DE2000842A1 - Scharniergelenkeinheit fuer die gelenkige,mehrere stabile Winkelstellungen ermoeglichende Verbindung zweier Bauteile - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Scharniergelenkeinheiten für die gelenkige, mehrere stabile Winkelstellungen ermöglichende Verbindung zweier Bauteile, wie sie beispielsweise für die Halterung des seitlichen Rückblickspiegels bei Lastwagen anwendbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scharniergelenkeinheit dieser Gattung zu schaffen, bei der keine axiale Kraft für das Zusammenhalten der beiden Scharniergelenkteile erforderlich ist und die außerdem in einfacher Weise so auszubilden ist, daß weder Schmutz noch andere Fremdkörper oder Regenwasser in sie gelangen kann.

Die die vorgenannte Hauptaufgabe lösende Scharniergelenkeinheit nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch ein an einem der Bauteile auf der Gelenkachse befestigbares erstes Gelenkteil mit einem Satz radial nach innen weisender Zähne und einem an dem anderen Bauteil auf der Gelenkachse befestigbaren zweiten Gelenkteil mit mindestens einem oder mehreren radial nach außen weisenden Zähnen, die jeweils in die Lücke zwischen zwei nach innen weisenden Zähnen greifen, wobei der oder jeder der nach außen weisenden Zähne und/oder jeder Zahn des Satzes nach innen weisender Zähne federnd nachgiebig und in bezug auf die mit ihm zusammenwirkenden Zähne am anderen Gelenkteil so gestaltet ist, daß er beim Überschreiten eines bestimmten, auf die Gelenkteile aufgebrachten Drehmoments zurückweicht, und in die nächste Zahnlücke einrastet.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Scharniergelenkeinheit können die beiden Scharniergelenkteile eine der Anzahl der Zähne bzw. Zahnlücken im ersten Gelenkteil entsprechende Zahl von stabilen Winkelstellungen zueinander einnehmen, d.h. Winkelstellungen, in denen sie durch den formschlüssigen gegenseitigen Eingriff der Verzahnungen miteinander verrastet sind; um sie von einer Winkelstellung in die andere zu bringen, muß ein Drehmoment aufgebracht werden, das ausreicht, daß der Zahn bzw. die Zähne gegen die sie in die Zahnlücke haltende Kraft zurückweichen. Die Gelenkteile werden praktisch also nur durch den Formschluß zwischen den miteinander in Eingriff stehenden Verzahnungen an den beiden Gelenkteilen in ihrer Winkelstellung gehalten und können - ohne vorheriges Lösen von Schrauben - jeweils unter Kraftaufwand in eine neue Stellung gebracht werden, in der sie wieder durch die die Zähne in ihrer Stellung haltenden Kräfte stabil festgehalten sind.

Wenn nach einer Weiterbildung der Erfindung die Zähne an beiden Gelenkteilen gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet sind, haben sich die beim Verbringen der Gelenkteile in eine neue Stellung an den Zähnen wirkenden Kräfte gegenseitig auf.

Um das Verbringen der Gelenkteile von einer Stellung in die andere zu erleichtern, ist vorteilhafterweise der bzw. jeder federnd nachgiebige Zahn abgerundet ausgebildet.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfaßt das erste Gelenkteil eine Scheibe mit einem sich axial erstreckenden Randflansch, an dessen Innenseite der Satz radial nach innen weisender Zähne ausgebildet ist, und das zweite Gelenkteil eine Scheibe mit einer Nabe, an dessen Außenseite ein Satz radial nach außen weisender Zähne ausgebildet ist, wobei beide Gelenkteile aus federnd nachgiebig verformbarem Werkstoff bestehen.

Bei dieser Ausführungsform kann die Kraft, die zum Drehen des Scharniergelenks von einer Stellung in die nächste Stellung erforderlich ist, dadurch verringert werden, daß alle Zähne hohl ausgebildet werden.

Noch leichter lassen sich die Gelenkteile aus einer in die nächste Winkelstellung dann verbringen, wenn zwischen den von der Nabe des zweiten Gelenkteils nach außen weisenden Zähnen und der Scheibe des zweiten Gelenkteils ein Spalt vorhanden ist, so daß die innen hohlen Zähne nur am Fuß mit der Nabe, jedoch nicht am Stirnende, mit der Scheibe verbunden sind.

An sich zentrieren sich die beiden Gelenkteile bereits selbsttätig dadurch, daß die Zähne ineinander greifen; vorteilhafter ist es jedoch, wenn an dem ersten Gelenkteil eine sich von der Scheibe axial in der gleichen Richtung wie der Randflansch weg erstreckende Nabe vorgesehen ist, die in eine in der Nabe des anderen Gelenkteils vorgesehene zentrale Ausnehmung paßt, so daß die beiden Gelenkteile zusätzlich durch diese in die zentrale Ausnehmung passende Nabe zentriert sind.

Damit weder Schmutz noch andere Fremdkörper oder Regenwasser in die Scharniergelenkeinheit eintreten können, ist es gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung nur notwendig, die Stirnfläche des Randflansches des ersten Gelenkteils und den Umfangsrand der Scheibe des zweiten Gelenkteils im zusammengebauten Zustand des Gelenks abdichtend aneinander liegen zu lassen. Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn die Stirnfläche des Randflansches mindestens im äußeren Bereich von einer Hohlkegelfläche gebildet wird, die mit einer entsprechenden kegelstumpfförmigen Abschrägung am Umfangsrand der Scheibe des zweiten Gelenkteils zusammenwirkt. Wenn bei dieser Ausbildung die Scharniergelenkeinheit mit dem ersten Gelenkteil nach oben angeordnet wird, kann praktisch auch kein Wasser in das Scharniergelenk eintreten, weil dieses zwischen den aneinander anliegenden Kegelflächen nach innen aufsteigen müßte.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der oder jeder der nach außen weisenden Zähne des zweiten Bauteils von einem gegen die Kraft einer Vorspanneinrichtung radial zurückfedernden Finger gebildet. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der oder jeder Finger an seiner Kuppe abgerundet ist und die Lücken zwischen den radial nach innen weisenden Zähnen am ersten Bauteil komplementär zur abgerundeten Fingerkuppe geformt sind.

Bei einer solchen Scharniergelenkeinheit mit gegen die Kraft einer Vorspanneinrichtung radial zurückfedernden Fingern ist die Konstruktion vorteilhafterweise so gewählt, daß das erste Gelenkteil eine Scheibe und einen sich von dieser axial weg erstreckenden Randflansch, an dessen Innenseite die nach innen weisenden Zähne ausgebildet sind, und das zweite Gelenkteil eine Scheibe mit einem axialen Vorsprung umfaßt, der eine rechteckige Ausnehmung mit in der Mitte von zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Ausnehmung vorgesehenen und den Vorsprung in zwei Teile unterteilenden Öffnungen aufweist, durch die zwei Finger nach außen ragen, die von Federn nach außen vorgespannt sind.

Diese Ausbildung kann in einfacher Weise dadurch gegen das Eindringen von Schmutz oder Regenwasser geschützt werden, daß der Vorsprung des zweiten Gelenkteils von dem Hohlraum innerhalb des Randflansches des ersten Gelenkteils passend aufgenommen ist und dabei die Stirnfläche des Randflansches mit der Scheibe des zweiten Gelenkteils abdichtend zusammenwirkt.

Die Gelenkteile lassen sich in einfacher Weise mit den mit ihnen zu verbindenden Bauteilen verbinden, wenn die Scheibe jedes Gelenkteils an ihrer äußeren Stirnfläche komplementär mit dem zu diesem Gelenkteil zu verbindenden Bauteil geformt ist. Dabei können alle Teile in einfacher Weise dadurch zusammengehalten werden, daß die beiden Gelenkteile je eine durchgehende Mittelöffnung besitzen, durch die ein die Gelenkteile und die mit ihnen zu verbindenden Bauteile zusammenhaltender Scharnierbolzen gesteckt ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Explosionsdarstellung der Teile eines ersten Ausführungsbeispiels des Scharniergelenks nach der Erfindung.

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht des zusammengebauten Scharniergelenks nach Fig. 1 in kleinerem Maßstab.

Fig. 3 ist eine Draufsicht auf das erste Gelenkteil des Scharniergelenks nach Fig. 1, wobei das zweite Gelenkteil mit strichpunktierten Linien angedeutet ist.

Fig. 4 ist eine Draufsicht auf eine abgewandelte Ausführungsform des zweiten Gelenkteils.

Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht des ersten Gelenkteils einer zweiten Ausführungsform des Scharniergelenks nach der Erfindung.

Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht des zugehörigen zweiten Gelenkteils.

Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht des zusammengebauten Scharniergelenks mit den an ihm angebrachten, durch das Scharniergelenk gelenkig zu verbindenden Bauteilen.

Fig. 8 ist eine Draufsicht auf die Innenseite des Gelenkteils von Fig. 5.

Fig. 9 ist eine Draufsicht auf die Innenfläche des Gelenkteils von Fig. 6 und

Fig. 10 ist eine perspektivische Darstellung des ersten Gelenkteils und des mit ihm zu verbindenden Bauteils, um die Art der Befestigung des Bauteils an dem Scharniergelenk zu erläutern.

Die Einzelteile der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten ersten Ausführungsform des Scharniergelenks nach der Erfindung sind am besten aus Fig. 1 ersichtlich. Das eigentliche Scharniergelenk besteht nur aus dem ersten Gelenkteil 10 und dem zweiten Gelenkteil 12.

Weiter sind die mit den beiden Gelenkteilen zu verbindenden Bauteile 14 und 15 und der alle Teile zusammenhaltende Scharnierbolzen 16 gezeigt. Die Gelenkteile 10 und 12 sind in der Hauptsache kreisförmig gestaltet.

Das erste Gelenkteil 10 besteht aus einer Nabe 18 mit einer Mittelöffnung 19 und einer mit der Nabe 18 einstückigen

Scheibe 20, die an ihrem Umfangsrand einen mit ihr einstückigen, sich in der gleichen Richtung wie die Nabe 18 axial von ihr wegerstreckenden Randflansch 22 aufweist. Die Mittelöffnung 19 geht durch das erste Gelenkteil 10 vollständig hindurch, so daß die Scheibe 20 auch als ein sich von der Nabe 18 wegerstreckender Ringflansch betrachtet werden kann.

Der Randflansch 22 besitzt auf seiner Innenseite eine Mehrzahl gleicher, radial nach innen weisender Zähne 25, die in gleichen Abständen über den Umfang verteilt angeordnet sind. Jeder mit dem Gelenkteil 10 einstückiger Zahn 25 hat die Gestalt eines halben Hohlzylinders. So ist z.B. der Zahn 25a an seinem der Scheibe 20 benachbarten Ende 28 mit der Scheibe und längs seiner beiden Seitenkanten 29 mit dem Randflansch 22 einstückig verbunden. Bei der dargestellten Ausführungsform sind zwölf Zähne 25 vorgesehen. Es kann jedoch auch eine größere oder kleinere Anzahl von Zähnen vorhanden sein. Dies hängt allein von der gewünschten Zahl stabiler gegenseitiger Winkelstellungen der Gelenkteile ab.

Das mit dem Gelenkteil 10 zu verbindende Bauteil 14 ist als Strebe dargestellt. Diese ist in ihrem weggebrochen dargestellten Hauptteil 30 als Rohr ausgebildet und im Endabschnitt 32 flach gedrückt, so daß sich zwei zueinander parallele ebene Flächen ergeben. Der flachgedrückte Endabschnitt 32 ist im rechten Winkel abgeschnitten, so daß sich eine gerade Endfläche 33 ergibt. Die in Fig. 1 hinten liegende äußere Stirnfläche des ersten Gelenkteils 10 ist bis auf einen segmentförmigen Vorsprung 36 eben. Bei mit den Bauteilen 14 und 15 zusammengebautem Scharniergelnk liegt die Endfläche 33 der Strebe 14 an dem segmentförmigen Vorsprung 36 an, wobei ein in dem Endabschnitt 32 der Strebe vorgesehenes Loch 35 mit der Mittelöffnung 19 in dem ersten Gelenkteil 10 fluchtet.

Die halbringförmigen Stirnflächen 38 der Zähne 25 liegen alle in einer einzigen zur Achse 40 des ersten Gelenkteils 10 normal stehenden Ebene. In der gleichen Ebene liegt auch die Ringfläche 42 am Stirnende des Randflansches 22. In dem außerhalb der Ringfläche 42 liegenden Bereich 44 ist die Stirnfläche des Randflansches 22 jedoch hohlkegelförmig nach außen erweitert.

Das zweite Gelenkteil 12 besteht aus einer Scheibe 46 mit einer Mittelöffnung 48 und einer zu der Öffnung 48 konzentrisch von der Scheibe 46 axial wegragenden Nabe 50. Diese Nabe 50 weist auf ihrem Umfang drei einander gleiche, mit ihr einstückige Zähne 52 von der Form eines halben Hohlzylinders auf. Wie bei dem Zahn 52a gezeigt, ist dieser nur an seinen beiden Seitenkanten 54 mit der Nabe 50 einstückig. Zwischen dem Stirnende jedes Zahns 52 und der Scheibe 46 befindet sich jedoch ein Spalt 55. Die Nabe 50 hat eine zentrale Ausnehmung, die größer ist als die Mittelöffnung 48 und die Nabe 18 des ersten Gelenkteils 10 passend aufnimmt.

Ein vorteilhafter Werkstoff zum Formen der Gelenkteile ist eine Polykarbonat. Es können aber auch andere Kunststoffe für diese Teile verwendet werden. Es ist jedoch von Vorteil, wenn beide Sätze von Zähnen 25 und 52 federnd verformbar sind. Die Ausbildung von Hohlräumen im Inneren der aus federnd verformbarem Material bestehenden Zähne ist deshalb vorteilhaft, weil dadurch die Biegsamkeit der Zähne erhöht wird und die zwischen den beiden Sätzen von Zähnen beim Drehen wirkende Kraft und dadurch die Abnutzung der Zähne verringert wird. Es ist aber nicht unbedingt notwendig, daß das Material im Kern der federnd verformbaren Zähne weggelassen wird, da verschiedene zum Formen der Gelenkteile 10 und 12 geeignete Kunststoffe genügend elastisch sind und daher keine hohlen Zähne erfordern.

Die in Fig. 1 hinten liegende, nicht zu sehende äußere Stirnfläche der Scheibe 46 ist bis auf einen segmentförmigen Vorsprung 56 eben. Dieser segmentförmige Vorsprung 56 wirkt mit der Strebe 15 in der gleichen Weise zusammen wie der segmentförmige Vorsprung 36 an dem ersten Gelenkteil 10 mit der Strebe 14. Die Strebe 15 ist an ihrem mit dem Scharniergelenk zu verbindenden Endabschnitt 58 wie der entsprechende Endabschnitt 32 der Strebe 14 ausgebildet. Der Endabschnitt 58 ist also ebenfalls der abgeflachte Teil eines Rohrs und hat ein Loch 59 und eine rechtwinklig abgeschnittene Stirnfläche 60, die im zusammengebauten Zustand, bei welchem das Loch 59 mit der Mittelöffnung 48 fluchtet, an dem segmentförmigen Vorsprung 56 anliegt.

Die Scheibe 46 hat an ihrem äußeren Rand eine konische Abschrägung 61, deren Kegelwinkel mit dem Kegelwinkel der Hohlkegelfläche 44 im ersten Gelenkteil 10 übereinstimmt und bei zusammengebautem Scharniergelenk auf dieser Fläche aufsitzt.

Fig. 2 zeigt das zusammengebaute Gelenk. Für den Zusammenhalt des Scharniergelenks ist nach dem Durchstecken des Scharnierbolzens 16 durch die Bauteile 14 und 15 und Gelenkteile 10 und 12 auf den gegenüber dem Schaft 63 im Durchmesser reduzierten Gewindeabschnitt des Bolzens 16 unter Zwischenschaltung einer Unterlegscheibe und eventuell einem Sicherungsblech oder dergl. eine Mutter 62 aufgeschraubt. Der Schaftabschnitt 63 des Bolzens 16 ist gerade so lang, daß er durch die vorgenannten Teile hindurchragt, so daß beim Anziehen der Mutter 62 die Bauteile gerade in axialer Richtung in gegenseitige Anlage gebracht werden, ohne daß die Teile jedoch in axialer Richtung mit Vorspannung zusammengepreßt werden. Wenn das Scharniergelenk zur Verwendung im Freien, z.B. in der Halterung des seitlichen Rückblickspiegels eines Lastwagens, verwendet wird, so wird das Scharniergelenk zweckmäßigerweise so eingebaut, daß das Gelenkteil 10 oben liegt, so daß infolge der bei dieser Einbaulage nach unten und außen gerichteten Neigung der Hohlkegelfläche 44 Regenwasser nicht zwischen den Gelenkteilen in die Scharniereinheit eindringen kann. Die Mittelöffnung 48 hat in ihrer Wand eine axiale Nut 64, deren Zweck es ist, zwischen die Gelenkteile 10 und 12 dennoch gelangtes Regenwasser austreten zu lassen.

Wenn die Gelenkteile 10 und 12 zusammengebaut sind, stehen, wie aus Fig. 3 ersichtlich, die Zähne 52 mit den Zähnen 25 in Eingriff. Dabei ragt jeder Zahn 52 etwas in die Lücke zwischen zwei benachbarten Zähnen 25 hinein, so daß ein formschlüssiger Eingriff zwischen den beiden Sätzen von Zähnen 25 und 52 vorhanden ist. Dieser formschlüssige Eingriff verhindert eine ungewollte Drehbewegung des einen Gelenkteils gegenüber dem anderen Gelenkteil. Da nach der Erfindung mindestens ein Satz der Zähne 25 und 52, vorzugsweise aber beide Sätze von Zähnen aus federnd verformbarem Material bestehen, ist es möglich, bei Aufwendung eines ausreichend großen Drehmoments zwischen den Gelenkteilen 10 und 12 den formschlüssigen Eingriff zwischen den Zähnen 25 und 52 zu überwinden und das eine Gelenkteil gegenüber dem anderen Gelenkteil in eine andere Stellung zu drehen, in der jeder Zahn 52 in eine Lücke zwischen einem anderen Paar von Zähnen 25 greift. Das Gelenkteil 12 des gezeigten Scharniergelenks kann daher in eine Mehrzahl von unterschiedlichen Winkelstellungen in bezug auf das Gelenkteil 10 gedreht werden.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Abwandlung sind sechs Zähne 52 vorgesehen, die im gleichmäßigen Winkelabstand von 60° um die Nabe 50 herum angeordnet sind. Auch bei dieser Abwandlung ist zwischen den Zähnen 52 und der Scheibe 46 ein Spalt vorgesehen. Die Zahl der Zähne 52 ist von einer Reihe von Faktoren abhängig, wozu folgende zählen: die Eigenschaften des Werkstoffs, der geforderte Widerstand gegen das Drehen der Gelenkteile von einer Winkelstellung in die andere und die zulässige Abnutzung des Werkstoffs der Zähne.

Von dem in den Fig. 5 bis 10 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel des Scharniergelenks nach der Erfindung ist das erste Gelenkteil 10 in Fig. 5 und das zweite Gelenkteil 35 in Fig. 6 gezeigt.

Das erste Gelenkteil 10 umfaßt eine Scheibe 12 mit einer Mittelöffnung 13 und einen mit ihr einstückigen und sich von ihr axial wegerstreckenden Randflansch 15, der an seiner Innenseite acht radial nach innen weisende Zähne 16 besitzt. Die Zähne 16 können als dadurch entstanden betrachtet werden, daß in dem Randflansch 15 in gleichmäßigen Umfangsabständen
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abgeflachten Endabschnitt 26 der Strebe 24 passen. Diese Vorsprünge 32 sind auf der Rückseite der beiden Ansätze 20 und 22 der Scheibe 12 vorgesehen. Natürlich können die Ansätze 20 und 22 an der Scheibe auch weggelassen und die Vorsprünge 32 weiter einwärts und näher der Mittelöffnung 13 des Gelenkteils 10 vorgesehen werden. Je weiter aber die Vorsprünge 32 von der Mittelöffnung 13 entfernt sind, um so geringer sind die auf die Vorsprünge 32 wirkenden Scherkräfte.

Das zweite Gelenkteil 35 ist in Fig. 6 gezeigt. Aus ihr ist ersichtlich, daß dieses eine Scheibe 36 und einen mit ihr einstückigen aus zwei Teilen bestehenden Vorsprung 38 umfaßt, dessen Außenfläche 41 zylindrisch ist. Die Form des Vorsprungs 38 ist am deutlichsten aus Fig. 9 ersichtlich. Der Vorsprung 38 hat eine rechteckige Ausnehmung mit zwei einander gegenüberliegenden geraden Seitenwänden 40. In der Mitte der anderen Seitenwände sind zwischen zwei verbleibenden Wandteilen 42 Öffnungen 44 vorgesehen, die den Vorsprung 38 in zwei einander spiegelbildliche Teile unterteilen. Durch die Öffnungen 44 ragt jeweils ein Finger 45, der Teil eines Fingerstücks 46 ist. Das Fingerstück 46 ist als ganzes T-förmig gestaltet, wobei der Finger 45 den Schaft des T und eine Federwiderlagerplatte 47 den Querbalken des T bildet. Die Stärke des Fingerstücks 46 ist gleich der Höhe des Vorsprungs 38. Die geraden Seitenwände 40 der rechteckigen Ausnehmung in dem Vorsprung 38 bilden Führungsflächen für die Federwiderlagerplatte 47 des Fingerstücks 46 einer Ein- und Auswärtsbewegung der Finger 45. Die Einwärtsbewegung der Fingerstücke 46 ist durch eine in der Mitte der Platte 36 vorgesehene im Querschnitt rechteckige Nabe 52 begrenzt, welche die gleiche Höhe wie der Vorsprung 38 hat. Die rechteckige Nabe 52 hat eine Mittelöffnung 54.

Auf jeder Seite der rechteckigen Nabe 52 ist zwischen den Federwiderlagern 47 der beiden Fingerstücke 46 je eine Druckfeder 55 eingefügt. Diese Druckfedern 55 bilden die Vorspanneinrichtung, die bestrebt ist, jedes Fingerstück 46 radial nach außen in die in Fig. 9 beim linken Fingerstück gezeigte Stellung zu drücken, in welcher der Finger 45 über die zylindrische Umfangsfläche 41 des Vorsprungs 38 herausragt. Das in Fig. 9 rechts gezeichnete Fingerstück 46 ist in seiner zurückgedrückten Stellung gezeigt, in welcher der Finger 45 innerhalb der Zylinderfläche 41 des Vorsprungs 38 liegt.

Wie aus Fig. 7 ersichtlich, ist beim zusammengebauten Gelenk der Vorsprung 38 mit den Fingerstücken 46 des zweiten Gelenkteils 35 innerhalb der von dem Randflansch 15 nach außen begrenzten Ausnehmung 57 in dem ersten Gelenkstück 10 aufgenommen. Durch das Loch 28 in der Strebe 24, die Mittelöffnungen 13 und 54 der beiden Gelenkteile 10 und 35 und durch ein dem Loch 28 entsprechendes Loch in einer zweiten Strebe 59, deren für die Befestigung an dem Scharniergelenk bestimmter Endabschnitt in gleicher Weise wie der abgeflachte Endabschnitt 26 der Strebe 25 ausgebildet ist, ist ein Scharnierbolzen gesteckt, von dem in Fig. 7 nur der Kopf 58 zu sehen ist. Die Art der Befestigung des zweiten Gelenkteils 35 an der Strebe 59 ist die gleiche wie die in Fig. 10 gezeigte Befestigung des Gelenkteils 10 an der Strebe 24. Die Teile sind, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, durch eine Mutter zusammengehalten, welche im angezogenen Zustand an einer Schulter des Scharnierbolzens anliegt, so daß die beiden Gelenkteile des Scharniergelenks nicht axial zusammengepreßt sind.

Wenn das Scharniergelenk dieser in Fig. 5 bis 10 gezeigten zweiten Ausführungsform für die Anwendung im Freien, z.B. in der Halterung des Rückblickspiegels eines Lastwagens, verwendet wird, ist es zweckmäßig, die Scharniergelenkeinheit so anzuordnen, daß das erste Gelenkteil 10 oben liegt, um das Regenwasser von dem Innenraum zwischen den Gelenkteilen fernzuhalten.

Wenn die Gelenkteile 10 und 35 zusammengebaut sind, stehen, wie in Fig. 8 gezeigt ist, die Finger 45 mit den Zähnen 16 im Eingriff, oder anders betrachtet, sind die Finger 45 von den teilzylindrischen Lücken 18 in dem Randflansch 15 aufgenommen. Die Druckfedern 55 haben das Bestreben, jeden Finger 45 mit einer Lücke 18 in Eingriff zu halten. Wenn der Finger 45 somit von einer Lücke 18 aufgenommen ist, besteht zwischen den Fingern 45 und den Zähnen 16 ein mechanischer Eingriff bzw. ein Formschluß. Infolge dieses Formschlusses ist eine ungewollte Drehbewegung zwischen den Gelenkteilen 10 und 35 verhindert. Die Finger 45 sind jedoch gemäß der Erfindung so gestaltet, daß bei einer mit einem ausreichenden Drehmoment ausgeführten Drehbewegung des einen Gelenkteils gegenüber dem anderen die Finger 45 gegen die Kraft der Druckfedern 55 radial nach innen gedrückt werden und eine Drehbewegung zwischen den Gelenkteilen erfolgt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist jeder Finger am äußeren Ende teilkreisförmig gestaltet. Diese Abrundung des Fingers 45 und die dazu komplementäre Innenfläche der Lücken 18 ermöglichen es, die Gelenkteile gegeneinander zu drehen, wenn ein ausreichendes Drehmoment ausgeübt wird, um die Fingerstücke 46 gegen die Vorspannung der Druckfedern 55 nach innen zu drücken. Die Gelenkteile können somit schrittweise von Stellung zu Stellung gedreht werden, wobei sie nacheinander mit jeweils benachbarten Zahnlücken 18 in Eingriff kommen.

Ein vorteilhafter Werkstoff zum Fertigformen der Gelenkteile 10 und 35 sowie der Fingerstücke 46 ist ein Azetalharz. Natürlich können auch bei diesem Ausführungsbeispiel eine Anzahl anderer Kunstharzwerkstoffe verwendet werden.

Obgleich acht Zähne 16 im Randflansch 15 gezeichnet sind, ist ohne weiteres ersichtlich, daß auch jede andere Zahl von Zähnen vorgesehen sein kann, wobei die Zahl allein davon abhängig ist, wie viele unterschiedliche Winkelstellungen vorgesehen sein sollen.

Die Vorspannung der Schraubendruckfedern 55 bestimmt die Größe des Widerstands, die einer gegenseitigen Drehung der Gelenkteile 10 und 35 von einer Raststellung in eine nächste entgegengesetzt wird.

Claims (14)

1. Scharniergelenkeinheit für die gelenkige, mehrere stabile Winkelstellungen ermöglichende Verbindung zweier Bauteile, gekennzeichnet durch ein an einem (14; 24) der Bauteile (14, 15; 24, 59) auf der Gelenkachse (40) befestigbares erstes Gelenkteil (10; 10) mit einem Satz radial nach innen weisender Zähne (25; 16) und ein an dem anderen Bauteil (15; 59) auf der Gelenkachse befestigbares zweites Gelenkteil (12; 35) mit einem oder mehreren radial nach außen weisenden Zähnen (52; 45), die jeweils in die Lücke zwischen zwei nach innen weisenden Zähnen (25; 16) eingreifen, wobei der oder jeder der nach außen weisenden Zähne und/oder jeder Zahn des Satzes nach innen weisender Zähne federnd nachgiebig und in bezug auf die mit ihm zusammenwirkenden Zähne am anderen Gelenkteil so gestaltet ist, daß er beim Überschreiten eines bestimmten auf die Gelenkteile aufgebrachten Drehmomentes zurückweicht und in die nächste Zahnlücke einrastet.

2. Scharniergelenkeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (25, 52; 16, 45) an beiden Gelenkteilen (10, 12; 10, 35) gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet sind.

3. Scharniergelenkeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. jeder federnd nachgiebige Zahn (25, 52; 45) abgerundet ist.

4. Scharniergelenkeinheit nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gelenkteil (10) eine Scheibe (20) mit einem sich axial erstreckenden Randflansch

(22), an dessen Innenseite der Satz radial nach innen weisender Zähne (25) ausgebildet ist, und das zweite Gelenkteil (12) eine Scheibe (46) mit einer Nabe (50) umfaßt, an dessen Außenseite ein Satz radial nach außen weisender Zähne (52) ausgebildet ist, wobei beide Gelenkteile aus federnd nachgiebig verformbarem Werkstoff bestehen (Fig. 1 bis 4).

5. Scharniergelenkeinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß alle Zähne (25, 52) hohl sind.

6. Scharniergelenkeinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den von der Nabe (50) des zweiten Gelenkteils (12) nach außen weisenden Zähnen (52) und der Scheibe (46) des zweiten Gelenkteils ein Spalt (55) vorhanden ist.

7. Scharniergelenkeinheit nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gelenkteil (10) eine sich von der Scheibe (20) axial in der gleichen Richtung wie der Randflansch (22) wegerstreckende Nabe (18) aufweist, die in eine in der Nabe (50) des anderen Gelenkteils (12) vorgesehene zentrale zylindrische Ausnehmung paßt.

8. Scharniergelenkeinheit nach Anspruch 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche des Randflansches (22) des ersten Gelenkteils (10) und der Umfangsrand der Scheibe (46) des zweiten Gelenkteils (12) im zusammengebauten Zustand des Scharniergelenks abdichtend aneinander liegen.

9. Scharniergelenkeinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche des Randflansches (22) mindestens im äußeren Bereich von einer Hohlkegelfläche (44) gebildet ist, die mit einer entsprechenden kegelstumpfförmigen Abschrägung (61) am Umfangsrand der Scheibe

(46) des zweiten Gelenkteils (12) zusammenwirkt.

10. Scharniergelenkeinheit nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der oder jeder der nach außen weisenden Zähne des zweiten Gelenkteils (35) von einem gegen die Kraft einer Vorspanneinrichtung (55) radial zurückfedernden Finger (45) gebildet ist (Fig. 5 bis 10).

11. Scharniergelenkeinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der oder jeder Finger (45) an seiner Kuppe abgerundet ist und die Lücken (18) zwischen den radial nach innen weisenden Zähnen (16) am ersten Bauteil (10) komplementär zur Fingerkuppe geformt sind.

12. Scharniergelenkeinheit nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gelenkteil (10) eine Scheibe (12) und einen sich von dieser axial wegerstreckenden Randflansch (15), an dessen Innenseite die nach innen weisenden Zähne (16) ausgebildet sind, und das zweite Gelenkteil (35) eine Scheibe (36) mit einem axialen Vorsprung (38) umfaßt, der eine rechteckige Ausnehmung mit in der Mitte von zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Ausnehmung vorgesehenen und den Vorsprung in zwei Teile unterteilenden Öffnungen (44) aufweist, durch die zwei Finger (45) nach außen ragen, die von Federn (55) nach außen vorgespannt sind.

13. Scharniergelenkeinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (38) des zweiten Gelenkteils (35) von dem Hohlraum (57) innerhalb des Randflansches (15) des ersten Gelenkteils (10) passend aufgenommen ist und die Stirnfläche des Randflansches mit der Scheibe (46) des zweiten Gelenkteils abdichtend zusammenwirkt.

14. Scharniergelenkeinheit nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (20, 46; 12, 36) jedes Gelenkteils (10, 12; 10, 35) an ihrer äußeren Stirnfläche komplementär zu dem mit diesem Gelenkteil zu verbindenden Bauteil (14, 15; 24, 59) geformt ist.

14. Scharniergelenkeinheit nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gelenkteile (10, 12; 10, 35) je eine durchgehende Mittelöffnung (19, 48; 13, 54) besitzen, durch die ein die Gelenkteile und die mit ihnen zu verbindenden Bauteile (14, 15; 24, 59) zusammenhaltender Scharnierbolzen (16) hindurchgesteckt ist.