DE3542269A1 - Tuerscharnier fuer eine kraftfahrzeugtuer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Türscharnier für eine Kraftfahr­ zeugtür nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Kraftfahrzeugtüren sind üblicherweise im Türausschnitt der Karosserie mit einem oberen und unteren Türscharnier schwenkbar befestigt. Aufgrund der Rohbaufertigungstole­ ranzen ist es erforderlich, eine Tür in den Türausschnitt so einzupassen bzw. die Türscharniere so einzustellen, daß die Tür leichtgängig ist, dicht schließt und im geschlos­ senen Zustand etwa gleich weite umlaufende Spalte zwischen Tür und Türausschnitt aufweist.

Es sind herkömmliche Türscharniere für Kraftfahrzeugtüren bekannt, die aus karosserieseitigen und türseitigen Kon­ solen bestehen mit senkrechten, hohlzylindrischen Buchsen­ teilen, durch die ein Bolzen als Achse gesteckt ist. Das Einpassen und Einstellen der Tür wird so durchgeführt, daß bei bereits eingehängter Tür im Karosserierohbau die beiden Scharniere zum Ausgleich der Rohbautoleranzen solange ge­ bogen und verbogen werden, bis die Tür optisch gut mit etwa gleichen umlaufenden Spalten und durchgehenden Außenflächen eingepaßt ist und gut schließt. Eine so eingepaßte Tür ist wegen der angepaßten und zurechtgebogenen Scharniere dem Fahrzeug zugeordnet und verbleibt somit bereits vom Fahr­ zeugrohbau an am Fahrzeug. Insbesondere wird das Fahrzeug mit anmontierten Türen lackiert und die Türen am Endmon­ tageband mit Türverkleidungen, Fensterhebern, Türlaut­ sprechern, etc. aufgerüstet.

Eine fertigungstechnisch vorteilhafte, separate Türferti­ gung mit Montage der kompletten Türen an die Karosserie ist bei der vorstehend beschriebenen Türeinstellung nicht möglich, da an den Scharnierkonsolen Biegearbeiten mit schwerem Werkzeug notwendig sind, die den Lack und eventuell andere Türelemente, wie die Türverkleidung, etc. verletzen würden. Ein weiterer Nachteil der vorbeschrie­ benen Türeinstellung besteht darin, daß das Verbiegen der Türscharnierkonsolen nur eine grobe Einstellung zu­ läßt. Für gleiche umlaufende Spaltbreiten an der Tür ist es erforderlich, die Scharnierteile in der Höhe und in Fahrzeuglängsrichtung einzustellen bzw. hinzubiegen. Um eine glatte mit der Karosserie mitlaufende Außenfläche zu erhalten, müssen die Scharnierteile aber auch in Quer­ richtung des Fahrzeugs eingestellt und hingebogen werden. Durch die Verbindungslinie zwischen den beiden Scharnier­ bolzen ist die Scharnierachse für die ganze Tür gebildet.

Es ist daher auch erforderlich, die Scharnierbolzen des oberen und unteren Türscharniers möglichst koaxial ein­ zustellen, da es ansonsten unerwünschte Spannungen in den Konsolen und den angrenzenden Blechteilen gibt und die Tür zusätzlich schwergängig wird. Eine Einstellung der Scharnierkonsolen durch Verbiegen ist ersichtlich aufwen­ dig.

Weiter ist es bekannt, Türen mit Hilfe von in Scharnier­ teilen angeordneten Langlöchern und zwischen den gelösten Scharnierteilen und zugehörigen Anschlagteilen des Fahr­ zeugaufbaus oder der Tür eingebrachten Unterlegstreifen einzustellen. Auch eine solche Einstellung ist aufwendig und zeitraubend, besonders dadurch, daß Unterlegstreifen verschiedener Stärke erforderlich sind, die bei der Ein­ stellung ausprobiert werden müssen und auch auf Lager zu halten sind.

Ein weiteres bekanntes Scharnier für Kraftfahrzeugtüren (DE-OS 20 39 307) besteht aus zwei gegeneinander über ein Kugelgelenk beweglichen Scharnierteilen. Durch die Verwen­ dung von Kugelgelenken wird zweckmäßig erreicht, daß keine koaxiale Stellung von Scharnierbolzen bei der Türeinstel­ lung berücksichtigt werden muß. Für die dreidimensionale Einstellung sind beide Scharnierteile als von einem ein­ zigen Befestigungsmittel durchsetzte Schwenkteile ausge­ führt, die über jeweils eine kugelförmige Fläche mit der Fahrzeugtür und dem Fahrzeugaufbau in Verbindung stehen. Wenn ein Schwenkteil über die kugelförmige Anlagefläche verstellt wird, tritt zu dem gewünschten Verstellweg zwangsläufig auch eine unerwünschte Querbewegung auf. Bei­ spielsweise ist mit einer gewünschten Verstellung des Schwenkteils nach vorne zugleich eine Absenkung verbunden. Dies hat zur Folge, daß eine geeignete Türeinstellung mit nur einem Schwenkteil mit kugelförmiger Anlagefläche bei einem feststehenden zweiten Scharnierteil nicht möglich ist. Gemäß dem Stand der Technik ist daher als zweites Scharnierteil ebenfalls ein Schwenkteil mit kugelförmiger Anlagefläche vorgesehen, mit dem die unerwünschten Zwangs­ bewegungen des anderen Scharnierteils wieder ausgeglichen werden können.

Mit einer solchen Anordnung ist zwar eine Fahrzeugtür innerhalb des Türausschnitts in allen drei Raumrichtungen einstellbar, die Anordnung hat aber eine zu große Anzahl von Einstellfreiheitsgraden, wodurch die Einstellung schwierig wird und die Türfunktion beeinträchtigt sein kann. Wenn eine Tür in ihrer gewünschten Lage zur Karosse­ rie festgehalten wird und die beiden Befestigungsmittel der beiden Schwenkteile geöffnet sind, ist ohne weiteres zu erkennen, daß die verbindende Gelenkkugel in verschie­ dene Raumpositionen bewegbar ist. Dies bedeutet, daß einer bestimmten Türposition im Türausschnitt keine bestimmte Lage der Gelenkkugel im Raum zugeordnet ist. Für die Mon­ tage- und Einstellarbeit selbst bedeutet dies, daß die Schwenkteile zueinander eine instabile Lage einnehmen, was die Montage selbst erschwert und die Einstellung der Lage der Gelenkkugel und damit der gesamten Scharnierachse für die Tür bezüglich der Karosserie und der Tür weitgehend dem einstellenden Werker überlassen werden muß. Damit ist der Abstand von der vorderen Türkante zur Scharnierachse nicht mehr festgelegt. Da sich die vordere Türkante aber üblicherweise in den Türausschnitt der Karosserie beim Öffnen der Tür hineinbewegt, besteht bei einem veränder­ lichen Abstand die Gefahr, daß die Türkante in dem zuge­ dachten Ausschnitt ansteht oder unerwünscht streift.

Durch die Verwendung von zwei Schwenkteilen mit kugelför­ migen Anlageflächen ist auch das Scharnier selbst aufwen­ dig und relativ teuer.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein Türschar­ nier für eine Kraftfahrzeugtür zu schaffen, das einfach im Aufbau ist und mit dem eine Kraftfahrzeugtür einfach und schnell montiert und eingestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß Anspruch 1 wird die Scharnierachse für die Tür durch ein oberes und unteres Türgelenk als Kugelgelenk gebildet, wobei jedes Türgelenk aus einem ersten, karosserieseitig befestigbaren und einem zweiten, türseitig befestigbaren Gelenkteil besteht. Das erste Gelenkteil ist ein Schwenk­ teil (Einstellbock), das türseitig eine vertikal abstehen­ de Gelenkkugel trägt und karosserieseitig als Kugelfläche ausgebildet ist. Diese Kugelfläche ist an einer an der Karosserie gebildeten Kugelgegenfläche verschiebbar bzw. verschwenkbar, wobei die Lage der Kugelflächen zueinander und damit die Lage des Schwenkteils durch ein die Kugel­ flächen durchdringendes Befestigungsmittel festlegbar ist. Erfindungsgemäß ist das zweite Gelenkteil aber nun kein Schwenkteil mit kugelförmiger Anlagefläche, sondern ledig­ lich eine Konsole mit der Kugelaufnahme für die Gelenkku­ gel. Die Konsole wird so an der Tür angebracht, daß die Scharnierachse bezüglich der Tür fest liegt. Dies wird einerseits so erreicht, daß die Konsole an einer Anlage­ kontur der Tür in senkrechter Richtung, d. h. parallel zur Scharnierachse verschiebbar mit der Tür verbindbar ist. Dabei kann die Kugelgegenfläche an der Karosserie ortsfest gehalten werden. Es kann gedanklich oder experimentell nachvollzogen werden, daß bei einer Einstellung der Tür am Schwenkarm über die kugelige Anlagefläche die unerwün­ schte, wie oben beschrieben entstehende zweite Zwangsbewe­ gung nur durch eine Höhenverschiebung der Konsole in ihrer Anlagekontur an der Tür ausgeglichen werden kann und den­ noch eine dreidimensionale Einstellung (in den erforder­ lichen Einstellgrenzen) erreicht wird. Damit ist die ge­ samte Einstelleinrichtung nicht mehr völlig labil zuei­ nander und die Scharnierachse liegt bezüglich der Tür und insbesondere der Türaußenkante vorteilhaft fest. Anderer­ seits ist die gleiche Wirkung dadurch zu erzielen, daß die Konsole mit der Tür fest und unverrückbar z. B. durch Schweißen verbunden ist und die an der Karosserie befind­ liche Kugelgegenfläche als separates Kugelabschnitt- oder Kugelpfannenteil ausgebildet ist, das an der Karosserie (in den Einstellgrenzen) verschiebbar und befestigbar ist. Bei der Montage wird die komplette Tür mit Konsole und Schwenkteil eingerichtet und angeschraubt. Während des An­ schraubens suchen sich die Kugelflächen zueinander und das Kugelabschnitt- oder Kugelpfannenteil an der Karosserie die passende Lage, wobei jedoch eine Verschiebung der Scharnierachse zur Tür ausgeschlossen ist.

Fertigungstechnisch günstig ist es, eine winkelförmige Anlagekontur der Konsole vorzusehen, die in eine entspre­ chende senkrecht verlaufende Winkelkontur an der Tür für eine Höheneinstellung verschiebbar ist. Die Winkelkontur soll bevorzugt einen Winkel von etwa 90° haben.

Gemäß Anspruch 3 soll die Konsole nur mit einer Klemm­ schraube befestigt werden, die durch die Spitze der Winkelkontur geht. Dies führt zu einer festen Verbindung bei geringer Montage- und Einstellzeit.

Die Kugelflächen können nach Anspruch 4 je nach den Ge­ gebenheiten am speziellen Fahrzeug entweder konkav oder konvex ausgebildet sein, wobei die gleiche Funktion erhalten wird.

Es ist zweckmäßig, als Befestigungsmittel eine Schraub­ verbindung zu verwenden, wobei das kugelig ausgeformte Karosserieblech vorteilhaft durch eine rückseitig eben­ falls kugelig in diesem Bereich anliegende Klemmutter unterstützt wird (Anspruch 5).

Für den Fall eines einstellbar am Karosserieblech ver­ schiebbaren Kugelabschnitt- oder Kugelpfannenteils ist es vorteilhaft, auch dieses nur mit einer einzigen Klemm­ schraube zu befestigen, wobei diese die kugeligen Anlage­ flächen und das Karosserieblech durchdringt. Die Durch­ trittsöffnung im Karosserieblech ist dabei größer als der Durchmesser der Klemmschraube, so daß ein Freigang in der Größe der Einstellgrenzen entsteht, wodurch das Teil zu­ sammen mit dem Schwenkteil in seiner Position gegenüber der Karosserie nach der Einstellung festlegbar ist. Auch hier ist es zweckmäßig, das Karosserieblech von der Rück­ seite her mit einer, die Durchtrittsöffnung abdeckenden Scheibe, zu hinterlegen. Die Durchtrittsöffnung kann als Langloch oder als Bohrung ausgeführt sein.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 7 wird eine fertigungs­ technisch günstige, montagefreundliche und leicht zugäng­ liche Ausführung angegeben, die den Erfordernissen bei einer Serienfertigung gut entspricht.

Anhand zweier Ausführungsformen wird die Erfindung mit weiteren Einzelheiten, Merkmalen und Vorteilen näher er­ läutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Türgelenks,

Fig. 2 eine geschnittene Seitenansicht eines Türgelenks entlang der Linie A-A aus Fig. 1,

Fig. 3 eine geschnittene Draufsicht auf eine türseitige Konsole (mit eingesetzter Klemmschraube) entlang der Linie B-B aus Fig. 2,

Fig. 4 eine geschnittene Draufsicht auf ein Türgelenk ent­ lang der Linie C-C aus Fig. 1,

Fig. 5 eine geschnittene Seitenansicht einer zweiten Aus­ führungsform eines Türgelenks,

Fig. 6 eine geschnittene Draufsicht auf die Ausführungs­ form nach Fig. 5.

In Fig. 1 ist ein Türgelenk 1 dargestellt, das aus einer türseitigen Konsole 2, einem Kugelgelenk 3 und einem ka­ rosserieseitigen Schwenkteil 4 besteht. Das Schwenkteil 4 ist mit Hilfe einer Klemmschraube 5 an der Karosserie be­ festigt. Es ist zu ersehen, daß das Kugelgelenk 3 gegen­ über der Klemmschraube 5 seitlich versetzt ist, damit die­ se bei der Montage ungehindert zugänglich ist.

In Fig. 2 ist durch einen anderen Längsschnitt die Befe­ stigung des Schwenkteils 4 an der Karosserie oder dem Tür­ pfosten bzw. dem Karosserieblech 6 zu erkennen. Das Schwenkteil 4 ist karosserieseitig als konvexe Kugelschale 7 ausgebildet, wobei die kugelige Außenfläche 8 als Anla­ gefläche zu einer am Karosserieblech 6 ausgeformten Kugel­ gegenfläche 9 dient. Die Kugelschale 7 enthält eine mitti­ ge Bohrung 10, die von einem Gleitstück 11 abgedeckt ist und das an der kugeligen Innenfläche 12 mit einer entspre­ chenden Fläche anliegt. Das Gleitstück 11, die Kugelschale 7 und die Gegenfläche 9 am Karosserieblech 6 sind von ei­ ner Schraube 13 durchdrungen, deren Durchmesser kleiner als die Bohrung 10 der Kugelschale 7 ist, so daß die Ku­ gelschale 7 bzw. das Schwenkteil 4 in dem dadurch be­ stimmten Einstellbereich verschiebbar bzw. verschwenkbar sind. Auf der Schraube 13 sitzt eine rückseitige Mutter 14, die sich von hinten her zur Unterstützung des Karosse­ rieblechs 6 ebenfalls kugelig an dieses anlegt.

In Fig. 3 ist die türseitige Konsole 2 im einzelnen darge­ stellt. Im Türblech 15 ist an dessen Innenseite ein senk­ recht stehendes, rechtwinkliges Profil mit einem senkrecht stehenden Langloch 16 geformt. Ein Winkelblech 17 mit ei­ ner geraden Anlagefläche 18 und ein rückseitig mit Hilfe einer Schraubverbindung 19 dagegengeschraubtes weiteres Winkelblech 20 bilden die Konsole 2. Die Schraubverbindung 19 geht dabei durch die Winkelspitze der winkeligen Anla­ gekontur 21.

In Fig. 4 ist das Türgelenk 1 von oben teilweise geschnit­ ten dargestellt. Es ist wiederum die Konsole 2 mit der winkeligen Anlagekontur 21 zu ersehen, wobei der Schnitt hierbei durch das Kugelgelenk 3 geführt ist. Das Schwenk­ teil 4 legt sich auch in diesem Schnitt an die kugelige Gegenfläche 9 des Karosserieblechs 6 an.

Das Türaußenblech 22 endet in der Türkante 23. Aus dem Schnitt in Fig. 3 ist deutlich zu erkennen, daß sich auch bei einer Höhenverschiebung der Konsole 2 die durch das Kugelgelenk 3 festgelegte Scharnierachse gegenüber dem Türaußenblech 22 und gegenüber der Türkante 23 (Abstände 24, 25) nicht ändert.

Das dargestellte Türgelenk 1 hat folgende Funktion:

Das Türscharnier und die Scharnierachse werden durch ein unteres und oberes Türgelenk 1 gebildet. Die Türmontage wird so durchgeführt, daß eine fertig lackierte und aus­ gerüstete Tür, mittels Vorrichtung, an der Karosserie so eingerichtet wird, daß gleiche umlaufende Fugen und Flä­ chenbündigkeit mit der Karosserie gebildet sind.

Die Türgelenke werden in die sich ergebende Position eingesetzt und angeschraubt.

Eine zweite Ausführungsform eines Türgelenks 1 ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt, wobei ein gleiches Schwenkteil 4 und Kugelgelenk 3 verwendet sind. Die Konsole 2 ist als Winkelteil ebenfalls ähnlich aus­ gebildet, jedoch fest mit der winkeligen Anlagefläche 21 verschweißt und damit nicht mehr höheneinstellbar. Durch das Verschweißen ist jedoch auch hier die Lage zum Tür­ außenblech 22 und zur Türkante 23 (Abstände 24, 25) festgelegt.

Die Kugelschale 7 des Schwenkteils 4 ist hier nicht in einer kugelförmigen Ausformung des Karosserieblechs 6, sondern in einem separaten Kugelpfannenteil 24 gelagert. Dieses Kugelpfannenteil 24 ist zusammen mit dem Schwenk­ teil 4 mit einer Klemmschraube 25 am Karosserieblech 6 befestigt. Die Klemmschraube 25 ist dabei durch eine Boh­ rung 26 durch das Karosserieblech 6 geführt, die gegenüber dem Durchmesser der Klemmschraube 25 einen Freigang auf­ weist, der den Einstellbereich bzw. die Verschiebung des Kugelpfannenteils 24 festlegt. Die Schraubenmutter 27 ist um die Bohrung 26 herum scheibenförmig ausgeführt und legt sich von hinten her als Unterstützung an das Karosserieblech 6 an, das in diesem Bereich ohnehin doppelwandig ausgeführt ist.

Die zweite Ausführung des Türgelenks 2 hat folgende Funktion:

Die komplette Tür wird zur Montage an der Karosserie bündig mit umlaufend konstanter Fuge eingerichtet (Vor­ richtung). Kugelpfanne 24, Schwenkteil 4 und Scheibe 11 werden in die sich ergebende Position an der Karosserie gesetzt und angeschraubt.

Zusammenfassend wird festgestellt, daß mit der Erfindung ein einfach aufgebautes Türscharnier vorgeschlagen wird, mit dem eine komplette Tür ohne vorherige Anpassung an die Karosserie einfach und schnell montiert und einge­ stellt werden kann.

Claims (7)

1. Türscharnier für eine Kraftfahrzeugtür,
wobei die Scharnierachse für die Tür durch ein oberes und ein unteres Türgelenk als Kugelgelenk gebildet ist und jedes Türgelenk aus einem ersten, karosserieseitig befestigbaren und einem zweiten, türseitig befestigba­ ren Gelenkteil besteht, und
das erste Gelenkteil ein Schwenkteil (Einstellbock) ist, das türseitig eine vertikal abstehende Gelenkku­ gel trägt und karosserieseitig als Kugelfläche ausge­ bildet ist, die an einer an der Karosserie gebildeten Kugelgegenfläche verschiebbar bzw. verschwenkbar ist und die Lage der Kugelflächen zueinander durch ein diese durchdringendes Befestigungsmittel festlegbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Gelenkteil eine Konsole (2) mit der Ku­ gelaufnahme für die Gelenkkugel ist, die an einer An­ lagekontur (21) der Tür parallel zur Scharnierachse verschiebbar und mit der Tür verbindbar ist bei karos­ serieseitig festliegender Kugelgegenfläche (9) oder
daß die Konsole (2) mit der Tür fest und unverrückbar verbunden ist, wobei die an der Karosserie befindliche Kugelgegenfläche als separates Kugelabschnitt- oder Ku­ gelpfannenteil (24) ausgebildet ist, das an der Karos­ serie (6) verschiebbar und befestigbar ist.

2. Türscharnier nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Konsole (2) eine winkelförmige Anlagekontur (17) aufweist, die in eine entsprechende senkrecht verlaufende Winkelkontur (21) an der Tür eingreift und
daß die Konsole (2) über senkrecht verlaufende Lang­ löcher an der Konsole oder der Türgegengfläche zur Höhenverstellung anschraubbar ist.

3. Scharnier nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Konsole (2) nur mit einer Klemmschraube (19) befestigt ist, die durch die Spitze der Winkelkontur (21) geht.

4. Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die an der Karosserie gelegene Kugelgegenfläche (9) durch eine konkave oder konvexe Ausformung des Karosserieblechs (6) als Kugelpfanne oder Kugelabschnitt gebildet ist.

5. Scharnier nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Befestigungsmittel (13, 14) eine an der Rückseite des Karosserieblechs (6) kugelig anliegende Klemmutter (14) enthält.

6. Scharnier nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Kugelabschnitt- oder Kugelpfannenteil (24) die Kugelfläche am Schwenk­ teil (4) und das Karosserieblech (6) an dem das Kugel­ abschnitt- oder Kugelpfannenteil anliegt von einer Klemmschraube (25) durchdrungen sind,
daß die Durchtrittsöffnung (26) im Karosserieblech (6) größer ist als der Durchmesser der Klemmschraube (25), so daß ein Freigang entsteht, so daß das Kugelab­ schnitt- oder Kugelpfannenteil (24) verschiebbar ist und nur mit der einen Klemmschraube (25) zusammen mit dem Schwenkteil (4) in seiner Position festlegbar ist.

7. Türscharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß das Schwenkteil (4) in seinem kugeligen Anlagebereich als Kugelschalenteil (7) ausgebildet ist,
daß das Befestigungsmittel eine Klemmschraube (25) ent­ hält, die das Kugelschalenteil (7) durchdringt, wobei ein Freigang zur Verstellung gebildet ist, und
daß zwischen Schraubenkopf und Kugelschalenteil (7) ein entsprechend kugelig geformtes Gleitstück (11) liegt bzw. der Schraubenkopf so ausgeführt ist, so daß bei gleicher Schraubenstellung das Schwenkteil (4) in sei­ ner Lage verändert werden kann.