-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Türscharnier für eine Fahrzeugtür und insbesondere,
jedoch nicht ausschließlich,
auf ein Türscharnier
zum Aufhängen
einer hinteren Fahrzeugtür.
-
Aus
der
DE 34 37 410 A1 ist
ein Türscharnier für ein Fahrzeug
mit zwei Gelenkplatten bekannt, die über einen Schwenkbolzen gelenkig
miteinander verbunden sind. Der Schwenkbolzen ist in einer der Gelenkplatten
fest angeordnet, während
er in die andere der Gelenkplatte drehbeweglich eingreift. Die Gelenkplatten
sind axial voneinander abziehbar, wobei dann der Schwenkbolzen freikommt.
Der Schwenkbolzen besitzt eine umlaufende Nut mit einem rechteckigen
Querschnitt, in die ein federndes Element in Form einer Spange eingreift.
Eine Seite der Nut kann auch schräg verlaufend angeordnet sein,
jedoch so, dass es nicht möglich
ist, durch eine starke Zugkraft ein Herausfedern der Spange aus
der Nut zu bewirken und damit den Abziehvorgang durchzuführen. Ein
solches federndes Element ermöglicht
in Verbindung mit einer Schrägfläche eine
spielfreie Anordnung. Allerdings ist die Haltekraft einer solchen Spange
begrenzt, so dass bei auftretenden Stößen und Schwingungen die Gefahr
besteht, dass Klappergeräusche
am Fahrzeug entstehen. Auch lassen die aus dem Gelenk herausschauenden
Enden der drahtförmigen
Spange eine Manipulation zu.
-
Aus
der
US 2,937,399 ist
ein Türscharnier mit
zwei Gelenkplatten und einem durch Augen hindurchgeführten Schwenkbolzen
bekannt. In einem Auge ist in einer Ausnehmung eine Kugel lose gelagert,
die durch die andere Gelenkplatte in der Schließstellung des Türscharniers
in eine Nut in dem Schwenkbolzen gedrückt wird. Damit wird der Schwenkbolzen
an einem Herausziehen bei geschlos sener Stellung der Tür gehindert.
Die umlaufende Nut in dem Schwenkbolzen besitzt eine Tiefe, die
kleiner ausgebildet ist, als es dem Radius der Kugel entspricht.
Die lose an der einen Gelenkplatte vorgesehene Kugel greift nur
dann in die Nut verriegelnd ein, wenn die beiden Gelenkplatten parallel und
benachbart zueinander in der Schließstellung sind. Fahrzeugtüren an der
Karosserie eines Fahrzeugs weisen einen demgegenüber erheblich kleineren Schwenkwinkel
auf, der allenfalls bis zu einer Größenordnung von 90° geht. Trotz
der Verwendung einer Kugel als Verriegelungselement ist bei dieser bekannten
Konstruktion nicht sichergestellt, dass eine spielfreie Verriegelung
erreicht werden kann.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein weiteres Türscharnier
zum Aufhängen
einer Fahrzeugtür
an einer Karosserie bereitzustellen, bei dem eine Axialbewegung
des Schwenkbolzens wirksam verhindert ist.
-
Die
Aufgabe wird dadurch gelöst,
dass ein Türscharnier
zum Aufhängen
einer Fahrzeugtür
an einer Karosserie, mit einer ersten und einer zweiten Gelenkplatte
vorgesehen ist, die über
einen Schwenkbolzen gelenkig miteinander verbunden sind, der in
einer der Gelenkplatten fest angeordnet ist und in die andere der
Gelenkplatten drehbeweglich eingreift und aus dieser axial abziehbar
ist, und wobei der Schwenkbolzen eine umlaufende Nut mit kreisabschnittsförmigem Querschnitt
aufweist, und an der anderen Gelenkplatte zum Verhindern des axialen
Abziehens eine Kugelfalle mit Kugel und Feder vorgesehen ist, wobei
die Kugel einen dem kreisabschnittsförmigen Querschnitt der umlaufenden
Nut entsprechenden Radius aufweist und in einer ersten Stellung
in die Nut spielfrei eingreift und in einer zweiten Stellung aus
der Nut entfernbar ist.
-
Es
ist also ein Türscharnier
zum Aufhängen einer
Fahrzeugtür
an einer Karosserie vorgesehen, mit einer ersten und einer zweiten
Gelenkplatte, die über
einen Schwenkbolzen gelenkig miteinander verbunden sind, der in
einer der Gelenkplatten fest, also unbeweglich, angeordnet ist und
in die andere der Gelenkplatten drehbeweglich eingreift und aus
dieser axial abziehbar ist. Als Rückhaltemittel an der anderen
Gelenkplatte zum Verhindern des axialen Abziehens ist eine Kugelfalle
angeordnet, die eine an dem Gelenkbolzen angreifende und in eine
erste und eine zweite Stellung verbringbare federbeaufschagte Kugel
aufweist, wobei die Kugel in ihrer ersten Stellung mit dem Schwenkbolzen
so in Wirkverbindung tritt, dass eine Drehbewegung des Schwenkbolzens
zugelassen und eine axiale Bewegung relativ zu der anderen Gelenkplatte
verhindert wird. Die Kugel kann in ihrer zweiten Stellung von dem
Schwenkbolzen so weit entfernt werden, dass das axiale Abziehen
von der anderen Gelenkplatte möglich
ist.
-
Die
Kugelfalle kann ein Gehäuse
aufweisen, das in der anderen Gelenkplatte axial beweglich angeordnet
ist. Das Gehäuse
kann mittels eines Gewindes in der anderen Gelenkplatte ein- und
ausschraubbar angeordnet sein.
-
Die
umlaufende Nut kann eine Tiefe aufweisen, die kleiner als der Radius
der Kugel ausgebildet ist. Die Kugel ragt also nur teilweise in
die Nut hinein. Die Verbindung ist spielfrei.
-
Die
Kugelfalle mit Kugel und Feder können vorteilhaft
in einem Vorsprung an der anderen Gelenkplatte angeordnet sein,
der in geschlossener Stellung in eine Ausnehmung an der einen Gelenkplatte
eingreift. Der Vorsprung und die Ausnehmung bilden einen wirksamen
Schutz gegen das Aushängen
der Tür
durch Unbefugte.
-
Der
Vorsprung für
die Anordnung der Bohrung zur Aufnahme des Gehäuses der Kugelfalle kann in
einer integral mit einem Auge der anderen Gelenkplatte gegossenen
Wandung vorgesehen sein, wobei der Vorsprung über einen vorher festgelegten
Winkelbereich der Bewegung um den Schwenkbolzen von der ersten Gelenkplatte überlappend
eingeschlossen ist, um das axiale Abziehen der Gelenkplatten voneinander
zu verhindern.
-
Die
beiden Gelenkplatten können
insbesondere als aus Metall gegossene Körper ausgebildet sein, die
jeweils eine Schale mit ei nem Auge mit Bohrung bilden, in die der
Schwenkbolzen eingreift. Die Bohrungen können als Sackbohrungen ausgebildet sein,
damit sie von oben und unten unzugänglich sind.
-
Zwischen
den Gelenkplatten können
Anschläge
zur Begrenzung der Offenstellung vorgesehen sein.
-
Die
vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen
mit Bezug zu den anliegenden Zeichnungen weiter beschrieben. Es zeigt:
-
1 eine Frontansicht eines
Türscharniers nach
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
-
2 eine Rückansicht des Türscharniers gemäß 1,
-
3 einen Schnitt gemäß der Linie
III-III in 1,
-
4 einen Schnitt gemäß der Linie
IV-IV in 1,
-
5 einen Schnitt gemäß der Linie
V-V in 1,
-
6 einen Schnitt gemäß der Linie
VI-VI in 1,
-
7 eine Draufsicht auf das
Türscharnier
in 1,
-
8 eine perspektivische Rückansicht
des Türscharniers
in 1 und
-
9 eine geschnittene Detailansicht
eines Türscharniers
in einer anderen Ausführungsform
der Erfindung.
-
In 1 ist ein Türscharnier 10 zum
Aufhängen
einer Fahrzeugtür
dargestellt, das eine Gelenkplatte 12 für die Anbringung an der Tür und eine
Gelenkplatte 14 für
die Anbringung an der Karosserie aufweist. Beide Gelenkplatten 12, 14 stehen über einen
Schwenkbolzen 15 in Verbindung.
-
Im
Einsatz wird die Gelenkplatte 12 mit einer Fahrzeugtür (nicht
dargestellt) verbunden. Die Gelenkplatte 14 wird an der
Fahrzeugkarosserie (nicht dargestellt) angeordnet.
-
Jede
Gelenkplatte 12, 14 wird, vorzugsweise von einem
gegossenen Körper
gebildet, der aus einem geeigneten Material durch Gießen hergestellt wird,
vorzugsweise einem Metall wie Gusseisen. Vorzugsweise wird der Körper, wie
klarer aus 8 hervorgeht,
so gegossen, dass jede Gelenkplatte eine im Wesentlichen hohle Schale
darstellt, die eine schalenartige Wandung 11 mit relativ
geringer Wanddicke besitzt, z. B. eine Dicke von ungefähr 4 mm. Diese
Dicke wird so festgelegt, dass jede Schale die erforderliche Festigkeit
bekommt.
-
Der
Schwenkbolzen 15 ist vorzugsweise fest in einer Sackbohrung 30 in
einem Auge 29 untergebracht, welches als integraler Bestandteil
mit der Wandung 11 der Gelenkplatte 14 gegossen
ist. Der Schwenkbolzen 15 wird andererseits von einer Sackbohrung 32 in
einem Auge 28 aufgenommen, das als integraler Bestandteil
mit der Wandung 11 der Gelenkplatte 12 gegossen
ist. In der Sackbohrung 32 ist vorzugsweise eine Lagerhülse 128 vorgesehen,
um den Schwenkbolzen 15 drehbar aufzunehmen.
-
Bei
anderen Ausführungsformen
können obere
und untere Lagerhülsen 130, 132 in
der Sackbohrung 32 angeordnet sein. Bei diesen Ausführungsformen
sind die obere und die untere Lagerhülse 132 vorzugsweise
auf Abstand zueinander angeordnet, wobei die obere Lagerhülse 130 am
oberen Ende der Sackbohrung 32 platziert ist, während die untere
Lagerhülse
nahe dem Boden der Sackbohrung 32 angeordnet ist. Die Anordnung
der Lagerhülse 130, 132 auf
Abstand erbringt eine maximale Drehabstützung für den Schwenkbolzen 15,
der in den Lagerhülsen 130, 132 angeordnet
ist. Weiterhin wird damit verhindert, dass sich der Schwenkbolzen 15 seitlich
in der Sackbohrung 32 schiefstellt.
-
Die
oder jede Lagerhülse 128 oder 130, 132 kann
aus Metalloplast bestehen.
-
Die
Augen 28, 29 besitzen, in Anpassung an den Schwenkbolzen 15,
eine größere Wandstärke als
die Wandung 11.
-
Der
Schwenkbolzen 15 kann axial aus der Sackbohrung 32 herausgezogen
werden, damit sich die beiden Gelenkplatten 12, 14 voneinander
lösen.
-
Es
sind Rückhaltemittel
für den
Schwenkbolzen 15 vorgesehen, die zur axialen Fixierung
des Schwenkbolzens 15 in der Sackbohrung 32 dienen. Sie
bestehen aus einer Kugelfalle 37 und einer Kugel 38,
die von einer Feder 41 beaufschlagt wird und mit einer
umlaufenden Nut 40 an dem Schwenkbolzen 15 in
Wirkkontakt tritt.
-
Die
Kugel 38 ist vorzugsweise drehbar am einen Ende eines Gehäuses 39 untergebracht,
das vorzugsweise verschraubbar in einer Bohrung 44 eines
Vorsprungs 42 an dem Auge 28 der Gelenkplatte 12 angeordnet
ist. Das Gehäuse 39 kann
axial in der Bohrung 44 in Richtung auf den Schwenkbolzen 15 oder
davon weg durch eine Schraubbewegung bewegt werden.
-
Die
Kugel 38 hat vorzugsweise einen Durchmesser, der größer als
die Tiefe der Nut 40 ist, so dass bei einer Axialpositionierung
des Gehäuses 39 in
der Bohrung 44 die Kugel 38 so in die Nut 40 eintritt,
dass der Schwenkbolzen 15 an einem axialen Herausziehen
gehindert ist. Das Eingreifen der Kugel 38 in die Nut 40 behindert
jedoch nicht die Drehbewegung des Schwenkbolzens 15, weil
die Kugel 38 selbst drehbar angeordnet ist.
-
Es
ist auch vorstellbar, dass bei anderen Ausführungsformen eine nicht drehbare
Kugel 38 vorgesehen sein kann, wobei dann ein Gleitkontakt zwischen
der Kugel 38 und der Nut 40 auftritt. Durch Anwendung
eines Schmiermittels kann die Gleitreibung zwischen den Teilen gemindert
werden.
-
Gleichgültig ob
eine rotierbare oder nicht rotierbare Kugel 38 eingesetzt
wird, werden die Nut 40, die Kugel 38 und das
Gehäuse 39 vorzugsweise
so bemessen, dass jegliches Spiel zwischen der Kugel 38 und
der Nut 40 und jegliches Spiel zwischen der Kugel 38 und
den inneren Wänden
des Gehäuses 39 eliminiert
ist. Die Elimination jeglichen Spiels verhindert eine Axialbewegung
des Schwenkbolzens 15.
-
Beispielsweise
bei Einsatz einer Kugel 38 mit einem maximalen Durchmesser
D und einem Radius rb kann die Nut 40 den
gleichen Radius rg wie die Kugel 38 aufweisen.
Obwohl der Radius rg der Nut mit dem Radius
rb der Kugel 38 übereinstimmt,
ist die Tiefe d der Nut 40 kleiner als der Radius rb der Kugel 38, wie oben angedeutet.
Dies bedeutet, dass der Bereich der Kugel 38 mit dem größten Durchmesser noch
innerhalb des Gehäuses 39 positioniert
ist, wenn sich die Kugel in der Nut 40 befindet. Die Breite w
des Gehäuses 39 entspricht
dem maximalen Durchmesser D der Kugel 38. Dies bedeutet,
dass das Gehäuse 39 an
beiden Seiten der Kugel 38 anliegt und eine axiale Bewegung
der Kugel 38 relativ zu dem Gehäuse 39 verhindert,
wenn die Kugel 38 mit der Nut 40 in Kontakt tritt.
Da die Nut 40 den gleichen Radius rg wie
die Kugel 38 aufweist, ergibt sich kein Spiel zwischen
der Nut 40 und der Kugel 38, wenn die Kugel an
der Nut bzw. in der Nut 40 anliegt.
-
Eine
solche Elimination des Spiels zwischen der Nut 40 und der
Kugel 38 und die Vermeidung einer axialen Bewegungsmöglichkeit
der Kugel 38 relativ zu dem Gehäuse 39 ergibt, dass
eine axiale Bewegung des Schwenkbolzens 15 relativ zur
Bohrung 32 verhindert wird.
-
Um
die Möglichkeit
zu eröffnen,
den Schwenkbolzen 15 axial herauszuziehen, ist es zunächst notwendig,
das Gehäuse 39 axial
zurückzuziehen,
damit die Kugel 38 die Nut 40 freigibt.
-
Der
Zugang zu der Kugelfalle 37 zum Verschrauben entlang der
Bohrung 44 erfolgt über
das offene Ende der Bohrung 44. Wenn sich das Türscharnier
in der geschlossenen Stellung der Tür befindet, wie dies in 4 dargestellt ist, befindet
sich der Vorsprung 42 in einer Ausnehmung 48,
die in der Gelenkplatte 14 gebildet ist. Auf diese Weise
ist der Zugang zum offenen Ende der Bohrung 44 nicht möglich. Folglich
ist es nicht möglich,
die Kugelfalle 37 zu erreichen, solange die Tür geschlossen
ist. Auf diese Weise wird verhindert, dass unberechtigte Personen
sich an der Kugelfalle 37 zu schaffen machen können. Da
zusätzlich
sich der Vorsprung 42 in der Ausnehmung 48 befindet, überlappen
sich die Gelenkplatten 12 und 14 gegenseitig und
können
axial nicht auseinandergenommen werden.
-
Die
Gelenkplatte 12 ist vorzugsweise mit einem Anschlag 50 versehen,
der mit der Oberfläche der
Gelenkplatte 14 zusammenarbeitet, so dass dadurch eine
begrenzte Offenstellung erreicht wird, wie dies in gestrichelter
Linienführung
in 6 angedeutet ist.
In dieser voll geöffneten
Stellung ist der Vorsprung 42 von der Ausnehmung 48 freigekommen, so
dass die Gelenkplatten 12 und 14 axial auseinander
bewegt werden können,
nachdem der Widerstand der Kugelfalle 37 überwunden
wurde.
-
Vorzugsweise
sind die beiden Bohrungen 30 und 32 als Sackbohrungen
oder Blindbohrungen ausgebildet, um zu verhindern, dass unberechtigte Personen
Zugang zu dem Schwenkbolzen 15 erhalten. Gleichzeitig wird
der Zutritt von Wasser oder Schmutz und die Draufsicht auf die Stelle,
an der sich der Schwenkbolzen 15 befindet, verhindert,
wenn das Türscharnier 10 in
der montierten Stellung an einem Fahrzeug betrachtet wird. Weiterhin
wird der Austritt von jeglichen Materialien aus dem Türscharnier 10 vermieden,
wie beispielsweise der Austritt eines Schmiermittels. Die Verhinderung
des Zutritts von nicht autorisierten Personen zu dem Schwenkbolzen 15 ist
unter Sicherheitsgesichtspunkten als teilweise vorteilhaft anzusehen.
Die Demontage durch nicht autorisierte Personen wird damit erheblich
erschwert. Falls es jedoch gewünscht
ist, können die
Bohrungen 30 und/oder 32 auch mit offenen Enden
angeordnet bzw. vorgesehen sein.
-
Die
Verbindung der beiden Gelenkplatten 12 und 14 mit
der Fahrzeugtür
und der Karosserie wird dadurch erreicht, dass jede Gelenkplatte 12, 14 in Paar
seitlich abstehender Bolzen 18 aufweist. Die Bolzen 18 können ein
Außengewinde
aufweisen, damit sie mit Hilfe einer Mutter bei der Befestigung
verschraubt werden können.
-
Die
Gelenkplatten 12 und 14 können jeweils mit Blindbohrungen 19 mit
Innengewinde versehen sein, die in Verbreiterungen 19a angeordnet
sind, die integral mit der Wandung 11 jeder Gelenkplatte 12 bzw. 14 gegossen
sind. Ein Ende jedes Bolzens 18 mit Gewinde kann in einer
entsprechenden Bohrung 19 aufgenommen werden.
-
Jede
Gelenkplatte 12, 14 weist eine innere und eine äußere Oberfläche auf.
Die Blindbohrungen 19 mit Innengewinde sind von der inneren
Oberfläche jeder
Gelenkplatte 12, 14 her zugänglich. Die Bolzen 18 stehen
so von der inneren Oberfläche
jeder Gelenkplatte 12, 14 aus vor.
-
In
der montierten Stellung hält
die äußere Oberfläche jeder
Gelenkplatte 12, 14 die Bolzen 18 unzugänglich und
verhindert damit den Zugang von nicht autorisierten Personen zu
den Bolzen 18. Die Verhinderung des Zugangs zu den Bolzen 18 ist
unter Sicherheitsgesichtspunkten besonders vorteilhaft, so dass
das Türscharnier
durch nicht autorisierte Personen nicht demontiert werden kann.
Wenn es gewünscht
wird, können
die mit Innengewinde versehenen Bohrungen 19 offen endend
angebracht sein.
-
Wie
es klarer aus den 3, 4 und 7 hervorgeht, bilden die Endflächen der
Wandungen 11 jeder Gelenkplatte 12, 14 eine
im Wesentlichen ebene Anlagefläche 22 (oder
innere Fläche),
gegenüber
der die Bolzen 18 vorstehen. In montierter Stellung liegt die
Anlagefläche 22 jeder
Gelenkplatte 12, 14 gegen die tragende Oberfläche (nicht
dargestellt) der Fahrzeugtür
bzw. der Karosserie an. Aus den 4 und 7 ist erkennbar, dass die
Anlageflächen 22 jeder
Gelenkplatte 12, 14 miteinander fluchten, wenn
die Gelenkplatten bei geschlossener Türstellung aneinander anschließen.
-
Aus 3 ist erkennbar, dass die
Achse des Schwenkbolzens 15 relativ zu der Ebene der Anlageflächen 22 geneigt
angeordnet ist. Somit wird es ermöglicht, dass das Türscharnier 10 auch
an geneigten Oberflächen
der Karosserie befestigt werden kann und der Schwenkbolzen 15 in
der gewünschten Richtung
angeordnet ist. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn es darum geht,
zwei gegenüber
angeordnete Türscharniere 10 an
einer Tragfläche
anzuordnen und dabei die beiden Schwenkbolzen 15 koaxial zueinander
zu haben. Es versteht sich, dass der Winkel der Neigung des Schwenkbolzens 15 relativ
zu der Anlagefläche 22 nach
Bedarf variiert werden kann, und zwar während der Herstellung des Türscharniers 10.
-
Es
ist weiter erkennbar, dass das Türscharnier 10 nach
der bevorzugten Ausführungsform
ein relativ geringes Gewicht aufweist, obwohl es aus vergleichsweise
schwerem Metall, beispielsweise Gusseisen, gegossen worden ist.
Dieser Vorteil rührt
im Wesentlichen von der Konstruktion der Gelenkplatten 12, 14 Form
von dünnen
Schalenkörpern
her.
-
Es
ist aber auch möglich,
dass jede Gelenkplatte 12, 14 aus einem gerollten
Metallabschnitt hergestellt werden kann anstelle der Anwendung eines Gießverfahrens.