DE19957191A1 - Scharnieranordnung mit einem einstellbaren Scharnier - Google Patents

Abstract

Zwecks Ermöglichung der Einstellung der Lage einer Kraftfahrzeugtür (2) relativ zur Türsäule (1) nach Fertigstellung des Fahrzeugs ist einer der Scharnierschenkel (3) unterteilt in einen säulenfesten ersten Schenkelteil (5) und einen in diesem drehgesicherten, aber längsverschiebbaren zweiten Schenkelteil (6), der einen Scharnierbolzen (4) trägt und an dem ein Schneckentrieb (9) angreift, der zur lösbaren Ankopplung eines äußeren Antriebs (13) eingerichtet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Scharnieranordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Betrachtet man den bevorzugten Einsatzfall der Erfindung, nämlich die schwenkbare Anlenkung von Hauben, Deckeln oder Türen an Kraftfahrzeugaufbauten, so ist man in zunehmendem Maße daran interessiert, mit möglichst einfachen Maßnahmen vorgegebene geringe Fugenmaße zwischen Tür und Türrahmen sowie die mit den übrigen Teilen der Karosserie fluchtende Anlenkung der genannten Teile sicherzustellen.

Auf diesem Gebiet existiert bereits ein umfangreicher Stand der Technik. So sehen die DE 195 30 725 A1 und 196 13 299 A1 Maßnahmen im Bereich der Türschlösser vor. Dazu dienen Stellelemente mit Kurbeltrieb bzw. mit Exzentern; die Exzenter sind zur Einstellung mit einem Exzenterantrieb koppelbar, dem eine elektronische Steuereinrichtung zugeordnet ist. In beiden Fällen handelt es sich also im Prinzip um Exzenter, deren Verstellung nie exakt eine Einstellung in einer definierten Richtung, sondern in zwei Richtungen zur Folge hat, so daß zusätzlich Maßnahmen getroffen sein müssen, die eine Richtungsselektivität bewirken. Hinzu kommt bzgl. dieses Standes der Technik, der sich also auf die Ausbildung der Türschlösser bezieht, daß Türschlösser sehr robust aufgebaut werden müssen und im Bereich der Schlösser wenig Platz für zusätzliche Einrichtungen, die der Justierung der Türlage dienen, zur Verfügung steht.

Eine Vielzahl anderer Vorschläge bezieht sich auf einstellbare Scharniere. So verwendet die Konstruktion nach der DE 40 41 340 A1 exzentrische Lagerzapfen, die also wiederum keine Richtungsselektivität der Verstellung sicherstellen. Entsprechendes gilt für die Kugelscharniere nach der DE 35 42 269 C2; die Kugelscharniere sind gelagert über Kugelschalenlager, so daß auch hier keine lineare Verstellung in einer Richtung möglich ist.

Eine Reihe von Konstruktionen - genannt seien hier nur die DE 40 34 599 A1 und die EP 0 685 622 B1 - verwenden zur Justierung Langlöcher für Befestigungsschrauben. Derartige Konstruktionen erfordern große Sorgfalt beim Anziehen der Schrauben, damit die einmal gefundene Justierung nicht wieder verlorengeht.

Das Türscharnier nach der EP 0 221 242 B1 verwendet zwei mit Abstand angeordnete Muttern, die bei gleichsinniger Betätigung zur Höheneinstellung, im übrigen zur Arretierung einer Quereinstellung des Scharniers dienen. Diese Doppelfunktion der genannten beiden Muttern muß als ausgesprochen montageunfreundlich bezeichnet werden.

Gemäß dem Vorschlag der DE 40 32 808 A1 sollen zum Ausrichten der Scharnierachse elastisch verformbare bzw. fließfähige und aushärtbare Materialien in einen geschlossenen scharnierseitigen Hohlraum eingebracht werden. Diese Lösung gestattet nur eine einmalige Einstellung bzw. Justierung, nicht aber eine nachträgliche Korrektur.

Nach der DE 34 23 037 A1 soll zwischen zwei Scharnierblättern ein Halteteil angeordnet werden, durch welches die Winkellage zwischen den beiden Scharnierblättern und damit der Abstand von einem an einem der Scharnierblätter befestigten Bauteil einstellbar ist. Wie die Figuren dieser Schrift zeigen, ist diese Konstruktion sehr platzaufwendig.

Die Scharnierkonstruktion nach der gattungsbildenden DE 44 13 684 C1 schließlich verwendet wieder eine Exzenterscheibe sowie einen Schneckentrieb zum Antrieb. Dabei wird eine Befestigungsschraube in einem Langloch einer Türsäule verschoben; nach Beendigung der Justierung muß die Schraube mittels eines Klemmstücks festgelegt werden. Diese Notwendigkeit der zusätzlichen Arretierung der einmal gefundenen Justierlage gibt aber wieder zu unbeabsichtigten Verschiebungen Anlaß und erfordert einen zusätzlichen Montagegang.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Scharnieranordnung zu schaffen, die mittels eines lösbar ankoppelbaren äußeren Antriebs, beispielsweise eines Elektromotors, nachträglich, beispielsweise nach Fertigstellung eines Kraftfahrzeugs, einstellbar ist und die keine zusätzlichen Vorgänge zur Wahrung der gefundenen Einstellung erfordert.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.

Schlagwortartig sieht die Erfindung also einen in zwei Schenkelteile unterteilten Scharnierschenkel vor, dessen einer Schenkelteil beispielsweise an einer Türsäule eines Kraftfahrzeugs festgelegt ist und der senkrecht zur Türebene bzw. zur Türausschnittsebene verschiebbar den zweiten Schenkelteil aufnimmt, der einen Scharnierbolzen trägt. Dieser zweite Schenkelteil ist in dem ersten Schenkelteil drehgesichert, aber in Richtung seiner Achse und damit senkrecht zur Ebene der Türöffnung verschiebbar gelagert. Die Verschiebebewegung wird mittels eines lösbar mit einem Schneckentrieb gekoppelten äußeren Antriebs ausgelöst; dieser Schneckentrieb steht über ein Feingewinde an einem Schneckeninnenrad in Antriebsverbindung mit dem zweiten Schenkelteil, so daß durch Axialbewegung des zweiten Schenkelteils eine einwandfrei fluchtende Lage beispielsweise einer Kraftfahrzeugtür eingestellt werden kann. Schneckentrieb und insbesondere das Feingewinde sind selbsthemmend, so daß sich eine zusätzliche Arretierung der gefundenen Einstellage erübrigt.

Diese Einstellung kann auch am fertigen Fahrzeug vorgenommen werden, da ein äußerer Antrieb über flexible Wellen durch einen Dichtungskanal und geöffnete Fenster an den Schneckentrieb angeschlossen werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel für den bevorzugten Einsatzfall der Erfindung, nämlich ein Scharnier für die Anlenkung einer Kraftfahrzeug-Seitentür an einer Türsäule, wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 einen Horizontalschnitt durch das einstellbare Scharnier, Fig. 2 etwas schematisch eine Seitenansicht eines Fahrzeugs während des Einstellvorgangs und schließlich Fig. 3 schematisch einen senkrechten Schnitt durch eine Fahrzeugtürsäule mit einer zwei Scharniere enthaltenden Scharnieranordnung.

Betrachtet man zunächst Fig. 1, so erkennt man bei 1 eine Türsäule und bei 2 den hier interessierenden Anschlagbereich einer Kraftfahrzeugtür. Das einstellbare Scharnier enthält als Hauptbestandteile den Scharnierschenkel 3, der mittels Schrauben 3a oder auf andere Weise an der Säule 1 festgelegt ist, einen weiteren Schenkel 3b, der an der Tür 2 festgelegt ist, sowie den Scharnierbolzen 4, der Augen in beiden Scharnierschenkeln durchsetzt. Insoweit ist der Aufbau des Scharniers bestens bekannt.

Erfindungsgemäß ist nun der Scharnierschenkel 3 in zwei Schenkelteile unterteilt, von denen der erste Schenkelteil 5 an der Türsäule 1 festgelegt ist, während der zweite Schenkelteil 6 weitgehend innerhalb des ersten Schenkelteils 5 verläuft und mit einem außerhalb desselben befindlichen Bereich den Scharnierbolzen 4 umgreift. Der zweite Schenkelteil 6 ist längsverschiebbar in einer Ausnehmung des ersten Schenkelteils 5 gelagert, jedoch durch die Madenschraube 7 gegen Verdrehung gesichert. Durch Bewegung des zweiten Schenkelteils 6 in Richtung seiner Längsachse 8, d. h. senkrecht zur Ebene der Türöffnung, kann die Lage des Scharnierbolzens 4 und damit die Lage der Schwenkachse der Tür 2 relativ zur Türöffnung so eingestellt werden, daß die Außenhaut der Tür fluchtet mit dem Verlauf der Karosserie. Diese Längsbewegung des zweiten Schenkelteils 6 wird durch Betätigen des Schneckentriebs 9, bestehend aus der Schneckenwelle 10 und dem Schneckenrad 11, das mit dem Innenfeingewinde 12 in Antriebsverbindung mit dem zweiten Schenkelteil 6 steht, auf diesen übertragen. Zu diesem Zweck ist die Schneckenwelle 10, die im übrigen in platzsparender Weise ebenso wie das Schneckenrad 11 in dem ersten Schenkelteil 5 gelagert ist, im Bereich eines aus diesem herausragenden Endes zum Anschluß eines in Fig. 2 bei 13 angedeuteten Stellmotors eingerichtet, wobei die Verbindung über eine flexible Welle 14 erfolgt.

Wie aus Fig. 2 ferner ersichtlich, kann auch in Längsrichtung des Fahrzeugs das Scharnier einstellbar ausgeführt sein; die entsprechende Schneckenwelle ist bei 15 angedeutet. Auch sie kann über eine biegsame Welle 16 zeitweilig an den Stellmotor 13 angeschlossen werden.

In Fig. 2 ist ferner angenommen, daß dieselbe Einstellmöglichkeit bei einem zweiten Türscharnier 17 gegeben ist, dessen Achse mit demjenigen des beschriebenen Scharniers fluchtet, so daß sie eine gemeinsame Schwenkachse 18 für die Vordertür definieren.

Zweckmäßigerweise nach Beendigung des Einstellvorgangs im Bereich der Vordertür kann, wie bei 13' in Fig. 2 angedeutet, der externe Antrieb zur Einstellung der Scharnieranordnung für die Hintertür eingesetzt werden.

Fig. 3 schließlich zeigt schematisch einen senkrechten Querschnitt durch eine Kraftfahrzeugtürsäule 19, die mittels zwei bei 20 und 21 angedeuteter Scharniere die Tür 24 trägt. Falls durch die beschriebene Konstruktion des Scharniers bzw. der Scharniere zum Zwecke ihrer nachträglichen Einstellbarkeit ein größeres Spiel in der Scharnieranordnung auftritt, das sich nachteilig auf den Türdurchhang auswirken könnte, sieht die Erfindung vor, die beiden Scharniere 20 und 21 gegeneinander mittels der Schrauben 3a zu verspannen. Die Scharnieranlageflächen 22 und 23 werden dazu "angekippt" ausgeführt (Winkel α).

Mit der Erfindung ist demgemäß eine gattungsgemäße Scharnieranordnung geschaffen, die die gestellte Aufgabe mit minimalem Aufwand an Platz und zusätzlichen Bauteilen löst.

Claims (4)

1. Scharnieranordnung mit zumindest einem einstellbaren Scharnier für die Schwenklagerung eines tür- oder klappenartigen Teils an einem Aufbau, insbesondere einer Kraftfahrzeugtür an einer Kraftfahrzeugtürsäule, mit einer in das Scharnier integrierten Einstellvorrichtung zur definierten Querverlagerung eines Scharnierbolzens relativ zu dem Aufbau oder dem Teil enthaltend einen mit einem äußeren Antrieb lösbar koppelbaren Schneckentrieb, dadurch gekennzeichnet, daß ein der Halterung des Scharnierbolzens (4) an dem Aufbau (1) bzw. dem Teil dienender Scharnierschenkel (3) unterteilt ist in einen an dem Aufbau (1) bzw. dem Teil befestigten ersten Schenkelteil (5) und einen in diesem drehgesichert, aber längsverschiebbar geführten zweiten Schenkelteil (6), der außerhalb des ersten Schenkelteils (5) den Scharnierbolzen (4) umgreift und der über ein Feingewinde (12) auf seinem Umfang im Eingriff mit dem Schneckentrieb (9) steht.

2. Scharnieranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneckentrieb (9) in dem ersten Schenkelteil (5) derart gelagert ist, daß ein zur lösbaren Kopplung mit dem äußeren Antrieb (13) eingerichtetes Ende einer Schneckenwelle (10) des Schneckentriebs (9) freiliegt.

3. Scharnieranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Scharnier (21) vorhanden ist, die fluchtenden Scharnierbolzen beider Scharniere (20, 21) eine gemeinsame Schwenkachse (18) definieren und beide Scharniere (20, 21) gegeneinander verspannt sind.

4. Scharnieranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneckentrieb (9) zur lösbaren Ankopplung einer flexiblen Welle (14) eingerichtet ist.