DE19601317C1 - Kraftwagentür- oder -klappenscharnier - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftwagentür- oder -klappenscharnier, bestehend aus einer ersten an einem Anordnungsteil, Karosserie oder Schwenkflügel, anschlagbaren Scharnierhälfte und einer zweiten am anderen Anordnungsteil anschlagbaren Scharnierhälfte sowie einem beide Schar­ nierhälften miteinander verbindenden Lagerstift, insbesondere Scharnierstift, wobei der La­ gerstift mit der einen Scharnierhälfte undrehbar verbunden und in wenigstens einer Lageraus­ nehmung, insbesondere Scharnieraugenbohrung, der anderen Scharnierhälfte vermittels, insbe­ sondere als Kragenbuchsen ausgebildeter, Lagerbuchsen aus einem metallischen Trägermaterial und einer Schicht aus einem Dauerschmiereigenschaften aufweisenden Material bleibend war­ tungsfrei gelagert ist

Ein derartiges Kraftwagentürscharnier, bei dem der Scharnierstift oder -bolzen in wenigstens einem Scharnierauge vermittels einer Lagerbuchse, bestehend aus einer mit wartungsfreiem Lagermaterial bekleideten Hülse, beweglich gelagert wird, ist aus der DE 43 06 267 A1 bekannt.

Bei solchen Kraftwagenscharnieren, die vor allem als Tür- oder Klappenscharnier mit einem Betriebsschwenkwinkel von weniger als 180° eingesetzt werden und mit einer wartungsfreien Lagerung ausgestattet sind, besteht ein erstes Problem darin, daß die Lagerflächen der Schwenklagerung stets nur über einen Bruchteil ihrer gesamten Fläche hin unter Last gegen­ einander bewegt werden. Daraus resultieren naturgemäß hohe Anforderungen an die Trag- und Schmierfähigkeit des eingesetzten, Dauerschmiereigenschaften aufweisenden Materials. Dar­ überhinaus ergibt sich insbesondere bei Scharnieren für Kraftwagen eine weitere Belastung der Lagerungen aus dem Umstand, daß die Scharniere in aller Regel vor dem Lackieren der Karos­ serie angeschlagen werden und daher notwendigerweise auch den Einbrenntemperaturen für die Fahrzeuglackierung ausgesetzt werden müssen.

Ausgehend von den Anfängen der Gestaltung wartungsfreier Lagerungen, insbesondere für Kraftwagentürscharniere, wo der Einsatz reiner Kunststoffla­ gerbuchsen erprobt wurde, ist man auf Grund der Erkenntnis, daß solche Mate­ rialien die hohen Einbrenntemperaturen für die Lackierung des Fahrzeuges nicht unbeschadet überstehen, insbesondere teigig werden und dabei infolge der Lagerbelastung ihre Form ändern, zunächst dazu übergegangen, das Kunststoff­ material in Hülsen aus Metall bzw. einem Metallmantel einzufassen, und später dazu übergegangen, dem für die Herstellung der Lagerbuchsen verwendeten Kunststoffmaterial einen sehr hohen Anteil an Füllstoffen zuzusetzen. Da aber auch diese Maßnahmen jeweils für sich alleine noch nicht zu einem befriedigen­ den Ergebnis geführt haben, ist man in der Folgezeit dazu übergegangen, den Körper der Lagerbuchsen aus einem tragfähigen und porösen Material herzustel­ len und mit einem Dauerschmiereigenschaften aufweisenden Kunststoffmateri­ al, wie beispielsweise Fluorkohlenwasserstoffen, zu tränken oder zu füllen. Diese Lagerbuchsen waren aber mit dem Nachteil eines hohen Herstellungsaufwandes verbunden. Etwa zu gleicher Zeit ist man zugleich auch dazu übergegangen, als eigentliches Lagermaterial eine Mischung von organischen und anorganischen Schmierstoffen, insbesondere Festschmierstoffen, einzusetzen. Man ist dann im Laufe der weiteren Entwicklung auf den bis heute üblichen Einsatz von Lager­ buchsen mit einem aus einem Blechmaterial oder einem Metallgewebe gewalzten Rücken und einer Beschichtung aus einem Dauerschmiereigenschaften aufwei­ senden Lagermaterial übergegangen. Obwohl Lagerbuchsen dieser Art gegenüber den im Rahmen der Fahrzeuglackierung erforderlichen hohen Einbrenntempera­ turen vergleichsweise unempfindlich sind und zu einer befriedigend wartungsfreien und dauerhaften Lagerung auch von Kraftwagenscharnieren mit einem Betriebsschwenkwinkel von weniger als 180° führen, können sie noch keine letztlich befriedigende Lösung des Problems einer wartungsfreien Lage­ rung von Türen oder Klappen an Kraftfahrzeugen bieten. Dies beruht auf dem Umstand, daß derartige Lagerbuchsen grundsätzlich aus streifenförmigen Zu­ schnitten eines gewalzten und beschichteten Materials gerollt und im Falle einer Ausbildung als Kragenbuchsen anschließend mit einem radial abgestellten Kra­ gen versehen werden. Diese Herstellungsweise führt zwangsweise dazu, daß die Lagerbuchsen in Längsrichtung geschlitzt sind, was beim Einsetzen in eine La­ gerbohrung mit geringem Durchmesser, insbesondere eine Scharnieraugenboh­ rung und dem nachfolgenden Eintreiben des Scharnierstiftes zu gewissen Schwierigkeiten führen kann, insbesondere wenn ein Scharnierauge zwei in ent­ gegengesetzter Richtung einzusetzende Lagerbuchsen besitzt. Ferner ist bei sol­ chen gerollten Lagerbuchsen von Nachteil, daß bei einer Ausführung als Kra­ genbuchsen der Kragen eine in der Draufsicht etwa dreieckförmige und sich nach außen erweiternde Lücke aufweist, in welcher sich im Laufe eines der Lackiervorgänge der Karosserie Lack festsetzen kann, der bei den unvermeidli­ chen Türbewegungen beim Transport der Karosserie von einem zu einem ande­ ren Tauchbad abplatzen und sich in Form einer Vielzahl von Partikeln vor dem Auftrag des Endlackes an verschiedenen Stellen der Karosserie fest­ setzen kann, woraus dann entsprechende Fehlerstellen im Lackierergebnis re­ sultieren.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, ein mit einer wartungsfreien Lagerung ausgestattetes Kraftwagen­ scharnier, insbesondere ein Scharnier für Türen oder Klappen an Kraftfahrzeu­ gen, dahingehend zu verbessern, daß zum einen die vorstehend geschilderten Nachteile der bekannten wartungsfreien Scharnierlagerungen vermieden wer­ den und auf der anderen Seite für die Herstellung des Kraftwagenscharnieres insgesamt kein größerer Aufwand entsteht.

Diese Aufgabe wird bei einem Kraftwagentür- oder -klappenscharnier, der eingangs bezeichneten Bauart erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lagerbuchsen aus einem als nahtloses Formteil aus einem tiefziehfähigen Metallblech geformten Körper und einer zumindest auf dessen Innenumfang aufgebrachten, höchstens Filmdicke aufweisenden und unlösbar mit dem Metallblech verbundenen Beschichtung bestehen.

Gegenüber den be­ kannten gerollten und damit notwendigerweise wenigstens längsgeschlitzten La­ gerbuchsen zeichnet sich die erfindungsgemäße nahtlose Gestaltung in besonde­ rer Weise dadurch aus, daß zum einen die Scharnierstiftlagerungen weitaus bes­ ser gegen Eindringen von Feuchtigkeit und überhaupt gegen die Einwirkung von negativen Umwelteinflüssen geschützt sind und zum anderen bei Werkstoff­ gleichheit, beispielsweise Aluminium, Magnesium, von Lagerbuchse und Schar­ nierhälfte Kontaktkorrosionsprobleme vermieden sind. Darüberhinaus bietet die nahtlose Ausführung der Lagerbuchsen und insbesondere deren Rücken bzw. Trägerkörper weiterreichende Möglichkeiten bezüglich der Kombinationsaus­ wahl von Trägermaterial und Gleitlagerbeschichtung bzw. Schmierstoffbeschich­ tung. Schließlich resultiert aus der durchgehend nahtlos umlaufenden Ausbil­ dung des Kragens bei Kragenbuchsen als weiterer Vorteil noch eine über den Umfang hin gesehen gleichmäßigere Ausbildung der Materialdicke, welche, im Unterschied zu den Verhältnissen bei gerollten Buchsen, auch nach dem Einbau der Buchse in das Scharnierstiftlager sicher erhalten bleibt und damit eine grö­ ßere Auflagerfläche bei axialer Scharnierbelastung gewährleistet.

In einer ersten Verwirklichungsform ist dabei vorgesehen, daß der Körper der Lagerbuchsen aus einem Eisenmaterial, insbesondere Stahlblech besteht.

Nach einer zweiten Verwirklichungsform kann aber auch vorgesehen sein, daß der Körper der Lagerbuchsen aus einem Nichteisenmaterial, insbesondere einem Leichtmetall, wie Aluminiumblech oder Magnesium, besteht.

Unabhängig davon, aus welchem Material der Körper der Lagerbuchsen geformt ist, kann jedoch vorgesehen sein, daß die Beschichtung der Buchsenkörper aus einem Gleitlackmaterial besteht, wobei die Gleitlackbeschichtung des Buchsenkörpers eine geringe Schichtdicke, insbesondere eine Schichtdicke zwischen 5 my und 15 my, besitzt. Eine derartige geringe Schichtdicke der Gleitlackbeschichtung be­ wegt sich vorteilhafterweise im Rahmen der Buchsenrauhigkeit, was unter ande­ rem, beispielsweise geringer Materialverbrauch und damit Kostengünstigkeit, den Vorteil mit sich bringt, daß zum einen der Gleitlack bzw. Schmierstoff besser innerhalb dem Lagers verbleibt und zum anderen durch die geringe Schichtdicke zugleich auch das Lagerspiel gering gehalten werden kann und im Zuge des durch das Eintreiben des Scharnierstiftes vor sich gehenden Einglättens der La­ gerbuchse kaum ein oder insbesondere überhaupt kein Austrag von Beschich­ tungsmaterial erfolgt.

Zur Verbesserung der Verbindung von Buchsenkörper und Gleitlackauftrag ist weiterhin vorgesehen, daß der Körper der Lagerbuchsen wenigstens hinsichtlich seines Innenumfanges mit einem Haftgrund für das Gleitlackmaterial versehen ist, wobei der Haftgrund im einfachsten Falle aus einer auf mechanischem oder chemischem Wege erzeugten Aufrauhung der Oberfläche des Buchsenmaterials bestehen oder aber bei aus einem Eisenmaterial bestehenden Buchsenkörpern auch aus einer Phosphatierung bestehen kann. Bei einem aus einem Stahlblech tiefgezogenen Buchsenkörper, aber auch in manchen anderen Fällen, ist eine Phosphatierung der Lagerfläche, insbesondere der Innenumfangsfläche des Buchsenkörpers, eine tragende Voraussetzung für das einfache und haftsichere Aufbringen einer dünnen, reibungsunterbindenden Gleitlackbeschichtung. Zugleich kann das Ausbilden eines Haftgrundes am Buchsenkörper auch die Freßneigung zwischen Buchse und Scharnier­ stift verringern.

Als ausgewählten Gleitlack empfiehlt die Erfindung ein aus unterschiedlichen Anteilen wenigstens eines Festschmierstoffes, eines Binders und eines Lö­ sungsmittels bestehendes Lackmaterial. Im einzelnen ergibt sich die Zusammensetzung des jeweils einzusetzenden Gleitlackes jedoch hauptsächlich aus den Be­ triebsbedingungen des Scharnieres derart, daß je nach den Einsatzbedingungen des Scharnieres, beispielsweise als mehr oder minder hochbelastetes relativ au­ ßenliegendes Tür- oder Klappenscharnier oder als gering belastetes, innenliegen­ des Klappenscharnier, den jeweiligen Anforderungen hinsichtlich tribologischem Verhalten, Korrosionsschutz oder Haftvermögen entsprechend unterschiedliche Zusammensetzungen des Gleitlackes ausgewählt werden.

Claims (9)

1. Kraftwagentür- oder -klappenscharnier, bestehend aus einer ersten an einem Anordnungsteil, Karosserie oder Schwenkflügel, anschlagbaren Scharnierhälfte und einer zweiten am anderen Anordnungsteil anschlagbaren Scharnierhälfte sowie einem beide Scharnierhälften miteinander verbindenden Lagerstift, insbe­ sondere Scharnierstift, wobei der Lagerstift mit der einen Scharnierhälfte undrehbar verbunden und in wenigstens einer Lagerausnehmung, insbesondere Scharnieraugenbohrung, der anderen Scharnierhälfte vermittels, insbesondere als Kragenbuchsen ausgebildeter, Lagerbuchsen aus einem metallischen Träger­ material und einer Schicht aus einem Dauerschmiereigenschaften aufweisenden Material bleibend wartungsfrei gelagert ist, dadurch gekennzeichnet daß die Lagerbuchsen aus einem als nahtloses Formteil aus einem tiefziehfähigen Metallblech geformten Körper und einer zumindest auf dessen Innenumfang aufgebrachten, höchstens Filmdicke aufweisenden und unlösbar mit dem Me­ tallblech verbundenen Beschichtung bestehen.

2. Kraftwagenscharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kör­ per der Lagerbuchsen aus einem Eisenmaterial, insbesondere Stahlblech, be­ steht.

3. Kraftwagenscharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kör­ per der Lagerbuchsen aus einem Nichteisenmaterial, insbesondere einem Leichtmetall, wie Aluminiumblech oder Magnesium besteht.

4. Kraftwagenscharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Beschichtung der Lagerbuchsen aus einem Gleitlackmaterial besteht.

5. Kraftwagenscharnier nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitlackbeschichtung der Lagerbuchsen eine Schichtdicke zwischen 5 my und 15 my besitzt.

6. Kraftwagenscharnier nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Körper der Lagerbuchsen wenigstens hinsichtlich seines In­ nenumfanges mit einem Haftgrund für das Gleitlackmaterial versehen ist.

7. Kraftwagenscharnier nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Haftgrund aus einer auf mechanischem oder chemischem Wege erzeugten Aufrauhung der Oberfläche des Buchsenmaterials besteht.

8. Kraftwagenscharnier nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei aus einem Eisenmaterial bestehenden Lagerbuchsen der Haftgrund aus einer Phosphatierung besteht.

9. Kraftwagenscharnier nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als ausgewählter Gleitlack ein aus unterschiedlichen Anteilen ei­ nes Festschmierstoffes, eines Binders und eines Lösungsmittels bestehendes Lackmaterial eingesetzt wird.