DE2037424A1

DE2037424A1 - Scharniervorrichtung

Info

Publication number: DE2037424A1
Application number: DE19702037424
Authority: DE
Inventors: Robert Edward. Rockford IU Slattery (V St A )
Original assignee: Atwood Vacuum Machine Company, Rockford, 111 (VStA)
Priority date: 1969-07-28
Filing date: 1970-07-28
Publication date: 1971-02-11
Also published as: JPS4816254B1; FR2055379A5; GB1269758A; US3594853A

Description

Die Erfindung bezieht sich, auf eine Scharniervorrichtung für die um eine etwa senkrechte Achse verschwenkbare Anlenkung einer Tür an einem !Fahrzeugkörper, bestehend aus mindestens einem Paar drehbar miteinander verbundenen Tragstücken, von denen eines mit dem Fahrzeugkörper verbindbar und eines an der Tür befestigbar ist,

Aufgabe der Erfindung ist es, eine derartige Scharniervorrichtung zu vermitteln, die einfach und billig ist und im Betrieb beim öffnen der Fahrzeugtür gleichzeitig eine Bewegung der Tür bezüglich des Fahrzeugkörpers nach aussen und vorne gewährleistet· Eine solche gleichzeitig nach außen und vorne gerichtete Türbewegung ist deswegen wünschenswert, weil sie zum Aus- und Einsteigen einen größeren Eaum vermittelt, als eine konventionelle Anlenkung der Tür, wobei diese um eine einzige feste Achse drehbar ist. Dies ist von besonderer Bedeutung bei modernen Fahrzeugen mit solchen Türen, welche Scheiben besitzen, welche sich an der Oberkante nach innen krümmen. Diese Oberkanten können den Raum zum Ein- und Aussteigen nämlich weiter einschränken und lassen· die Gefahr entstehen, daß in das Fahrzeug einsteigende oder es verlassende Personen sich am Kopf verletzen.

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Die erfindungsgemäße Scharniervorrichtmig der ein-. gangs angegebenen Art ist dadurch gekennzeichnet, daß jedes Tragstück einen im wesentlichen senkrechten Achsstift aufweist und mit einem etwa horizontalen Planetenzahnsegment mit dem zugehörigen Achsstift als Mitte versehen ist, wobei die Zahnsegmente durch etwa horizontale, jeweils die Achsstifte verbindende und darauf drehbar gelagerte Laschen kämmend im Eingriff gehalten sind»

Die Achsstifte definieren zwei getrennte Achsen, um

welche die Tür schwingen kann, wobei die erste Achse von dem Achsstift desjenigen Tragstücks gebildet ist, das am Fahrzeugkörper befestigbar ist, während die zweite Achse von demjenigen Achsstift gebildet ist, der zu dem an der Tür anbringbaren Tragstück gehört. Die erste Achse ist ortsfest, während die zweite Achse beweglich ist, und zwar in ganz bestimmter Weise mit Hilfe von miteinander kämmenden Zahnradern um die erste Achse herum, wenn die Tür geöffnet oder geschlossen wird. Biese Bewegung der zweiten Achse hat die beschriebene Bahn der Tür nach außen und gleichseitig nach Yome (bezüglich des Fahrzeugkörpers) zur Folge.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung

sind den beigefügten Ansprüchen 2 Ibis 15 au entaebaen.

Wie auch daraus ersieht lieb, _s können swei oder mehr ähnliche, senkrecht im Abstand voneinander angeordnet©, koaxiale Tragstückpaare baw. Scharniere irorgeseiien. sein_s deren "beide Achsstifte zwei im wesentlichem parallele Achmeu festlegen. Stattdessen kann jedoch such, ein Scharnier bztr» Tragstückpaar mit zwei Achsstiften voi?ges®]iea SoIm₉ weißt© einen" spitzen Winkel miteinander einscliließea und sw@i Achsen festlegen, die sich in einem Punkt sc!j&©±&qö₉ w©fe@i taaa noch ein zweitsa Scharnier bzw. TragsMiekpagQ? wi?li©@s&₉ fei ämm die bei-*

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den Tragstücke über ein Universalgelenk miteinander verbunden und um den Schnittpunkt der Achsen der Achsstifte des anderen Paares von Tragstücken universal gegenseitig verschwenkbar sind. In diesem Fall bewegt sich die zweite Achse entlang einer Teilkonusfläche um die erste Achse. Das Universalgelenk ist vorzugsweise von der Art mit einem in einer Pfanne aufgenommenen Kugelkopf.

Bei einer anderen Ausführungsform kann statt des Universalgelenkes ein mit zwei gegenseitig geneigten Enden versehener Achsstift vorgesehen sein, wobei ein Ende an dem mit dem Fahrzeugkörper verbindbaren Tragstück drehbar gelagert ist und koaxial zur ersten Achse verläuft, während das andere Ende an dem an der Tür befestigbaren Tragstück drehbar gelagert ist und koaxial zur zweiten Achse verläuft, wobei die koaxiale Ausrichtung auf die zweite Achse durch eine Verbindungsstange gewährleistet ist, welche den gebogenen Achssapfen des besagten Tragstückpaares oder Scharniers mit einer Lasche des anderen, oben gekennzeichneten Tragstückpaares oder Scharniers verbindet.

Durch die Erfindung ist auch der Vorteil vermittelt,

daß die miteinander kämmenden Zahnräder ein Flattern der mit ^ der erfindungsgemäßen Vorrichtung versehenen Tür in jeder Stellung derselben verhindern und an der der Vorrichtung benachbarten Kante der Tür eine harte metallische Verriegelung zustande kommen lassen, so daß die Tür dicht schließt und Luftzug sowie der Eintritt von Regenwasser verhindert ist.

Nachstehend sind zwei Ausführungsformen der Erfindung . anhand der beigefügten Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Darin zeigen:

Fig. Λ eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, an-

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gebracht an der rechten hinteren Tür eines Kraftwagens; Fig. 2 eine Seitenansicht der Ausführungsform nach Fig.

Fig. 3 die zur Ansicht nach Fig. 2 rechtwinklige Seitenansicht derselben Ausführungsform;

Fig. 4 die Draufsicht auf die Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3;

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 6 eine auseinandergezogene perspektivische Wiedergabe des unteren Teils der Ausführungsform nach Fig. 5·

Bei der Scharniervorrichtung gemäß Fig. 1 bis 4 sind ein oberes Scharnier 1 und ein unteres Scharnier 2 vorgesehen, welche die rechte hintere Tür 3 eines Kraftwagens mit dem Kraftwagenkörper 4 verbinden. Bei dem unteren Scharnier 2 handelt es sich um ein solches mit Kugel und Pfanne. Es weist ein mit dem Wagenkörper 4 verbundenes Tragstück 5 und ein mit der Tür 3 verbundenes Tragstück 6 auf, ferner einen am Tragstück 5 angebrachten Kugelkopf 7 und eine am Tragstück 6 angeordnete Pfanne 8 zur Aufnahme des Kugelkopfes 7· An der · unteren Seite der Pfanne 8 ist eine Halteplatte 9 vorgesehen, welche ein Weglaufen des Kugelkopfes 7 von der Pfanne 8 verhindert, jedoch soviel Spiel gewährleistet, daß sich das Trag-« stück 6 der Tür 3 gegenüber dem Tragstück 5 des Wagenkörpers 4 beim öffnen und Schließen der Tür 3 leicht neigen kann· Ein 3ügel 10 am Tragstück 6 der Tür 3 wirkt mit dem Tragstück 5 am Wagenkörper 4 zusammen, um die öffnungsbewegung der Tür zu begrenzen.

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Bei dem oberen Scharnier 1 handelt es sich um ein Gelenk mit Verzahnungskopplung. Es weist ein mit dem Wagenkörper 4 verbundenes Tragstück 11 und ein mit der Tür 3 verbundenes Tragstück 12 auf. Die Tragstücke 11 und 12 sind durch Achsstifte 13 und 14- verschwenkbar miteinander verbunden. Die Achsstifte 13, 14- sind zwischen Paaren gegenüberliegender Flansche der Tragstücke 11 bzw. 12 angeordnet und an den mit Köpfen versehenen oberen Enden sowie an den mit Köpfen versehenen unteren Enden jeweils durch eine Winkellasche 15 bzw. 16 miteinander verbunden. Die Enden der Achsstifte 13 und 14· sind in Büchsen 17 am Tragstück 11 bzw. 12 gehalten. Zwischen den Tragstücken 11 und 12 und den Winkellaschen 15 und 16 sind Schultern 18 der Büchsen 17 vorgesehen, um ein ausreichendes Arbeitsspiel zwischen diesen Bauteilen zu gewährleisten.

Der Achsstift 13 fluchtet mit dem Mittelpunkt b des Kugelkopfes 7 vom unteren Scharnier 2 und bestimmt damit eine feste Achse c-b. Der Achsstift 14- ist bezüglich des Achsstiftes 13 leicht geneigt und liegt auf einer beweglichen Achse a-b, welche durch den Mittelpunkt b des Kugelkopfes 7 läuft, so daß das Tragstück 11 bzw. die zugehörige Tür 3 sowohl um die feste Achse c-b als auch um die bewegliche Achse a-b schwin gen kann· Die Bewegung der Achse a-b bezüglich der Achse c-b beim öffnen und Schließen der Tür 3 wird von zwei miteinander kämmenden Zahnsegmenten 19 "und 20 gesteuert, welche am Tragstück 11 des Wagenkörpers 4- bzw. am Tragstück 12 der Tür 3 vorgesehen sind. Die Zähne 21 des Zahnsegmentes 19 liegen auf einem Bogen, dessen Mittelpunkt auf der Achse c-b des Achsstiftes 13 liegt. Die Zähne 22 des Zahnsegmentes 20 liegen auf e.inem Bogen, dessen Mittelpunkt auf der Achse a-b des Achsstiftes 14 liegt. Beide Bögen weisen denselben Hadius auf.

Die sich ergebende Türbewegung ist besonders deutlich aus den Pig. 1 und 4 ersichtlich. Die Achse a-b beschreibt ei-

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nen Teil eines Konus¹ um die Achse c-b herum (Fig. 1), so daß beim öffnen der (Pur 3 der obere Teil derselben vom Wagenkörper 4 weg und relativ dazu nach vorne schwingt. In Hg. 4 sind die Länge ο der Bewegung nach außen und die Länge f der Bewegung nach vorne für die Tür 3 am oberen Scharnier 1 eingezeichnet. Zwischen der mit ausgezogenen Linien wiedergegebenen geschlossenen Stellung der Tür 3 und ihrer mit strichpunktierten Linien dargestellten voll geöffneten Stellung bewegt sich die Winkellasche 15 über einen Winkel von 40°, während das Tragstück 12 der Tür 3 einen Winkel von 80° überstreicht. Dieses Verhältnis von 1:2 zwischen den Winkelbewegungen der Winkellasche 15 und dem Tragstück 12 ist durch die Zahnsegmente 19 und 20 vorgegeben und entspricht genau der Planetengetriebegleichung i¹ ■ 1 + C/B in der Anwendung auf das obere Scharnier 1, wobei F die Anzahl von Umdrehungen des Zahnsegmentes 20 je Umdrehung der Winkellasche 15 und 0 sowie B den Radius des Zahnsegmentes 19 bzw. 20 bedeuten, wobei bei dieser Anordnung C gleich B ist.

Die Bewegung der Tür 3 bezüglich des Wagenkörpers 4 nach außen und vorne vermittelt einen größeren Baum zum Ein- und Aussteigen als mit derselben Tür 3 erzielbar, wenn diese auf konventionelle Art und Weise angelenkt ist und um eine einzige senkrechte Achse nur verschwenkt werden kann. Da weiterhin bei geöffneter Tür 3 die nach innen gekrümmte obere Kante 23 der Türscheibe 24 nach vorne bewegt; ist, wie die Strecke 25 in Hg. 1 zeigt, ist die Gefahr ausgeschlossen oder zumindest sehr gemindert, daß ein® ein- oder aussteigende Person dagegen stößt und sich den Kopf an der Jfemte 23 verletzt.

Di® untere Kant© der Tür 3 verbleibt "bei !teer Bewegung im wesentlichen auf derselben Höfee«, In Mg«, 1 ist dies aus dem im wesentlichen gleichbleibenden s©ste?a©M©a Abstand h zwischen der die Beweguagfifeafam d©s? imtoro® Mitosoa Scke dar

Tür 3 darstellenden oberen Linie und der den Boden unter dieser Bewegungsbahn darstellenden unteren Linie ersichtlich. Die Tür 3 läuft in der halb offenen Stellung geringfügig nach oben, und zwar wegen der Neigung der festen Achse c-b nach innen (Fig. 2).

Die ScharniervorrichtunE gemäß Fig. 1 bis 4 vermittelt also die Vorteile, daß ein größerer Raum zum Ein- und Aussteigen zur Verfügung steht und die Gefahr von Verletzungen durch die Oberkante solcher Türen ausgeschlossen oder zumindest vermindert ist, deren Oberkante nach innen gekrümmt ist. Gleichzeitig verhindern die kämmenden Zahnsegmente 19 und 20 ein Flattern der Tür 3 in oeder Stellung. Sie gewährleisten auch eine harte metallische Verriegelung an der mit der Vorrichtung versehenen Kante der Tür 3» so daß sie dicht schließt und kein Zug entstehen sowie Regenwasser nicht eindringen kann. Demgegenüber vermitteln die meisten -herkömmlichen Scharniervorrichtungen kein dichtes Türschließen·

Eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scharniervorrichtung ist in den Fig· 5 und 6 dargestellt, wobei für gleiche Bauteile dieselben Bezugsziffern wie in den Fig. 1 bis 4 verwendet sind. Das untere Scharnier 2 weist an dem dem Wagenkörper 4 zugeordneten Tragstück 5 eine Hülse 26 auf, welche das zylindrische untere Ende 27 eines gebogenen Achsstiftes 28 aufnimmt, dessen zylindrisches oberes Ende 29 in einer Hülse 30 an dem der Tür 3 zugeordneten Tragstück 6 liegt. Das untere Ende 2? des Achsstiftes 28 liegt auf der Achse c-b, das obere Ende 29 des Achsstiftes 28 auf der Achse a-b. Das obere Scharnier 1 entspricht im wesentlichen demje-. nigen nach Fig. 1 bis 4, abgesehen davon, daß die Lasche 15 einen Radiusarm 31 mit einem nach unten gebogenen Ende 32 aufweist. Am Ende 32 ist eine Verbindungsstange 33 mit ihrem oberen Ende um den Punkt 34- verschwenkbar angelenkt. Die Verbin-

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dungsstange 33 ist mit dem -unteren Ende mit dem oberen Ende

29 des Achsstiftes 28 lösbar verbunden, und zwar über einen axialen, vierkantigen Vorsprung 35 des Achsstiftes 28, der eine mittlere viereckige Bohrung 36 einer Ringscheibe 37 durchsetzt, welche am Umfang mit zwei diametral gegenüberliegenden Nuten 38 versehen ist, in welche am unteren Ende der Stange 33 vorgesehene, im Abstand voneinander angeordnete Vorsprünge 39 eingreifen.

Diese Verbindung zwischen Lasche 15 und- Achsstift 28 gewährleistet, daß der Achsstift 28 bei der öffnungs- bzw. Schließbewegung der Tür 3 ausreichend verdreht wird, daß sein oberes Ende 29 auf der beweglichen Achse a-b verbleibt, während sein unteres Ende 27 auf der festen Achse c-b bleibt, so daß beim unteren Scharnier 2 kein Klemmen eintreten kann, welches die leichte Bewegung der Tür 3 behindern würde. Die Verbindung durch die Stange 33 stellt dies sicher, da die Winkelstellung der Lasche 15 zusammen mit der Lasche 16 die Stellung des Achsstiftes 14 bestimmt, damit die Stellung der Achse a-b.

Der gebogene Achsstift 28 ist mit den Hülsen 26 und

30 dadurch drehbar verbunden, daß die Ringscheibe 37 einen größeren Durchmesser aufweist als das obere Ende 29 des Achsstiftes 28, und das vorstehende Ende vom Vorsprung 35 über die Ringscheibe 37 gedrückt wird, so daß sich eine Halteschulter bildet, wobei ferner das vorstehende untere Ende 27 des Achsstiftes 28 derart verformt wird, daß sich eine ringförmige Halteschulter bildet, welche an der unteren Seite der Hülse 26 anliegt.

Bei einer weiteren Ausführungsform der "erfindungsgemäßen Scharniervorrichtung können statt unterscJiiedlicher obe= rer und unterer Scharniere ähnliche untere und obere Scharniere vorgesehen sein, welche dem in den Zeichnungen wiedergege-

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benen oberen Scharnier 1 entsprechen, abgesehen davon, daß die Achsstifte 13 "und 14- etwa parallel zueinander und senkrecht verlaufen.

Im vorstehenden sind zwar der besseren Deutlichkeit wegen und zur Verdeutlichung einer besonderen Orientierung einer Scharniervorrichtung die Ausdrücke "oben" und "unten" sowie "senkrecht" und "waagerecht" verwendet. Es ist jedoch auch eine andere Orientierung der erfindungsgemäßen Scharniervorrichtungen möglich.

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Claims

- 10 Ansprüche

L- (1. Scharniervorrichtung für die um eine etwa senkrechte ichse verschwenkbare Anlenkung einer OKir an einem !"ahrzeugkörper, "bestehend aus mindestens einem Paar drehbar miteinander verbundenen iCragstüeken₉ von denen eines mit dem Pahrzeugkörper verbindbar imA eines an der OKir bef estigbar ist, dadurch gekeanzeiefeaet_s daß jedes fragstück (11 bzw. 12) finen im wesentlichen, senkrechten JLchsstift (13 bzw. 14·) aufweist iand sit ©iE©a etwa horizontalen Pianetenzahnseigiient (19 bzw_e 20) asit dem ungehörigen Achsstift (1$ bzw. 14) als Mitte versehen ist, wobei die Zahnsegmente (19 und 20) durch etwa horizontale, jeweils die Achsstifte (13 und 14) verbindende und darauf drehbar gelagerte Laschen (15 und 16) kämmend im Eingriff gehalten sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsstifte (13» 14) sich jeweils zwischen einem Paar von einander gegenüberliegenden Flanschen am zugehörigen ^ragstück (11 bzw. 12) erstrecken und die Planetenzahnsegmente (19;20) an einander benachbarten Planschen des einen und des anderen Tragstücks (11 bzw. 12) vorgesehen sind, wobei die beiden Laschen (15 und 16) jeweils die beiden benachbarten Enden der Achsstif^e (13»14) miteinander verbinden.
3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsstifte (13»14) geringfügig gegeneinander geneigt sind, so daß die Achsen sich in einem Punkt (b) schneiden.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 3 mit zwei koaxial übereinander angeordneten Paaren von drehbar miteinander verbundenen Tragstüoken, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstücke (5J6) eines Paares (2) über ein Universalgelenk (7₅8) miteinander verbunden und um den Schnittpunkt (b) der Achsen der Stifte (1?;1'0 des anderen Paares (1) von Tragstücken (11;12) universal gegenseitig verschwenkbar sind.
;:. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit zwei koaxial übereinander angeordneter. Paaren von drehbar mitcinanüer verbundenen-Tragstücken, dadurch gekennzeichnet, f| daß die '.Pragstücke (5j6) eines Paares (2) durch einen Achsstift (28) nit zwei gegenseitig geneigten Enden (27j29) miteinander Vt-. -bunden sind, wobei ein Ende (27) am einen Trage-tück (5) u. d Ins andere Ende (29) am anderen Tragnüück (ό) drehbar gelagert ist und koaxial zum Achsstift (14) des auf derselben Seite liegenden Tragstücks (12) vom anderen Tragstückpaar (1) verlauf*, ^l wobei ferner der Achsstift (28) durch eine Stange (33) mit einer Lasche (15) den anderen Paares (1) drehfest verbunden ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4- oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragstückpaar (2) mit universalgelenk (7₅8) bzw. ^ winkligem Achsstift (28) unterhalb des Tragstückpaares (1) nit Achsstiftjen (13i1^)» Zahn segment en (19j2O) und Laschen angeordnet ist.
7· Vorrichtung nach Anspruch 5» gegebenenfalls in Verbindung mit Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende der Stange (??) starr nie der Lasche (1?) des einen Tragstückpaares (1) verbunden ist und das andere Ende der Stange (33) mit dem derselben zugewandten Ende (29) des Achsstiftes (28) des anderen Paares (2) fluchtet und daran lösbar befestigt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß

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die Stange (33) mit dem Stift (28) durch, eine Ringscheibe (37) verbunden ist, welche in der Mitte mit dem einen Ende (29) des Stiftes (28) verkeilt ist und am Umfang zwei diametral einander gegenüberliegende Nuten (38) aufweist, in welche im Abstand voneinander angeordnete Vorspränge (39) am benachbarten Ende der Stange (33) eingreifen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheibe (37) am Ende (29) des Stiftes (28) befestigt ist und einen demgegenüber größeren Durchmesser aufweist, so daß das Ende (29) des Stiftes (28) im zugehörigen Tragstück (6) drehbar, jedoch axial unverschieblich gehalten ist.
10. Vorrichtung nach, einem der Ansprüche 5, 6 in Verbindung mit Anspruch 5 ue-cL 7 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß das der Stange (33) abgewandte Ende (27) des Achsstiftes (28) einen vorstehenden Endabschnitt mit Ringschulter zur drehbaren, jedoch axial unverschieblichen Halterung im zugehörigen Tragstück (5) aufweist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5? 6 in Verbindung mit Anspruch 5> 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Achsstift (28) an beiden Endabschnitten mit Vorkehrungen zur Halterung in den zugehörigen Tragstücken (5 und 6) versehen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aciisstifte (13 J14-) etwa parallel zueinander verlaufen.

13- Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet;, daß zwei koaxial übereinander angeordnete Tragstückpaare (1^2) mit jeweils zwei etwa parallel zueinander verlaufenden Achs« stiften (13} 14) vorgesehen sind.

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