohrung, die durch das zweite Gliederende hindurchgeht, und eine zweite Bohrung, die durch mindestens einen Teil des äußeren Gurtes hindurchgeht. Das äußere Gurtgelenk , ferner umfassend eine im Wesentlichen zylindrische Buchse, die zumindest teilweise in der ersten Bohrung oder der zweiten Bohrung angeordnet ist, sowie einen zweiten Drehzapfen. Der äußere Gurtdrehpunkt ist so montiert, dass sich der zweite Drehzapfen durch die erste Bohrung, die zweite Bohrung und die im Wesentlichen zylindrische Buchse erstreckt. Der zweite Drehzapfen ist in der zweiten Bohrung befestigt und zur gemeinsamen Drehung mit dem äußeren Gurt fixiert.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst das Klappscharnier außerdem einen Drehbegrenzer. Der Drehbegrenzer definiert einen sich axial erstreckenden Flanschabschnitt des äußeren Bandes am äußeren Banddrehpunkt. Der Drehbegrenzer begrenzt eine Drehung des äußeren Bandes relativ zum Zwischenglied auf einen vorbestimmten Bereich von Drehpositionen zwischen etwa 0° und etwa 90°.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Klappscharniersystem für ein Kraftfahrzeug eine Vielzahl von Scharnierelementen, wobei mindestens zwei der Vielzahl von Scharnierelementen von einem Kraftfahrzeugbenutzer selektiv voneinander getrennt werden können. Die mehreren Scharnierelemente umfassen einen inneren Gurt, der an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt ist, einen äußeren Gurt, der von dem inneren Gurt getrennt und an einer abnehmbaren Platte des Kraftfahrzeugs befestigt ist, wobei die abnehmbare Platte selektiv von dem Klappscharnier trennbar ist. Die mehreren Scharnierelemente umfassen ferner ein Zwischenglied, das sich von dem inneren Gurt zu dem äußeren Gurt erstreckt, einen federbelasteten Drehzapfen, der das Zwischenglied an einem ersten Gliederende drehbar an dem inneren Gurt befestigt, und einen Drehzapfen für den äußeren Gurt, der das Zwischenglied an einem zweiten Gliederende drehbar an dem äußeren Gurt befestigt, das von dem ersten Gliederende verschieden und getrennt ist. Das Zwischenglied ist zwischen mindestens einer ersten Position und einer zweiten Position beweglich. In der ersten Position ist das Zwischenglied in einem Winkel zum inneren Gurt angeordnet, und in der zweiten Position ist das Zwischenglied im Wesentlichen parallel zum inneren Gurt angeordnet und bedeckt und verdeckt den inneren Gurt optisch. Der federbelastete Drehpunkt drückt das Zwischenglied immer dann in die zweite Stellung, wenn es sich nicht in der ersten Stellung befindet. Der äußere Gurt ist nur dann vom Zwischenglied trennbar, wenn sich das Zwischenglied in der ersten Stellung befindet.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung , ferner umfassend eine Abhebesicherung, die einen Teil des äußeren Gurtdrehpunkts definiert. Das Abhebesicherungsmerkmal umfasst einen teilweisen ringförmigen Flansch, der mit dem äußeren Gurt ausgebildet ist und sich von diesem erstreckt, wobei der teilweise ringförmige Flansch an mindestens einer Stelle in Umfangsrichtung eine Unterbrechung aufweist. Die Abhebesicherung , ferner umfassend einen Drehbegrenzer, der einen sich axial erstreckenden Flanschabschnitt des äußeren Gurtes am äußeren Gurtdrehpunkt definiert, sowie einen durch das Zwischenglied gebildeten Schlitz. Der teilweise ringförmige Flansch greift in den Schlitz ein, um eine axiale Bewegung der abnehmbaren Platte entlang einer Drehachse des äußeren Gurtdrehpunkts in einer ersten Plattenposition zu verhindern. Die Unterbrechung in dem teilweisen Ringflansch bildet zusammen mit dem Drehbegrenzer einen Spalt. Wenn der Spalt mit dem Schlitz fluchtet, ist der äußere Gurt relativ zu dem Zwischenglied axial beweglich.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung begrenzt der Drehbegrenzer eine Drehung des äußeren Gurtes relativ zum Zwischenglied auf einen vorbestimmten Bereich von Drehpositionen zwischen etwa 0° und etwa 90°.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist der äußere Gurt in der ersten Stellung des Zwischenglieds am äußeren Gurtdrehpunkt selektiv vom Zwischenglied trennbar. Wenn sich das Zwischenglied in der zweiten Position befindet, wird verhindert, dass der äußere Gurt am äußeren Gurtdrehpunkt mit dem Zwischenglied in Eingriff kommt.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die abnehmbare Platte des Kraftfahrzeugs an dem Zwischenglied montierbar, wenn sich das Zwischenglied in der ersten Position befindet. Wenn das Zwischenglied in der zweiten Position ist, ist die abnehmbare Platte des Kraftfahrzeugs von der Montage auf dem Zwischenglied verhindert.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst der federbelastete Drehzapfen ferner einen ersten Drehzapfen, eine erste Drehzapfenaufnahme, die durch einen ersten Abschnitt des inneren Gurts gebildet ist, und eine zweite Drehzapfenaufnahme, die durch einen zweiten Abschnitt des inneren Gurts gebildet ist. Der federbelastete Drehzapfen , ferner umfassend eine erste Buchse, eine Feder und eine erste Drehzapfenhalterung. Die erste Buchse ist oberhalb der Feder angeordnet, und die Feder ist oberhalb der ersten Drehzapfenaufnahme angeordnet. Der erste Drehzapfen erstreckt sich durch die erste Drehzapfenaufnahme, die Buchse, die Feder, das erste Gelenkende des Zwischenglieds und in die zweite Drehzapfenaufnahme. Der erste Drehzapfenhalter greift in ein Ende des ersten Drehzapfens in der Nähe der zweiten Drehzapfenaufnahme ein und verhindert, dass sich der erste Drehzapfen aus der ersten und zweiten Drehzapfenaufnahme des Innengurts zurückzieht.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst das erste Gelenkende ferner einen oberen Abschnitt und einen unteren Abschnitt, der sich vom oberen Abschnitt unterscheidet und von diesem beabstandet ist. Der untere Abschnitt definiert eine oder mehrere umgekehrte krummlinige Rampen und einen oder mehrere erste Rastabschnitte. Die zweite Drehzapfenaufnahme definiert eine oder mehrere gekrümmte Rampen und einen oder mehrere zweite Rastabschnitte, wobei die eine oder mehreren gekrümmten Rampen und die eine oder mehreren umgekehrten gekrümmten Rampen so bemessen und geformt sind, dass sie gleitend ineinander greifen. Der eine oder die mehreren ersten und zweiten Arretierungsabschnitte sind so bemessen und geformt, dass sie verriegelnd ineinander greifen, um eine Drehung des Zwischenglieds relativ zum inneren Gurt über den federbelasteten Drehpunkt zu verhindern.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung drückt die Feder die eine oder die mehreren umgekehrten gekrümmten Rampen axial gegen die eine oder die mehreren gekrümmten Rampen, wodurch das Zwischenglied in Richtung der ersten Position vorgespannt wird, wenn sich das Zwischenglied nicht in der zweiten Position befindet.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst der äußere Gurtzapfen ferner eine erste Bohrung, die durch das zweite Gliederende hindurch ausgebildet ist, eine zweite Bohrung, die durch mindestens einen Teil des äußeren Gurtes hindurch ausgebildet ist, und eine im Wesentlichen zylindrische Buchse, die mindestens teilweise innerhalb der ersten Bohrung oder der zweiten Bohrung angeordnet ist. Der äußere Gurtdrehzapfen , ferner umfassend einen zweiten Drehzapfen, wobei der äußere Gurtdrehzapfen so zusammengesetzt ist, dass sich der zweite Drehzapfen durch die erste Bohrung, die zweite Bohrung und die im Wesentlichen zylindrische Buchse erstreckt, und wobei der zweite Drehzapfen in der zweiten Bohrung befestigt und zur gemeinsamen Drehung mit dem äußeren Gurt fixiert ist.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Klappscharnier für ein Kraftfahrzeug einen inneren Gurt, der an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt ist, einen äußeren Gurt, der von dem inneren Gurt getrennt und an einer abnehmbaren Platte des Kraftfahrzeugs befestigt ist, wobei die abnehmbare Platte selektiv von dem Klappscharnier trennbar ist. Das Klappscharnier , ferner umfassend ein Zwischenglied, das sich von dem inneren Gurt zu dem äußeren Gurt erstreckt, und ein federbelastetes Drehgelenk, das das Zwischenglied an einem ersten Gliederende drehbar an dem inneren Gurt befestigt. Der federbelastete Drehzapfen , ferner umfassend einen ersten Drehzapfen, eine erste Drehzapfenaufnahme, die durch einen ersten Abschnitt des inneren Gurtes gebildet ist, und eine zweite Drehzapfenaufnahme, die durch einen zweiten Abschnitt des inneren Gurtes gebildet ist. Der federbelastete Drehzapfen , ferner umfassend eine erste Buchse, eine Feder und eine erste Drehzapfenhalterung. Die erste Buchse ist oberhalb der Feder angeordnet, und die Feder ist oberhalb der ersten Drehzapfenaufnahme angeordnet. Der erste Drehzapfen erstreckt sich durch die erste Drehzapfenaufnahme, die Buchse, die Feder, das erste Gelenkende des Zwischenglieds und in die zweite Drehzapfenaufnahme. Der erste Drehzapfenhalter greift in ein Ende des ersten Drehzapfens in der Nähe der zweiten Drehzapfenaufnahme ein und verhindert, dass sich der erste Drehzapfen aus der ersten und zweiten Drehzapfenaufnahme des Innengurts zurückzieht. Das erste Verbindungsende , ferner umfassend einen oberen Abschnitt und einen unteren Abschnitt, der sich vom oberen Abschnitt unterscheidet und von diesem beabstandet ist. Der untere Abschnitt definiert eine oder mehrere umgekehrte gekrümmte Rampen und einen oder mehrere erste Rastabschnitte, und die zweite Drehzapfenaufnahme definiert eine oder mehrere gekrümmte Rampen und einen oder mehrere zweite Rastabschnitte. Die eine oder mehreren gekrümmten Rampen und die eine oder mehrere umgekehrte Rampe(n) sind so bemessen und geformt, dass sie gleitend ineinander eingreifen, und der eine oder die mehreren ersten und zweiten Arretierungsabschnitte sind so bemessen und geformt, dass sie verriegelnd ineinander eingreifen, um eine Drehung des Zwischenglieds relativ zum inneren Gurt über den federbelasteten Drehpunkt zu verhindern. Die Feder drückt die eine oder die mehreren umgekehrten gekrümmten Rampen axial gegen die eine oder die mehreren gekrümmten Rampen, wodurch das Zwischenglied in Richtung der ersten Position vorgespannt wird, wenn sich das Zwischenglied nicht in der zweiten Position befindet. Das Klappscharnier , ferner umfassend einen äußeren Gurtdrehpunkt, der das Zwischenglied an einem zweiten Gliederende drehbar an dem äußeren Gurt befestigt, wobei das zweite Gliederende vom ersten Gliederende getrennt ist. Der äußere Bandzapfen hat eine erste Bohrung, die durch das zweite Gliedende hindurchgeht, eine zweite Bohrung, die durch mindestens einen Teil des äußeren Bandes hindurchgeht, eine im Wesentlichen zylindrische Buchse, die mindestens teilweise in der ersten oder der zweiten Bohrung angeordnet ist, und einen zweiten Zapfen. Der äußere Gurtzapfen wird so montiert, dass sich der zweite Drehzapfen durch die erste Bohrung, die zweite Bohrung und die im Wesentlichen zylindrische Buchse erstreckt. Der zweite Drehzapfen ist in der zweiten Bohrung befestigt und zur gemeinsamen Drehung mit dem äußeren Gurt fixiert, und ein Abhebesicherungsmerkmal, das einen Teil des äußeren Gurtdrehzapfens definiert. Die Abhebesicherung , ferner umfassend einen teilweisen ringförmigen Flansch, der mit dem äußeren Gurt ausgebildet ist und sich von diesem erstreckt. Der teilweise ringförmige Flansch hat eine Unterbrechung an mindestens einer Stelle in Umfangsrichtung. Die Abhebesicherung , ferner umfassend einen Drehbegrenzer, der einen sich axial erstreckenden Flanschabschnitt des äußeren Gurtes am äußeren Gurtdrehpunkt definiert, sowie einen durch das Zwischenglied gebildeten Schlitz. Der teilweise ringförmige Flansch greift in den Schlitz ein und verhindert eine axiale Bewegung der abnehmbaren Platte entlang einer Drehachse des äußeren Gurtdrehpunkts in einer ersten Plattenposition. Die Unterbrechung in dem teilweisen Ringflansch bildet zusammen mit dem Drehbegrenzer einen Spalt. Wenn der Spalt mit dem Schlitz fluchtet, ist der äußere Gurt relativ zum Zwischenglied axial beweglich, und das Zwischenglied ist zwischen mindestens einer ersten Position und einer zweiten Position beweglich. In der ersten Stellung ist das Zwischenglied in einem Winkel zum inneren Gurt angeordnet, und in der zweiten Stellung ist das Zwischenglied im Wesentlichen parallel zum inneren Gurt angeordnet und bedeckt und verdeckt den inneren Gurt optisch. Befindet sich das Zwischenglied in der ersten Stellung, kann der äußere Gurt am Drehpunkt des äußeren Gurtes selektiv vom Zwischenglied getrennt werden. Befindet sich das Zwischenglied in der zweiten Stellung, wird verhindert, dass der äußere Gurt am Drehpunkt des äußeren Gurtes mit dem Zwischenglied in Eingriff kommt, und die abnehmbare Platte wird dadurch an der Befestigung am Zwischenglied gehindert.
Weitere Anwendungsbereiche werden sich aus der vorliegenden Beschreibung ergeben. Es sollte verstanden werden, dass die Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur zur Veranschaulichung dienen und den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken sollen.
Figurenliste
Die hier beschriebenen Figuren dienen nur der Veranschaulichung und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.

1 ist eine Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug, das mit einem oder mehreren Klappscharnieren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ausgestattet ist;
2 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Klappscharniers gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung;
3 ist eine perspektivische Ansicht des Klappscharniers von 2 in einem vollständig montierten Zustand gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung;
4 ist eine perspektivische Draufsicht auf einen Teil des Klappscharniers der 1-3, die einen äußeren Drehpunkt gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung zeigt;
5 ist eine Reihe von perspektivischen Ansichten, die den Verlauf der Bewegung eines federbelasteten Drehpunktes des Klappscharniers der 1-4 gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung zeigen;
6a ist eine perspektivische obere Teilschnittansicht des Klappscharniers in einer ersten, offenen Position gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung;
6b ist eine perspektivische obere Teilschnittansicht des Klappscharniers in einer zweiten, geschlossenen Position gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung; und
7 ist eine perspektivische Seitenansicht des Klappscharniers von 6b in situ an einem Fahrzeug gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhaft und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Verwendung nicht einschränken.
In 1 ist ein Fahrzeug 10 mit einem oder mehreren Klappscharnieren 12 für abnehmbare Platten 14 dargestellt. Bei dem dargestellten Fahrzeug 10 handelt es sich um einen Pkw. Es sollte jedoch anerkannt werden, dass das Klappscharnier 12 auch in anderen Fahrzeugtypen 10, wie z. B. Geländewagen, Lastkraftwagen, Sattelschleppern, Sattelanhängern, Wohnmobilen, einer Vielzahl von Wasserfahrzeugen oder Flugzeugen oder Ähnlichem verwendet werden kann, ohne dass dies vom Umfang oder der Absicht der vorliegenden Offenbarung abweicht. In mehreren Aspekten kann das Klappscharnier 12 auch in Nicht-Fahrzeug-Anwendungen verwendet werden. Das Klappscharnier 12 kann auch in einer Vielzahl von Anwendungen mit abnehmbaren Platten 14 verwendet werden. In mehreren Beispielen kann das Klappscharnier 12 mit abnehmbaren Türen 14a, abnehmbaren Motorhauben 14b, abnehmbaren Kofferräumen 14c, abnehmbaren Cabrioverdecken (nicht speziell dargestellt), abnehmbaren Deckeln für Stauraumbehälter innerhalb eines Fahrzeugs wie abnehmbare Mittelkonsolendeckel, abnehmbare Lkw-Ladeflächenverkleidungen, abnehmbare Kofferraumauskleidungen oder Lkw-Ladeflächenverkleidungen und dergleichen verwendet werden.
Unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 und unter fortgesetzter Bezugnahme auf 1 besteht das Klappscharniersystem oder Klappscharnier 12 aus einer Vielzahl von Scharnierelementen, wobei mindestens zwei der Vielzahl von Scharnierelementen durch einen Kraftfahrzeugbenutzer selektiv voneinander getrennt werden können. Genauer gesagt besteht das Klappscharnier 12 in erster Linie aus einem inneren Gurt 16, der an einer Karosserie 18 des Fahrzeugs 10 befestigt ist, einem äußeren Gurt 20, der von dem inneren Gurt 16 getrennt und an einer abnehmbaren Platte 14 des Fahrzeugs 10 befestigt ist, und einem Zwischenglied 22, das sich von dem inneren Gurt 16 zu dem äußeren Gurt 20 erstreckt. Jeder der inneren Gurt 16, der äußere Gurt 20 und das Zwischenglied 22 können aus einer Vielzahl verschiedener Materialien hergestellt sein, einschließlich, aber nicht beschränkt auf: Metalle, Metalllegierungen, geformte und/oder bedruckte Kunststoffe, Nylonmaterialien oder ähnliches. In mehreren Aspekten können der innere Gurt 16, der äußere Gurt 20 und das Zwischenglied 22 aus denselben oder ähnlichen Materialien oder aus voneinander verschiedenen Materialien oder einer beliebigen Kombination davon hergestellt werden.
Das Zwischenglied 22 ist an einem ersten Gliedende 24 durch einen federbelasteten Drehzapfen 26 drehbar mit dem inneren Gurt 16 verbunden. In ähnlicher Weise ist das Zwischenglied 22 an einem zweiten Gliedende 28 durch ein äußeres Gurtgelenk 30 drehbar am äußeren Gurt befestigt. Das erste und das zweite Gliedende 24, 28 sind voneinander beabstandet, und die Drehachsen A, A' des federbelasteten Drehzapfens 26 und des äußeren Gurtdrehzapfens 30 sind im Wesentlichen parallel zueinander.
Der innere Gurt 16 kann je nach Anwendung eine Vielzahl unterschiedlicher Formen und Größen haben, umfasst aber im Allgemeinen einen im Wesentlichen ebenen Abschnitt 32 und einen Scharnierabschnitt 34. Der ebene Abschnitt 32 umfasst ein oder mehrere Körperbefestigungsmerkmale 36. Die Körperbefestigungsmerkmale 36 können Öffnungen, wie sie in den Figuren dargestellt sind, oder Bolzen, Schrauben, Nieten oder andere mechanische Befestigungsmittel umfassen. Bei den Körperbefestigungselementen 36 kann es sich auch um chemische oder thermische Befestigungselemente wie Klebstoffe, Epoxide, Harze oder Ähnliches oder um geschweißte oder gelötete Verbindungen oder Ähnliches handeln.
Der Scharnierteil 34 besteht aus einem oder mehreren, in einem besonderen Beispiel aus mindestens zwei Flanschen 38, 38', die parallel zueinander und im Abstand voneinander und im Wesentlichen senkrecht zu dem ebenen Teil 32 angeordnet sind. In mehreren Aspekten dienen die mindestens zwei Flansche 38, 38' mehreren Zwecken, einschließlich struktureller und funktioneller Funktionen. Insbesondere ist eine erste Drehzapfenaufnahme 40 durch einen der Flansche 38 und eine zweite Drehzapfenaufnahme 40' durch den zweiten der Flansche 38' gebildet. In mehreren Aspekten definieren die erste und die zweite Drehzapfenaufnahme 40, 40' im Wesentlichen koaxiale und im Wesentlichen zylindrische Öffnungen durch die mindestens zwei Flansche 38, 38'. Die ersten und zweiten Drehzapfenaufnahmen 40, 40' sind so dimensioniert und geformt, dass sie einen ersten Drehzapfen 42 aufnehmen und halten können. In einigen Beispielen haben die ersten und zweiten Drehzapfenaufnahmen 40, 40' identische Durchmesser. Darüber hinaus weist die zweite Drehzapfenaufnahme 40' eine gekrümmte oder schraubenförmige Rampe 44 und eine erste Stufe oder Arretierung 46 auf.
Der erste Drehzapfen 42 ist eine im Wesentlichen zylindrische Stange, ein Rohr oder eine ähnliche Struktur mit mindestens einem Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser, der einen Kopf 48 bildet. Der Kopf 48 des ersten Drehzapfens 42 hat einen größeren Durchmesser als der Durchmesser der ersten und zweiten Drehzapfenaufnahme 40, 40'. In einigen Beispielen erstreckt sich der Drehzapfen 42 vom Kopf 48 bis zu einem Halteabschnitt 50, der gegenüber dem Kopf 48 angeordnet ist. Der Halteabschnitt 50 kann in Abhängigkeit von der jeweiligen Anwendung, in der das Klappscharnier 12 verwendet wird, unterschiedliche Formen annehmen. In mehreren Beispielen kann der Halteabschnitt 50 ein Haltering, eine Schulter, ein Schlitz oder eine Bohrung sein, die orthogonal zur ersten Drehachse A verläuft, wobei die Bohrung, der Schlitz oder die Schulter durch mindestens einen Teil des ersten Drehzapfens 42 hindurch ausgebildet ist. In mehreren Aspekten definiert der erste Drehzapfen 42 die erste Drehachse A, entlang der sich das Zwischenglied 22 relativ zum inneren Gurt 16 dreht.
Eine erste Drehpunktbohrung 52 ist durch das erste Gelenkende 24 hindurch ausgebildet. Die erste Zapfenbohrung 52 definiert einen Teil des federbelasteten Zapfens 26. Die erste Drehpunktbohrung 52 ist so bemessen und geformt, dass sie den ersten Drehpunktstift 42 aufnehmen kann. In den Abbildungen ist die erste Drehzapfenbohrung 52 in einer vertikalen Ausrichtung dargestellt, so dass sich eine Oberseite 56 der ersten Drehzapfenbohrung 52 in der Nähe einer Oberkante 58 des Zwischenglieds 22 befindet. Ebenso befindet sich ein Boden 60 der ersten Drehbohrung 52 in der Nähe einer Unterkante 62 des Zwischenglieds 22. Genauer gesagt definiert der Boden 60 der ersten Drehbohrung 52 eine oder mehrere umgekehrte gekrümmte oder schraubenförmige Rampen 64 und eine oder mehrere umgekehrte Stufen oder Rasten 66. Der federbelastete Drehzapfen 26 , ferner umfassend eine zylindrische Buchse 68, eine Feder 70 und eine erste Drehzapfenhalterung 72. Die zylindrische Buchse 68 und die Feder 70 sind nebeneinander und zwischen der ersten Drehzapfenaufnahme 40 und der Oberseite 56 der ersten Drehzapfenbohrung 52 angeordnet. Die Feder 70 ist als Schraubenfeder dargestellt, es sollte jedoch beachtet werden, dass die Feder 70 eine beliebige aus einer Vielzahl bekannter Federtypen sein kann, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Schraubenfedern, Federn mit variabler Rate, Federn mit konstanter Rate, Blattfedern, Torsionsfedern, Druck- oder Zugfedern, gebogene Federn, Wellenfedern, Fingerfedern oder dergleichen.
In mehreren Aspekten haben die zylindrische Buchse 68 und die Feder 70 einen größeren Durchmesser als die erste Drehzapfenbohrung 52 und größer als die erste Drehzapfenaufnahme 40. Da die zylindrische Buchse 68 und die Feder 70 einen größeren Durchmesser haben als zumindest ein Teil der ersten Drehzapfenbohrung 52 und der ersten Drehzapfenaufnahme 40, können die zylindrische Buchse 68 und die Feder 70 weder durch die erste Drehzapfenbohrung 52 noch durch die erste Drehzapfenaufnahme 40 hindurchgehen. In einigen Beispielen ist die Feder 70 oberhalb der zylindrischen Buchse 68 angeordnet, die wiederum oberhalb der Oberseite 56 der ersten Schwenkbohrung 52 angeordnet ist. In anderen Beispielen ist die zylindrische Buchse 68 oberhalb der Feder 70 angeordnet, die wiederum oberhalb der Oberseite 56 der ersten Schwenkbohrung 52 angeordnet ist. Die zylindrische Buchse 68 kann auch Befestigungsmerkmale aufweisen, die die Feder 70 fixieren und mit ihr in Eingriff stehen, so dass die Feder 70 und die zylindrische Buchse 68 aneinander befestigt sind. Während im Vorstehenden die zylindrische Buchse 68 und die Feder 70 mit größeren Durchmessern als die erste Drehzapfenbohrung 52 und die erste Drehzapfenaufnahme 40 beschrieben wurden, sollen Variationen, die von diesen Abmessungen abweichen, in den Anwendungsbereich der vorliegenden Offenbarung fallen. Beispielsweise kann die erste Drehzapfenbohrung 52 einen innen abgestuften Durchmesser aufweisen, wobei zumindest ein Teil der ersten Drehzapfenbohrung 52 einen kleineren Durchmesser hat als die Durchmesser der zylindrischen Buchse 68 und der Feder 70. Ebenso kann die zylindrische Buchse 68 einen abgestuften Durchmesser haben, so dass zumindest ein Teil der zylindrischen Buchse 68 in die erste Schwenkbohrung 52 passt, aber nicht vollständig hindurchgeht. In ähnlicher Weise kann die Feder 70 einen Durchmesser haben, der kleiner ist als zumindest ein Teil der ersten Drehbohrung 52. In Beispielen, in denen der Durchmesser der Feder 70 kleiner ist als ein Teil der ersten Schwenkbohrung 52, kann die Feder 70 zumindest teilweise in der ersten Schwenkbohrung 52 gehalten werden, aber nicht vollständig durch die erste Schwenkbohrung 52 hindurchgehen. Dementsprechend kann die Feder 70 in einem Teil der ersten Drehzapfenbohrung 52 angeordnet und/oder daran befestigt sein, was eine vereinfachte Montage des federbelasteten Drehzapfens 26 ermöglicht.
Der federbelastete Drehzapfen 26 wird so montiert, dass die erste Drehzapfenbohrung 52 koaxial mit der ersten und zweiten Drehzapfenaufnahme 40, 40' des inneren Gurtes 16 ausgerichtet ist und sich zwischen diesen befindet, und dass die zylindrische Buchse 68 und die Feder 70 zwischen der Oberseite 56 der ersten Drehzapfenbohrung 52 und der ersten Drehzapfenaufnahme 40 angeordnet sind. Der erste Drehzapfen 42 wird durch die erste Drehzapfenaufnahme 40, die Feder 70, die zylindrische Buchse 68, die erste Drehzapfenbohrung 52 und die zweite Drehzapfenaufnahme 40' eingeführt, um eine Achse zu bilden, um die sich das Zwischenglied 22 relativ zum inneren Gurt 16 drehen kann. Die erste Drehzapfenhalterung 72 wird in den Halteabschnitt 50 des ersten Drehzapfens 42 eingesetzt. Bei mehreren Aspekten handelt es sich bei der ersten Drehzapfenhalterung 72 um einen E-Clip, einen C-Clip, eine sich zusammenziehende oder ausdehnende Halterung, einen Sicherungsring, einen Splint, einen Federstift, einen Sicherungsring, einen selbstsichernden Sicherungsring, einen Schienenclip oder eine beliebige andere ähnliche Vorrichtung. In weiteren Beispielen kann die erste Drehzapfenhalterung 72 mit dem ersten Drehzapfen 42 selbst verbunden sein. Das heißt, der erste Drehzapfen 42 kann einen spreizbaren Abschnitt aufweisen, der für das Einführen durch die erste und zweite Drehzapfenaufnahme 40, 40', die zylindrische Buchse 68, die Feder 70 und die erste Drehzapfenbohrung 52 optimiert ist, aber so spreizbar ist, dass sich der spreizbare Abschnitt, sobald er aus der zweiten Drehzapfenaufnahme 40' herausgetreten ist, auf einen Durchmesser ausdehnt, der größer ist als der der zweiten Drehzapfenaufnahme 40', wodurch ein Zurückziehen daraus verhindert wird. In einigen Beispielen kann der ausdehnbare Abschnitt ein federbelasteter ausdehnbarer Abschnitt, ein schwenkbarer Abschnitt, der eine T-förmige Struktur bilden kann, oder ähnliches sein. Dementsprechend ist der Kopf 48 des ersten Drehzapfens 42 über der ersten Drehzapfenaufnahme 40 angeordnet, und die erste Drehzapfenhalterung 72 ist unterhalb der zweiten Drehzapfenaufnahme 40' angeordnet. Der Kopf 48 und die erste Drehzapfenhalterung 72 begrenzen die axiale Verschiebung des ersten Drehzapfens 42 relativ zu allen anderen Komponenten des oben beschriebenen federbelasteten Drehzapfens 26.
Bezug nehmend auf 5 und unter fortgesetzter Bezugnahme auf 1-4 sind die eine oder die mehreren umgekehrten schraubenförmigen Rampen 64 so bemessen und geformt, dass sie selektiv in Gleiteingriff mit der einen oder den mehreren schraubenförmigen Rampen 44 treten, und die eine oder die mehreren umgekehrten Stufen oder Rasten 66 sind so bemessen und geformt, dass sie selektiv in Verriegelungseingriff mit der einen oder den mehreren Stufen oder Rasten 46 treten. Im weiteren Sinne ist das Zwischenglied 22 drehbar zwischen mindestens einem Glied zwischen mindestens einer ersten Position 74 und einer zweiten Position 76 beweglich. In der ersten Position 74 ist das Zwischenglied 22 in einem Winkel zum inneren Gurt 16 angeordnet, und die umgekehrte Stufe 66 des Zwischenglieds 22 steht in verriegelndem Eingriff mit der Stufe 46 des inneren Gurts 16. In einigen Beispielen ist das Zwischenglied 22 in der ersten Position 74 fest in einem Winkel zwischen etwa 25° bis 135°, 45° bis 115°, 75° bis 100° oder in einigen Beispielen in einem Winkel von etwa 90° zum inneren Gurt 16 angeordnet, wobei jedoch je nach dem jeweiligen Fahrzeug 10 und der jeweiligen Anwendung der abnehmbaren Platte 14 auch andere Winkel verwendet werden können. In der zweiten Stellung 76 ist das Zwischenglied 22 im Wesentlichen parallel zum inneren Gurt 16 angeordnet und überlappt diesen im Wesentlichen, wodurch der innere Gurt 16 abgedeckt und optisch verdeckt wird. Wenn sich das Zwischenglied 22 in einer beliebigen Drehposition zwischen der ersten und der zweiten Position 74, 76 befindet, wird das Zwischenglied 22 durch die Feder 70 so vorgespannt, dass die umgekehrte Rampe 64 in Kontakt mit der Rampe 44 gedrückt wird. Da die Feder 70 die umgekehrte Rampe 64 in Kontakt mit der Rampe 44 vorspannt, bewirkt die Neigung der Rampe 44 außerdem, dass sich das Zwischenglied 22 in Richtung des zweiten Halteabschnitts 40' bewegt, wodurch das Zwischenglied 22 automatisch in Richtung der zweiten Position 76 rotiert und schließlich dort anhält.
Obwohl der federbelastete Drehzapfen 26 im Vorstehenden mit einer einzigen Rampe 44, einer einzigen umgekehrten Rampe 64, einer einzigen Stufe oder Arretierung 46 und einer einzigen umgekehrten Stufe oder Arretierung 66 beschrieben wurde, ist zu beachten, dass die Anzahl der einzelnen Elemente je nach Anwendung unterschiedlich sein kann. Beispielsweise kann der federbelastete Drehpunkt 26 mehrere Rampen 44, umgekehrte Rampen 64, Stufen oder Rasten 46 und umgekehrte Stufen oder Rasten 66 aufweisen, so dass das Zwischenglied 22 in mehreren verschiedenen Positionen relativ zum inneren Gurt 16 verriegelt werden kann. Beispielsweise können einige Fahrzeuge 10 mit abnehmbaren Verkleidungen 14 wie abnehmbaren Türen 14a ausgestattet sein, die Formen aufweisen, die eine Karosserieöffnung des Fahrzeugs 10 vollständig überspannen können oder nicht. Einige Fahrzeuge 10 können mit nicht-traditionellen Türen 14a ausgestattet sein, wie z. B. Halbtüren, Rohrrahmentüren oder Ähnlichem anstelle von traditionellen Türen 14a. Für nicht-traditionelle Türen 14a kann es auch wünschenswert sein, ein Klappscharnier 12 zu haben, in dem das Zwischenglied 22 wie zuvor beschrieben und/oder in anderen als den oben beschriebenen Drehpositionen positioniert werden kann. Beispielsweise kann das Zwischenglied 22 parallel zu, neben und überlappend mit dem inneren Gurt 16 in einer Position positioniert werden, die wir als 0° bezeichnen, und/oder parallel zu, aber drehversetzt von dem inneren Gurt 16 in einer Position positioniert werden, die sich 180° nähert, oder irgendwo zwischen 0° und 180°, je nach den Anforderungen einer bestimmten Fahrzeuganwendung.
Der äußere Gurt 20 kann je nach Anwendung eine Vielzahl unterschiedlicher Formen und Größen haben, umfasst aber im Allgemeinen einen im Wesentlichen ebenen Abschnitt 78 und einen Gelenkabschnitt 80. Der ebene Abschnitt 78 umfasst ein oder mehrere Plattenbefestigungselemente 82. Die Plattenbefestigungsmerkmale 82 können wie die Körperbefestigungsmerkmale 36 Öffnungen, wie in den Abbildungen gezeigt, oder Bolzen, Schrauben, Nieten oder andere mechanische Befestigungsmittel umfassen. Bei den Plattenbefestigungselementen 82 kann es sich auch um chemische oder thermische Befestigungselemente wie Klebstoffe, Epoxide, Harze oder Ähnliches oder um geschweißte oder gelötete Verbindungen oder Ähnliches handeln.
Der Scharnierabschnitt 80 des äußeren Gurtes 20 besteht aus einem im Wesentlichen zylindrischen Hauptkörper 84, einer Abhebesicherung 86 und einem Drehbegrenzer 88. Der Drehbegrenzer 88 verhindert eine Überdrehung des äußeren Gurtes 20 relativ zum Zwischenglied 22. Das heißt, der Drehbegrenzer 88 erlaubt eine Drehung des äußeren Gurtes 20 relativ zum Zwischenglied 22 innerhalb bestimmter vorgegebener Drehpositionen. In einem Beispiel erlaubt der Drehbegrenzer einen Freiheitsgrad von etwa 90° bei der Drehung. Der Hauptkörper 84 definiert eine zweite Drehbohrung 90, die sich von einer unteren Fläche 92 des Scharnierabschnitts 80 zur oberen Fläche 94 des Scharnierabschnitts 80 erstreckt. Wie in der Abbildung dargestellt, erstreckt sich die zweite Schwenkbohrung 90 bei einigen Beispielen über eine Strecke, die geringer ist als der volle Abstand zwischen der unteren und der oberen Fläche 92, 94 des Scharnierabschnitts 80. Es ist jedoch zu verstehen, dass Beispiele, die von dieser Größe abweichen, in den Anwendungsbereich der vorliegenden Anmeldung einbezogen werden sollen. Beispielsweise kann die zweite Drehpunktbohrung 90 vollständig durch den Scharnierabschnitt 80 hindurch durch die untere und obere Fläche 92, 94 des Scharnierabschnitts 80 verlaufen. Die zweite Zapfenbohrung 90 ist so bemessen und geformt, dass sie einen äußeren Bandzapfen 96 aufnehmen und festhalten kann.
Der äußere Gurt-Drehzapfen 96 kann bei einigen Beispielen eine Struktur aufweisen, die im Wesentlichen mit der des ersten Drehzapfens 42 identisch ist. In einigen Beispielen können sowohl der erste Drehzapfen 42 als auch der äußere Gurtdrehzapfen 96 aus Metallen wie gehärtetem Stahl oder ähnlichem hergestellt sein. In anderen Beispielen, wie den in den Abbildungen gezeigten, umfasst der äußere Gurtdrehzapfen 96 einen Gewindeabschnitt 98. Der Gewindeabschnitt 98 ist so bemessen und geformt, dass er in einen Gewindeeingriff mit einem Innengewindeabschnitt der zweiten Schwenkbohrung 90 gelangt. Wenn der Gewindeabschnitt 98 in den Innengewindeabschnitt der zweiten Drehbohrung 90 eingreift, ist der äußere Gurtdrehzapfen 96 dementsprechend für eine gemeinsame Drehung mit der zweiten Drehbohrung 90 und damit auch mit dem äußeren Gurt 20 fixiert. In anderen Beispielen kann der äußere Gurt-Drehzapfen 96 auf andere Weise am äußeren Gurt 20 befestigt werden, z. B. durch chemische oder thermische Befestigungsmittel wie Klebstoffe, Epoxide, Harze oder dergleichen oder durch Schweiß- oder Lötverbindungen. In noch anderen Beispielen kann der äußere Gurtdrehzapfen 96 einstückig mit dem äußeren Gurt 20 ausgebildet sein. Der äußere Gurtdrehzapfen 96 definiert die zweite Drehachse A', und wenn das Klappscharnier 12 vollständig zusammengebaut ist, stellt der äußere Gurtdrehzapfen 96 ein Mittel zur Drehung zwischen dem äußeren Gurt 20 und dem Zwischenglied 22 dar.
Um den äußeren Gurt 20 relativ zum Zwischenglied 22 drehbar zu machen, greift der äußere Gurtdrehzapfen 96 in eine äußere Gurtdrehzapfenaufnahme 100 ein, die sich am zweiten Gliedende 28 des Zwischenglieds 22 befindet. Die äußere Gurt-Drehzapfenaufnahme 100 definiert eine Bohrung, die sich durch mindestens einen Teil des Zwischenglieds 22 am zweiten Gliedende 28 erstreckt. Eine äußere Drehzapfenbuchse 102 ist in der äußeren Gurt-Drehzapfenaufnahme 100 angeordnet und definiert eine Buchsenbohrung 104, die im Wesentlichen koaxial und konzentrisch mit der Bohrung der äußeren Gurt-Drehzapfenaufnahme 100 ist. Die äußere Drehzapfenbuchse 102 kann wie die zylindrische Buchse 68 des federbelasteten Drehzapfens 26 aus einer Vielzahl von Materialien bestehen, darunter Kunststoff, Nylon, Metalle, Metalllegierungen, ölimprägnierte Metalle wie ölimprägniertes Messing, Polytetrafluorethylen (PTFE) oder Ähnliches, ohne dass dies vom Umfang oder der Absicht der vorliegenden Offenbarung abweicht. Darüber hinaus können die zylindrische Buchse 68 und die äußere Drehzapfenbuchse 102 aus einer Vielzahl von Buchsen- oder Lagertypen bestehen, ohne dass dies vom Anwendungsbereich oder Zweck der vorliegenden Offenbarung abweicht. In mehreren Beispielen können die zylindrische Buchse 68 und/oder die äußere Drehpunktbuchse 102 Lager wie Kugellager, Nadellager, Rollenlager und/oder Buchsen wie die oben beschriebenen sein.
Die äußere Drehzapfenbuchse 102 einiger Beispiele umfasst einen aufgeweiteten Abschnitt 106, dessen Durchmesser größer ist als der der äußeren Gurt-Drehzapfenaufnahme 100, und einen reduzierten Abschnitt 108, dessen Durchmesser kleiner ist als der der äußeren Gurt-Drehzapfenaufnahme 100. Dementsprechend passt der reduzierte Abschnitt 108 in die äußere Gurt-Drehzapfenaufnahme 100, und der aufgeweitete Abschnitt 106 verhindert, dass die äußere Drehzapfenbuchse 102 vollständig in die äußere Gurt-Drehzapfenaufnahme 100 eindringt und/oder vollständig hindurchgleitet. Die äußere Drehzapfenbuchse 102 sorgt für eine reibungslose, gleitende Drehbewegung des äußeren Gurtdrehzapfens 96 relativ zum Zwischenglied 22. In einigen Aspekten bietet der aufgeweitete Teil 106 auch eine Kontaktfläche in glattem, ungehindertem Gleitkontakt mit dem Scharnierabschnitt 80 des äußeren Gurtes 20.
Die Abhebesicherung 86 ist ein sich in Umfangsrichtung erstreckender oder teilweiser ringförmiger Flansch, der einstückig mit dem zylindrischen Hauptkörper 84 ausgebildet oder anderweitig an diesem befestigt ist. In den in den Figuren gezeigten Beispielen befindet sich das Abhebesicherungsmerkmal 86 in der Nähe der unteren Fläche 92 des Scharnierabschnitts 80. Das Abhebesicherungsmerkmal 86 kann jedoch auch an anderen Stellen entlang des zylindrischen Hauptkörpers 84 angeordnet sein, ohne dass dies vom Umfang oder der Absicht der vorliegenden Offenbarung abweicht. Das Abhebesicherungsmerkmal 86 ist über den Umfang des Hauptkörpers 84 diskontinuierlich. Das heißt, das Abhebesicherungsmerkmal 86 definiert eine Diskontinuität, Unterbrechung oder einen Spalt 110, der durch den sich in Umfangsrichtung erstreckenden teilringförmigen Flansch des Abhebesicherungsmerkmals 86 gebildet wird. Die Diskontinuität oder der Spalt 110 erstreckt sich von einem Ende 112 des Abhebesicherungsmerkmals 86 bis zum Drehbegrenzer 88. Die Diskontinuität oder der Spalt 110 erstreckt sich über eine Strecke, die der Dicke „T“ des Zwischenglieds 22 entspricht, aber etwas größer ist als diese. Dementsprechend ermöglicht die Diskontinuität oder der Spalt 110 eine axiale Bewegung des äußeren Gurtes 20 relativ zum Zwischengurt 16, wenn der Spalt 110 mit dem Zwischengurt 16 rotationsmäßig ausgerichtet ist.
Der Drehbegrenzer 88 erstreckt sich axial über mindestens einen Teil der axialen Höhe „H“ des äußeren Gurtes 20 und bildet einen Teil des Gelenkabschnitts 80 des äußeren Gurtes 20. In mehreren Aspekten definiert der Drehbegrenzer 88 einen axialen Flansch, der sich von dem zylindrischen Hauptkörper 84 radial nach außen erstreckt. Bei mehreren Aspekten ist der äußere Gurt 20 relativ zu dem Zwischenglied 22 über einen Bereich von Drehpositionen drehbar, der an einem Ende durch den Drehbegrenzer 88 und an einem zweiten Ende durch den im Wesentlichen ebenen Abschnitt 78 begrenzt ist. Wenn der Zwischengurt 16 den Drehbegrenzer berührt, befindet sich das Zwischenglied 22 in der Lücke 110 der Abhebesicherung 86, und der äußere Gurt 20 kann axial relativ zum Zwischenglied 22 bewegt werden. In allen anderen Drehstellungen wird die axiale Bewegung des äußeren Gurtes 20 durch den Eingriff des Abhebesicherungselements 86 in einen durch das Zwischenglied 22 gebildeten Schlitz 114 verhindert. Der Schlitz 114 befindet sich in der Nähe des Drehpunkts des äußeren Gurtes 30 und ist so bemessen und geformt, dass er den sich in Umfangsrichtung erstreckenden oder teilweisen ringförmigen Flansch des Abhebesicherungselements 86 axial aufnimmt und gleitend verschiebt.
Mit Blick auf die , und und unter fortgesetzter Bezugnahme auf die bis stellt das Klappscharnier 12 der vorliegenden Offenbarung ein ästhetisch ansprechendes und funktionelles Mittel dar, mit dem eine abnehmbare Platte 14 selektiv an einem Fahrzeug 10 befestigt werden kann. Wenn sich das Klappscharnier 12 in der zweiten Position 76 befindet, bewirkt die Federspannung oder Vorspannung der Feder 70 des federbelasteten Drehpunkts 26, dass das Zwischenglied 22 parallel und im Wesentlichen flach an dem inneren Gurt 16 anliegt. Genauer gesagt bewirkt die Feder 70, dass die umgekehrte Rampe 64 mit der Rampe 44 in Kontakt und in Gleiteingriff gebracht wird. Aufgrund der Federvorspannung und der Neigung der Rampe 44 und der umgekehrten Rampe 64 bewegt sich das Zwischenglied 22 in Richtung des zweiten Halteabschnitts 40' und schließlich in die zweite Position 76. Während die Feder 70 jedoch eine ausreichende Kraft ausüben kann, um sicherzustellen, dass sich das Zwischenglied 22 nicht unbeabsichtigt nach oben (d. h. in Richtung des ersten Halteabschnitts 40) bewegt, kann eine Person die Federkraft mit relativer Leichtigkeit überwinden und dadurch das Zwischenglied 22 von der zweiten Position 76 weg manipulieren. In mehreren Aspekten liegt die Federkraft zwischen etwa 0 und 20 Pfund Kraft, vorzugsweise zwischen etwa 5 und 10 Pfund Kraft, um es einem Benutzer zu ermöglichen, das Zwischenglied 22 zwischen der ersten und zweiten Position 74, 76 zu bewegen.
Wenn das Zwischenglied 22 aus der zweiten Position 76 weggedreht wird, dreht sich das Zwischenglied 22 nach außen und verschiebt sich zumindest kurzzeitig nach oben in Richtung des ersten Halteabschnitts 40. Die Form der Rampe 44 und der umgekehrten Rampe 64 in Kombination mit der Feder 70 bieten der Drehbewegung des Zwischenglieds 22 aus der zweiten Position 76 heraus einen Widerstand. Wenn sich das Zwischenglied 22 jedoch von der zweiten Position 76 weg und in Richtung der ersten Position 74 bewegt, enden die Rampe 44 und die umgekehrte Rampe 64 abrupt an der Stufe 46 bzw. der umgekehrten Stufe 66. Die Stufe 46 und die umgekehrte Stufe 66 sind im Wesentlichen ebene Flächen, die jeweils im Wesentlichen parallel zu den ersten und zweiten Achsen A, A' verlaufen. Dementsprechend gleiten die Rampe 44 und die umgekehrte Rampe 64 gegeneinander, wenn sich das Zwischenglied 22 in Richtung der ersten Position 74 bewegt, und am Ende der Rampe 44 und der umgekehrten Rampe 64 bewirkt die Feder 70, dass die Stufe 46 und die umgekehrte Stufe 66 sperrend ineinander greifen und einer weiteren Drehung des Zwischenglieds 22 relativ zum inneren Gurt 16 widerstehen. Außerdem bewirkt die Feder 70, dass sich das Zwischenglied 22 in der ersten Position 74 axial nach unten (d. h. zum zweiten Halteabschnitt 40') bewegt. Wenn sich das Klappscharnier 12 in der ersten Position 74 befindet, wird das Zwischenglied 22 durch das Zusammenwirken der Stufe 46 und der umgekehrten Stufe 66 an einer Drehung um die erste Achse A gehindert, während der axialen Bewegung des Zwischenglieds 22 durch die Feder 70 Widerstand entgegengesetzt wird.
Wenn sich das Klappscharnier 12 in der zweiten Stellung 76 befindet, kann der äußere Gurt 20 nicht an dem Zwischenglied 22 befestigt werden. Da das Zwischenglied 22 in der zweiten Stellung 76 im Wesentlichen bündig mit dem inneren Gurt 16 abschließt, ist die äußere Gurt-Drehstiftaufnahme 100 gegen den inneren Gurt 16 zurückgezogen und der Zugang zur Bohrung der äußeren Gurt-Drehstiftaufnahme 100 ist eingeschränkt. Dementsprechend kann, wenn sich das Klappscharnier 12 in der zweiten Position 76 befindet, eine abnehmbare Platte 14 nicht am Klappscharnier 12 befestigt werden. Befindet sich das Klappscharnier 12 dagegen in der ersten Stellung 74, liegt die äußere Banddrehzapfenaufnahme 100 frei und der äußere Banddrehzapfen 96 kann darin eingesetzt werden, um die abnehmbare Platte 14 drehbar mit dem Klappscharnier 12 zu verbinden.
In einigen Beispielen umfasst das Klappscharnier 12 außerdem eine Schiebe- und/oder Schwingsperre. Das Schiebe- und/oder Schwenkverriegelungsmerkmal greift über den ersten Drehzapfen 42 verriegelnd in das Zwischenglied 22 ein, um das Zwischenglied 22 in der ersten Position 74 zu halten. In einigen Beispielen ist die Schiebe- und/oder Schwingverriegelung an dem inneren Gurt 16, dem Zwischenglied 22 oder dem äußeren Gurt 20 oder einer beliebigen Kombination davon angebracht, angeformt oder anderweitig darin eingebaut. Bei einigen Beispielen fungiert die Gleit- und/oder Schwingsicherung als Abstandshalter, der so bemessen ist, dass er zwischen die zylindrische Buchse 68 passt. Bei dem Gleit- und/oder Schwenkverschluss kann es sich um ein Scharnier mit einem Abstandshalter an einem Ende und einem Scharnier am anderen Ende oder um einen Gleitabschnitt des inneren Gurtes 16, des Zwischengliedes 22, des äußeren Gurtes 20 oder eine beliebige Kombination davon handeln. Die gleitende und/oder schwingende Verriegelung ist so bemessen, dass sie die zylindrische Buchse 68 axial von dem ersten Halteabschnitt 40 beabstandet und dadurch verhindert, dass sich der Boden 60 der ersten Drehbohrung 52 weit genug anhebt, damit sich die Stufe 46 von der umgekehrten Stufe 66 lösen kann. Dementsprechend verhindert die Gleit- und/oder Schwenksperre, wenn sie mit dem ersten Drehzapfen 42 in Eingriff steht, dass sich das Zwischenglied 22 aus der ersten Position 74 in eine andere Position dreht. Die Schiebe- und/oder Schwenksperre ist in einigen Beispielen vom Benutzer ein- und ausrückbar, während in anderen Beispielen die Schiebe- und/oder Schwenksperre automatisch ein- und ausrückbar sein kann. Da die Schiebe- und/oder Schwenksperre eine Bewegung des Zwischenglieds 22 aus der ersten Position 74 verhindert, wenn sie eingerastet ist, verhindert sie auch eine unbeabsichtigte Bewegung des Zwischenglieds 22, wenn eine abnehmbare Platte 14 am äußeren Drehpunkt 30 angebracht oder abgenommen wird.
Während das Klappscharnier 12 im Vorangegangenen als eine Vielzahl mechanischer Komponenten beschrieben wurde, sollte man sich darüber im Klaren sein, dass viele Fahrzeuge 10 abnehmbare Verkleidungen 14 haben, die mit einer Vielzahl mechanischer, elektrischer, hydraulischer und/oder pneumatischer Vorrichtungen ausgestattet sind. Das Klappscharnier 12 der vorliegenden Offenbarung ist nicht dazu gedacht, solche mechanischen, elektrischen, hydraulischen und/oder pneumatischen Vorrichtungen oder Systeme zu beeinträchtigen. Vielmehr können die mechanischen, elektrischen, hydraulischen und/oder pneumatischen Vorrichtungen oder Systeme in mehreren Beispielen mit der Karosserie 18 oder anderen derartigen Strukturen des Fahrzeugs 10 über Kupplungen verbunden sein, die an dem inneren Gurt 16, dem Zwischenglied und dem äußeren Gurt 20 angebracht, von diesen trennbar oder einstückig mit diesen ausgebildet sind, sowie mit dem federbelasteten Drehzapfen 26 und dem äußeren Drehzapfen 30 oder in diesen enthalten sind. Ebenso können solche Kupplungen von den mechanischen Merkmalen des Klappscharniers 12 getrennt und als ein oder mehrere Verbindungsstücke innerhalb der Karosserie 18 und der abnehmbaren Platte 14 des Fahrzeugs 10 bereitgestellt oder anderweitig daran befestigt werden.
In einigen Beispielen ist das Klappscharnier 12 so beschaffen, dass es den Körper 18, die abnehmbare Platte 14 und die verschiedenen Komponenten des Klappscharniers 12 selbst vor Wasser, Schmutz, Streusalz und anderen potenziell korrosiven Materialien sowie vor der Umwelt im Allgemeinen schützt. Insbesondere ist das innere Band 16 und das Zwischenglied 22 einiger Beispiele mit einem Isoliermaterial ausgestattet, so dass, wenn sich das Klappscharnier 12 in der ersten Position 74 befindet, das innere Band 16 und das Zwischenglied 22 in einen wasserdichten Dichtungseingriff miteinander gebracht werden, wodurch das Klappscharnier 12 vor den Elementen geschützt wird.
Während das Klappscharnier 12 im Vorstehenden als ein inneres Band 16, ein Zwischenglied 22 und ein äußeres Band 20 beschrieben wurde, sollen von diesen genauen Strukturen abweichende Varianten im Rahmen der vorliegenden Offenbarung möglich sein. Insbesondere kann bei einigen Fahrzeugen 10 das Zwischenglied 22 gegen ein Zwischenglied 22 ausgetauscht werden, das eine etwas andere Form und/oder einen etwas anderen Aufbau hat als ein Zwischenglied 22 aus der Erstausrüstung. Solche Variationen können es ermöglichen, dass unterschiedlich geformte Türen 14a oder andere abnehmbare Verkleidungen 14 an dem Fahrzeug 10 angebracht werden können. Während das Klappscharnier 12 so beschrieben wurde, dass das innere Band 16 eine erste und eine zweite Drehzapfenaufnahme 40, 40' aufweist, die im Wesentlichen koaxiale und im Wesentlichen zylindrische Öffnungen durch die mindestens zwei Flansche 38, 38' definieren, und das Zwischenglied 22 so beschrieben wurde, dass die erste Drehzapfenbohrung 52 durch das erste Gliedende 24 hindurch ausgebildet ist, sollte man sich darüber im Klaren sein, dass diese Merkmale in einigen Anwendungen umgekehrt sein können. Das heißt, die ersten und zweiten Drehzapfenaufnahmen 40, 40' und die Flansche 38, 38' können als Teil des Zwischenglieds 22 und nicht als Teil des Innengurts 16 ausgebildet sein. In solchen Beispielen weist der innere Gurt 16 ebenfalls die entgegengesetzte Struktur auf, d. h. die erste Drehzapfenbohrung 52 ist durch einen im Wesentlichen zylindrischen Teil des inneren Gurts 16 hindurch ausgebildet. In ähnlicher Weise kann die Struktur des äußeren Gurtdrehpunkts 30 umgekehrt werden, so dass die Merkmale, die oben als Teil des Zwischenglieds 22 beschrieben wurden, am äußeren Gurt 20 ausgebildet sind, und die Merkmale, die zuvor als Teil des äußeren Gurts 20 beschrieben wurden, stattdessen als Teil des Zwischenglieds 22 ausgebildet sind.
Ein Klappscharnier 12 im Sinne der vorliegenden Offenbarung bietet mehrere Vorteile. Dazu gehören sowohl funktionale als auch ästhetische Vorteile. Insbesondere bietet das Klappscharnier 12 ein Mittel zum Abdecken von abnehmbaren Befestigungselementen der Platte 14, einschließlich innerer Bänder 16 und dergleichen, und ermöglicht gleichzeitig ein einfaches, für den Benutzer leicht zugängliches Mittel zum Entfernen der Platte 14. Darüber hinaus ist das Klappscharnier 12 der vorliegenden Offenbarung aus Komponenten aufgebaut, die leicht und kostengünstig hergestellt werden können, hat robuste strukturelle Merkmale und verhindert das Eindringen von Niederschlägen und dergleichen in das Scharnier selbst.
Die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung ist lediglich beispielhaft, und Variationen, die nicht vom Kern der vorliegenden Offenbarung abweichen, sollen in den Anwendungsbereich der vorliegenden Offenbarung fallen. Solche Variationen sind nicht als Abweichung von Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung zu betrachten.

Claims

Ein Klappscharnier für ein Kraftfahrzeug, wobei das Klappscharnier umfasst: einen inneren Gurt, der an der Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt ist; einen äußeren Gurt, der vom inneren Gurt getrennt ist und an einer abnehmbaren Platte des Kraftfahrzeugs befestigt ist; und ein Zwischenglied, das sich von dem inneren Gurt zu dem äußeren Gurt erstreckt, wobei das Zwischenglied an einem ersten Gliedende durch einen federbelasteten Drehzapfen drehbar an dem inneren Gurt angebracht ist und wobei das Zwischenglied an einem zweiten Gliedende durch einen äußeren Gurtdrehzapfen drehbar an dem äußeren Gurt angebracht ist, wobei das Zwischenglied zwischen mindestens einer ersten Position und einer zweiten Position beweglich ist und der federbelastete Drehzapfen das Zwischenglied immer dann in Richtung der zweiten Position vorspannt, wenn sich das Zwischenglied nicht in der ersten Position befindet, und der äußere Gurt nur dann von dem Zwischenglied trennbar ist, wenn sich das Zwischenglied in der ersten Position befindet.
Klappscharnier nach Anspruch 1, wobei in der ersten Stellung das Zwischenglied in einem Winkel zu dem inneren Band angeordnet ist und wobei in der zweiten Stellung das Zwischenglied im Wesentlichen parallel zu dem inneren Band angeordnet ist und das innere Band abdeckt und optisch verdeckt.
Klappscharnier nach Anspruch 2, ferner umfassend ein Abhebeverriegelungsmerkmal, das einen Teil des äußeren Bandzapfens definiert, wobei das Abhebeverriegelungsmerkmal umfasst: einen teilweisen ringförmigen Flansch, der mit dem äußeren Band geformt ist und sich von diesem erstreckt; und einen durch das Zwischenglied gebildeten Schlitz, wobei der teilweise ringförmige Flansch in den Schlitz eingreift, um eine axiale Bewegung der abnehmbaren Platte entlang einer Drehachse des äußeren Gurtdrehpunkts in einer ersten Plattenposition zu verhindern, und wobei der teilweise ringförmige Flansch an mindestens einer Umfangsstelle unterbrochen ist und einen Spalt definiert, wobei, wenn der Spalt mit dem Schlitz ausgerichtet ist, eine axiale Bewegung des äußeren Gurtes relativ zu dem Zwischenglied möglich ist.
Klappscharnier nach Anspruch 3, wobei die abnehmbare Platte selektiv von dem Klappscharnier trennbar ist, so dass, wenn sich das Zwischenglied in der ersten Position befindet, der äußere Gurt selektiv von dem Zwischenglied an dem äußeren Gurtdrehpunkt trennbar ist; und wenn sich das Zwischenglied in der zweiten Position befindet, der äußere Gurt daran gehindert wird, mit dem Zwischenglied an dem äußeren Gurtdrehpunkt in Eingriff zu kommen.
Klappscharnier nach Anspruch 2, bei dem, wenn sich das Zwischenglied in der ersten Position befindet, die abnehmbare Platte des Kraftfahrzeugs an dem Zwischenglied befestigt werden kann, und bei dem, wenn sich das Zwischenglied in der zweiten Position befindet, die abnehmbare Platte des Kraftfahrzeugs an der Befestigung an dem Zwischenglied gehindert wird.
Klappscharnier nach Anspruch 1, wobei der federbelastete Drehzapfen weiterhin umfasst: einen ersten Drehzapfen; eine erste Drehzapfenaufnahme, die durch einen ersten Abschnitt des inneren Gurtes ausgebildet ist, und eine zweite Drehzapfenaufnahme, die durch einen zweiten Abschnitt des inneren Gurtes ausgebildet ist; eine erste Buchse; eine Feder; und eine erste Drehzapfenhalterung, wobei die erste Buchse über der Feder angeordnet ist und die Feder über der ersten Drehzapfenaufnahme angeordnet ist, wobei sich der erste Drehzapfen durch die erste Drehzapfenaufnahme, die Buchse, die Feder, das erste Verbindungsgliedende des Zwischenglieds und in die zweite Drehzapfenaufnahme erstreckt, wobei der erste Drehzapfenhalter mit einem Ende des ersten Drehzapfens in der Nähe der zweiten Drehzapfenaufnahme in Eingriff steht und verhindert, dass sich der erste Drehzapfen aus der ersten und der zweiten Drehzapfenaufnahme des inneren Gurts zurückzieht.
Klappscharnier nach Anspruch 5, wobei das erste Gelenkende ferner einen oberen Abschnitt und einen unteren Abschnitt aufweist, der sich von dem oberen Abschnitt unterscheidet und von diesem beabstandet ist, wobei: der untere Teil eine oder mehrere umgekehrte, gekrümmte Rampen und einen oder mehrere erste Rastabschnitte aufweist; und die zweite Drehzapfenaufnahme eine oder mehrere gekrümmte Rampen und einen oder mehrere zweite Arretierungsabschnitte definiert, wobei die eine oder mehreren Rampen und die eine oder mehreren umgekehrten Rampen so bemessen und geformt sind, dass sie gleitend ineinander eingreifen, und wobei der eine oder die mehreren ersten und zweiten Arretierungsabschnitte so bemessen und geformt sind, dass sie in einer oder mehreren Drehpositionen verriegelnd ineinander eingreifen, um eine Drehung des Zwischenglieds relativ zum inneren Gurt über den federbelasteten Drehzapfen zu verhindern.
Klappscharnier nach Anspruch 7, bei dem die Feder die eine oder die mehreren umgekehrten gekrümmten Rampen axial gegen die eine oder die mehreren gekrümmten Rampen vorspannt, wodurch das Zwischenglied in Richtung der ersten Position vorgespannt wird, wenn sich das Zwischenglied nicht in der zweiten Position befindet.
Klappscharnier nach Anspruch 1, wobei der äußere Bandzapfen ferner umfasst: eine erste Bohrung, die durch das zweite Gelenkende verläuft; eine zweite Bohrung, die durch mindestens einen Teil des äußeren Gurtes verläuft; eine im Wesentlichen zylindrische Buchse, die zumindest teilweise in einer oder mehreren der ersten und zweiten Bohrungen angeordnet ist; und einen zweiten Drehzapfen, wobei der äußere Gurtzapfen so montiert ist, dass sich der zweite Drehzapfen durch die erste Bohrung, die zweite Bohrung und die im Wesentlichen zylindrische Buchse erstreckt, und wobei der zweite Drehzapfen in der zweiten Bohrung befestigt und zur gemeinsamen Drehung mit dem äußeren Gurt fixiert ist.
Klappscharnier nach Anspruch 1 , ferner umfassend einen Drehbegrenzer, wobei der Drehbegrenzer einen sich axial erstreckenden Flanschabschnitt des äußeren Gurtes an dem äußeren Gurtdrehpunkt definiert und wobei der Drehbegrenzer eine Drehung des äußeren Gurtes relativ zu dem Zwischenglied auf einen vorbestimmten Bereich von Drehpositionen zwischen etwa 0° und etwa 90° begrenzt.