DE19849056C1

DE19849056C1 - Justierbare Scharnieranordnung

Info

Publication number: DE19849056C1
Application number: DE19849056A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Gold
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1998-10-24
Filing date: 1998-10-24
Publication date: 2000-01-27
Anticipated expiration: 2018-10-25
Also published as: GB2342953A; IT1306728B1; GB9924623D0; GB2342953B; ITRM990647A1; FR2785011A1; ITRM990647A0

Abstract

Für eine Scharnieranordnung zur Ausbildung einer radial zu einer Schwenkachse justierbaren Schwenklagerung eines Karosserieteiles, z. B. Fahrzeugtür, an einer Fahrzeugkarosserie soll eine Ausgestaltung angegeben werden, die einfache Justierung der Scharnierschwenkachse sowie eine sichere Fixierung der justierten Schwenkachse ermöglicht. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird dies mit einem Lagerbolzen erreicht, der zum Einbringen von Momenten Betätigungsmittel aufweist, der an einem ersten Bauteil schwenkbar gelagert ist, der eine Lagerhülse in einer exzentrischen Axialöffnung durchdringt und mit dieser drehfest verbunden ist und der ein Gewinde aufweist, das mit einem Schraubelement zusammenwirkt, das einen Konus aufweist, der bei einer axialen Verspannung des Schraubelementes mit dem Lagerbolzen in die Axialöffnung eindringt und dabei die Lagerhülse mit einem am Lagerbolzen fixierten Widerlagerelement verspannt und mit einem zweiten Bauteil, in das die Lagerhülse eingesetzt ist, radial verspannt, so daß die Lagerhülse drehfest mit dem zweiten Bauteil verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Scharnieranordnung zur Ausbildung einer radial zur ihrer Schwenkachse justierbaren Schwenklage rung eines Karosserieteiles, z. B. Fahrzeugtür, an einer Fahr zeugkarosserie.

Im Rahmen einer beim Fahrzeugbau üblichen Großserienprodukti on unterliegen schwenkbare Karosserieteile, beispielsweise Fahrzeugtüren, nach ihrer Montage im Rohbau gewissen, nicht ausreichend reproduzierbaren Setzerscheinungen, die u. a. durch nachfolgende Produktionsschritte, wie z. B. Transport, Lackierung, Türenaufrüstung, hervorgerufen werden können. Um dies ausgleichen zu können, werden Scharnieranordnungen der eingangs genannten Art verwendet. Beispielsweise läßt sich bei einer Fahrzeugtüre durch die Justierung einer solchen Scharnieranordnung ein Spaltmaß zwischen Fahrzeugtüre und ka rosserieseitigem Rahmen einstellen, um die Fahrzeugtüre hin sichtlich ihrer Funktionsweise sowie hinsichtlich ihrer opti schen und ästhetischen Integration in die Fahrzeugkarosserie optimal zu positionieren.

Aus der DE 40 41 340 A1 ist eine Scharnieranordnung der ein gangs genannten Art bekannt, bei der ein karosserieseitiger erster Scharnierlappen über einen Scharnierbolzen mit einem türseitigen zweiten Scharnierlappen gelenkig verbunden ist. Die gelenkige Verbindung der Scharnierlappen wird dabei durch eine Schwenklagerung des einen Scharnierlappens am Scharnier bolzen ausgebildet, wobei der Scharnierbolzen an einem Ende als Lagerzapfen ausgebildet ist, der im anderen Scharnierlap pen fixiert ist. Dabei verläuft die Längsachse des Lagerzap fen exzentrisch zur Längsachse des Scharnierbolzens und somit auch exzentrisch zur Schwenkachse der Scharnieranordnung, so daß eine Drehverstellung des Scharnierbolzens eine radiale Verstellung der Schwenkachse bewirkt und so eine Justierung der Fahrzeugtüre relativ zum Türrahmen ermöglicht. Der Lager zapfen wird bei der bekannten Scharnieranordnung im karosse rieseitigen Scharnierlappen mit Hilfe einer Schraube drehfest festgelegt. Eine Drehverstellung des Scharnierbolzens wird durch ein Lösen der vorgenannten Schraube ermöglicht, wobei dann ein zur Drehverstellung des Scharnierbolzens erforderli ches Moment über ein als Sechskant ausgebildetes axiales Ende des Scharnierbolzens mit Hilfe eines entsprechenden Werkzeu ges, z. B. Schraubenschlüssel, eingeleitet werden kann. Die Herstellung eines Scharnierbolzens mit einem exzentrischen Lagerzapfen ist relativ aufwendig.

Aus der DE 33 46 844 C2 ist eine weitere Scharnieranordnung der eingangs genannten Art bekannt. Dort ist ein Scharnier bolzen in einem ersten Scharnierlappen drehfest verankert und in einer rohrförmigen Aufnahme eines zweiten Scharnierlappens schwenkbar gelagert. Zu diesem Zweck ist der Scharnierbolzen in eine Scharnieraugenbohrung eingesetzt, die exzentrisch in eine Scharnieraugenbuchse eingebracht ist. Diese Scharnierau genbuchse ist auf ihrer Außenseite mit einer Klemmhülse ver sehen und zusammen mit dieser in die rohrförmige Aufnahme des zweiten Scharnierlappens eingebracht. Die Aufnahme, die Klemmhülse und die Scharnieraugenbuchse sind dabei so dimen sioniert, daß sich bei in die Aufnahme eingebrachter Schar nieraugenbuchse durch die Klemmhülse eine Klemmwirkung er gibt, die eine selbsttätige Drehverstellung der Scharnierau genbuchse relativ zur Aufnahme des Scharnierlappens verhin dert. Zur Justierung der Schwenkachse der Scharnieranordnung wird mit Hilfe eines entsprechenden Werkzeuges ein Moment auf die Scharnieraugenbuchse aufgebracht, mit dem die vorgenannte Klemmkraft überwunden wird und eine entsprechende Drehver stellung der Scharnieraugenbuchse relativ zur Aufnahme erfol gen kann. Zu diesem Zweck ist ein axiales Ende der Scharnier augenbuchse als Sechskant ausgebildet.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Scharnieranordnung der eingangs genannten Art eine andere zweckmäßige Ausgestaltung anzugeben, die eine einfache Justierung der Scharnierschwenkachse sowie eine sichere Fi xierung der justierten Schwenkachse ermöglicht.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch eine Scharnieran ordnung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, an einem Lagerbolzen einen ersten Scharnierlappen in herkömmlicher Weise schwenkbar zu lagern und den Lagerbolzen durch eine ex zentrische Hülse an einem zweiten Scharnierlappen drehfest zu sichern. Eine exzentrische Hülse kennzeichnet sich dadurch, daß die Längsmittelachse des Hülsenkörpers nicht mit der Längsmittelachse des Hülsendurchtrittes zusammenfällt. Ein erfindungswesentliches Merkmal ist darin zu sehen, daß die exzentrische Lagerhülse drehfest mit dem Lagerbolzen verbun den ist, so daß eine Drehverstellung der Lagerhülse durch ei ne Drehbetätigung des Lagerbolzens erzielt werden kann. Er findungsgemäß wird die Lagerhülse am zweiten Scharnierlappen dadurch fixiert, daß die Lagerhülse durch eine Verschraubung radial nach außen gedrängt und somit mit dem zweiten Schar nierlappen verspannt wird.

Die erfindungsgemäße vorgeschlagenen Maßnahmen ermöglichen es, die eigentliche Schwenklagerung in herkömmlicher Weise, insbesondere preiswert, herzustellen. Die Justierung kann dann unabhängig von der Schwenklagerung durchgeführt werden.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform kann der La gerbolzen an einem axialen Ende als Niet ausgebildet sein, der mit dem ersten Bauteil unter Ausbildung einer Schwenkla gerung vernietet ist. Die Ausbildung der Schwenklagerung durch eine Vernietung kann besonders preiswert ausgeführt werden.

Vorzugsweise durchdringt der Lagerbolzen das erste Bauteil in einer Lageröffnung, wobei dann ein von einer von der Lager hülse abgewandten Seite abstehender axialer Endabschnitt des Lagerbolzens als das Betätigungsmittel zur Durchführung der Justierung ausgebildet ist. Durch diese Maßnahmen ist das Be tätigungsmittel relativ leicht zugänglich, wodurch die Ju stierung vereinfacht wird. Vorzugsweise wird die vorstehend genannte Vernietung so ausgeführt, daß der beim Vernieten um geformte Nietteil nach der Vernietung das Betätigungsmittel bildet.

Dieses Betätigungsmittel ist zweckmäßigerweise als Schraub kopf ausgebildet, der z. B. einen Außenmehrkant, insbesondere Sechskant, einen Innenmehrkant, insbesondere Imbus, eine Schlitzöffnung, eine Kreuzöffnung oder dergleichen enthält.

Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Scharnieran ordnung kann auch das Widerlagerelement als Konus ausgebildet sein, der sich zur Lagerhülse hin verjüngt und bei einer axialen Verspannung des Schraubelementes mit dem Lagerbolzen in die Lagerhülse eindringt. Auf diese Weise erfolgt einer seits eine Zentrierung des Lagerbolzens in der Lagerhülse. Andererseits wird durch den Widerlagerkonus die radiale Ver spannung der Lagerhülse mit dem zweiten Bauteil unterstützt. Eine weitere Verbesserung ergibt sich dadurch, daß die Lager hülse für jeden Konus eine entsprechende Fase aufweist.

Um die Ausbildung einer hochwirksamen radialen Verspannung der Lagerhülse mit dem zweiten Bauteil zu verbessern, kann die Lagerhülse in axialer Richtung geschlitzt sein.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform kann die dreh feste Verbindung zwischen dem Lagerbolzen und der Lagerhülse durch eine Verzahnung ausgebildet sein. Die Zähne dieser Ver zahnung verlaufen dabei in axialer Richtung und bilden da durch in Drehrichtung einen Formschluß aus.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschrei bung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht der erfindungs gemäßen Scharnieranordnung.

Entsprechend Fig. 1 wird mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Scharnieranordnung 1 ein erstes Bauteil 2, das beispielsweise an einer im übrigen nicht dargestellten Fahrzeugtüre ausge bildet ist, an einem zweiten Bauteil 3, das beispielsweise an einem im übrigen nicht dargestellten karosserieseitigen Tür rahmen ausgebildet ist, schwenkbar gelagert. Zu diesem Zweck weist die Scharnieranordnung 1 einen Lagerbolzen 4 auf, an dem in einem mit einer geschweiften Klammer gekennzeichneten Axialabschnitt 5 das erste Bauteil 2 schwenkgelagert ist. Da bei ist beispielsweise ein Schaft 6 des Lagerbolzens 4 mit einer Lagerbuchse 7 versehen, wobei der Schaft 6 und die La gerbuchse 7 in eine Lageröffnung 8 des ersten Bauteiles 2 eingesetzt sind, so daß sich ein herkömmliches Schwenklager ausbildet.

Die Schwenkachse der durch die Scharnieranordnung 1 ausgebil deten Schwenklagerung wird mit 9 bezeichnet und entspricht der Längsmittelachse des Lagerbolzens 4.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Axialabschnitt 5, an dem das erste Bauteil 2 schwenkgelagert ist, als Niet ausgebildet, wobei ein entsprechend Fig. 1 oberes axiales En de 10 des Lagerbolzens 4 beim Vernieten zunächst durch die Lageröffnung 8 hindurchgesteckt und anschließend verformt wird, so daß das axiale Ende 10 die Lageröffnung 8 radial übergreift. Durch die Vernietung wird am umgeformten Axialen de 10 ein Außensechskant 11 ausgebildet, der als Betätigungs mittel dient, dessen Funktion weiter unten beschrieben ist.

Der Lagerbolzen 4 ist in einem vom axialen Ende 10 abgewand ten Abschnitt als kegelförmiges Widerlagerelement bzw. als Widerlagerkonus 12 ausgebildet, der sich mit zunehmenden Ab stand vom Axialende 10 verjüngt und der die Lageröffnung 8 im ersten Bauteil 2 radial übergreift.

Der Widerlagerkonus 12 geht an seinem vom Axialende 10 abge wandten Ende in einen zylindrischen Abschnitt 13 über, der auf seiner Außenseite eine Außenverzahnung 14 trägt, deren Zähne sich in axialer Richtung erstrecken. An den zylindri schen Abschnitt 13 des Lagerbolzens 4 schließt sich im Aus führungsbeispiel ein Gewindeschaft 15 an, der ein Außengewin de trägt, auf das eine Schraubmutter 16 aufgeschraubt ist. Die Schraubmutter 16 trägt dabei einen Konus 17, der sich zum Zylinderabschnitt 13 hin verjüngt.

Bei einer anderen Ausführungsform kann anstelle des Gewinde schaftes 15 und der darauf aufgeschraubten Schraubmutter 16 eine am axial freien Ende des Zylinderabschnittes 13 in den Lagerbolzen 4 eingebrachte Gewindebohrung vorgesehen sein, in die eine ebenfalls mit einem entsprechenden Konus ausgestat tet Schraube eingeschraubt ist.

Auf den Zylinderabschnitt 13 des Lagerbolzens 4 ist eine La gerhülse 18 aufgesetzt. Diese Lagerhülse 18 enthält eine axiale Durchtrittsöffnung 19, die eine relativ zur Schwen kachse 9 des Lagerbolzens 4 exzentrische Längsmittelachse 20 aufweist, wobei die zwischen der Schwenkachse 9 und der vor genannten Längsmittelachse 20 ausgebildet Exzentrizität mit 21 bezeichnet ist. Die Lagerhülse 18 ist in einem dem Konus 17 der Schraubmutter 16 zugeordneten, entsprechend Fig. 1 un teren, Axialbereich 22 kegelstumpfförmig ausgebildet, bzw. mit einer zum Konus 17 korrespondierenden Fase 23 versehen. In entsprechender Weise ist ein, gemäß Fig. 1 oberer, axialer Endbereich 24 der Lagerhülse 18 auf seiner Innenseite kegel förmig ausgebildet bzw. mit einer zum Widerlagerkonus 12 kor respondierenden Fase 25 versehen. Zwischen den axialen Endbe reichen 22 und 24 weist die Lagerhülse 18 einen zylindrischen Mittelbereich 26 auf, der auf seiner Innenseite mit einer In nenverzahnung 27 versehen ist, die mit der Außenverzahnung 14 des Lagerbolzens 5 korrespondiert und eine in Drehrichtung formschlüssige und somit drehfeste Verbindung zwischen dem Lagerbolzen 4 und der Lagerhülse 18 ausbildet.

Die Lagerhülse 18 ist in eine in das zweite Bauteil 3 einge brachte Aufnahmeöffnung 28 eingesetzt. Um die Lagerhülse 18 in ihrer Einsteckrichtung zu fixieren, ist sie an ihrem obe ren axialen Endbereich 24 mit einem radial nach außen abste henden Ringkragen 29 ausgestattet, der die Aufnahmeöffnung 28 radial nach außen überlappt und am zweiten Bauteil 3 zur Auf lage kommt.

Die Dimensionierungen der Lagerhülse 18 und der Aufnahmeöff nung 28 sind so gewählt, daß die Lagerhülse 18 in der Aufnah meöffnung 28 drehbar ist, wenn die Schraubmutter 16 nicht mit dem Lagerbolzen 4 axial verspannt ist, das heißt, wenn die Schraubmutter 16 nicht fest angezogen ist. Sobald jedoch die Schraubmutter 16 fest angezogen wird, wobei sich eine axiale Verspannung der Schraubmutter 16 mit dem Lagerbolzen 4 aus bildet, dringen sowohl der Konus 17 als auch der Widerlager konus 12 weiter in die Lagerhülse 18 ein und bewirken dadurch eine radiale Aufweitung der Lagerhülse 18 und somit eine ra diale Verspannung der Lagerhülse 18 mit einer Innenwandung 30 der Aufnahmeöffnung 28. Dabei bildet sich ein Reibschluß aus, durch den die Lagerhülse 18, insbesondere drehfest, am zwei ten Bauteil 3 fixiert ist.

Um die radiale Verspannung der Lagerhülse 18 zu verbessern, kann die Lagerhülse 18 mit wenigstens einem Axialschlitz ver sehen sein. Zur Verbesserung der Reibverbindung zwischen der Lagerhülse 18 und dem zweiten Bauteil 3 können die Außenseite der Lagerhülse 18 und/oder die Innenwandung 30 der Aufnahme öffnung 28 mit einer erhöhten Rauigkeit ausgestattet sein.

Die Justierung der Schwenkachse 9 funktioniert bei der erfin dungsgemäßen Scharnieranordnung 1 wie folgt:

Die Schraubmutter 16 wird soweit gelöst, bis die Lagerhülse 18 in der Aufnahmeöffnung 28 drehverstellbar ist. Die Dreh verstellung der Lagerhülse 18 wird dabei mit Hilfe eines ent sprechenden Werkzeuges, z. B. Schraubenschlüssel erzielt, der am Sechskant 11 des Lagerbolzens 4 angreift. Denn ein mit Hilfe des Schraubenschlüssels über den Sechskant 11 in den Lagerbolzen 4 eingeleitetes Moment wird über die Verzahnung 14/27 auf die Lagerhülse 18 übertragen und bewirkt eine Dreh verstellung der Lagerhülse 18 relativ zum zweiten Bauteil 3. Aufgrund der zwischen der Längsmittelachse 20 der Lagerhülse 18 und der Längsmittelachse bzw. Schwenkachse 9 des Lagerbol zens 4 herrschenden Exzentrizität 21 wird dabei die relative Lage der Schwenkachse 9 bezüglich des zweiten Bauteiles 3 verändert. Wenn die Schwenkachse 9 bzw. das daran gelagerte erste Bauteil 2 die gewünschte Relativlage bezüglich des zweiten Bauteiles 3 aufweist, wird die Schraubmutter 16 wie der angezogen, um die Position der Lagerhülse 18 zu fixieren.

Claims

1. Scharnieranordnung zur Ausbildung einer radial zu einer Schwenkachse justierbaren Schwenklagerung eines Karosse rieteiles, z. B. Fahrzeugtür, an einer Fahrzeugkarosserie, mit einem Lagerbolzen (4),

1. der Betätigungsmittel (11) aufweist, über die Momente in den Lagerbolzen (4) einbringbar sind,
2. der an einem ersten Bauteil (2) um seine Längsachse (9) schwenkbar gelagert ist,
3. der eine zylindrische Lagerhülse (18) in einer exzentri schen Axialöffnung (19) durchdringt und mit der Lagerhülse (18) drehfest verbunden ist, und
4. der ein Gewinde (15) aufweist, das mit einem Schraubelement (16) zusammenwirkt,
- 1. das einen sich in Richtung auf die Lagerhülse (18) ver jüngenden Konus (17) aufweist,
- 2. der bei einer axialen Verspannung des Schraubelementes (16) mit dem Lagerbolzen (4) in die Axialöffnung (19) der Lagerhülse (18) eindringt und dabei die Lagerhülse (18) mit einem am Lagerbolzen (4) axial fixierten Wi derlagerelement (12) axial verspannt und mit einer In nenwandung (30) einer in ein zweites Bauteil (3) einge brachten Aufnahmeöffnung (28), in welche die Lagerhülse (18) eingesetzt ist, radial verspannt, derart, daß die Lagerhülse (18) drehfest mit dem zweiten Bauteil (3) verbunden ist.

2. Scharnieranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerbolzen (4) in einem mit dem ersten Bauteil (2) zusammenwirkenden Abschnitt (5) als Niet ausgebildet ist, der mit dem ersten Bauteil (2) unter Ausbildung einer Schwenkla gerung vernietet ist.

3. Scharnieranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerbolzen (4) das erste Bauteil (2) in einer La geröffnung (8) durchdringt und daß ein von einer von der La gerhülse (18) abgewandten Seite abstehender axialer Endab schnitt (10) des Lagerbolzens (4) als das Betätigungsmittel (11) ausgebildet ist.

4. Scharnieranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsmittel als Schraubkopf (11) ausgebildet ist.

5. Scharnieranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubkopf einen Außenmehrkant (11), einen Innen mehrkant, eine Schlitzöffnung, eine Kreuzöffnung oder der gleichen enthält.

6. Scharnieranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlagerelement als Konus (12) ausgebildet ist, der sich zur Lagerhülse (18) hin verjüngt und bei einer axialen Verspannung des Schraubelementes (16) mit dem Lagerbolzen (4) in die Lagerhülse (18) eindringt.

7. Scharnieranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerhülse (18) für jeden Konus (12, 17) eine ent sprechende Fase (23, 25) aufweist.

8. Scharnieranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerhülse (18) in axialer Richtung geschlitzt ist.

9. Scharnieranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die drehfeste Verbindung zwischen Lagerbolzen (4) und La gerhülse (18) durch eine Verzahnung (14, 27) ausgebildet ist.

10. Scharnieranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß aneinander anliegende Oberflächen der Lagerhülse (18) und des zweiten Bauteiles (3) mit einer entsprechenden Rauigkeit oder Verzahnung ausgestattet sind, die bei einer radialen Verspannung der Lagerhülse (18) mit der Innenwandung (30) der Aufnahmeöffnung (28) des zweiten Bauteiles (3) zur Ausbildung der drehfesten Verbindung zwischen der Lagerhülse (18) und dem zweiten Bauteil (3) miteinander zusammenwirken.

11. Scharnieranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Schraubelement als Schraubmutter (16) ausgebildet ist, wobei das Gewinde des Lagerbolzens (4) an einem Gewinde schaft (15) ausgebildet ist.

12. Scharnieranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Schraubelement (16) als Schraube ausgebildet ist, wo bei das Gewinde des Lagerbolzens in einer Gewindebohrung aus gebildet ist.

13. Scharnieranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bauteil (2) der Fahrzeugtüre und das zweite Bauteil (3) der Fahrzeugkarosserie zugeordnet ist.