DE4024370A1 - Fluegelscharnier - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Flügelscharnier, insbesondere für Nutzfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Flügelscharniere dieser Art sind aus der DE-OS 30 22 341 be­ kannt. Dort sind die beiden Scharnierhälften über einen Gelenk­ bolzen verbunden, der durch den einen ersten Schenkel einer U-förmigen Bügelfeder gebildet ist. Der erste Schenkel ist da­ bei in einer Scharnierplatte drehfest gelagert, die auch von dem zweiten Schenkel durchsetzt wird, wobei dieser zweite Schenkel eine Kontaktrolle trägt, die mit der zur Scharnier­ platte etwa parallelen Rastscheibe der anderen Scharnierhälfte zusammenwirkt. Die verschiedenen Raststellungen sind dabei durch dem Umfang der Rastscheibe zugeordnete radiale Ausnehmun­ gen vorgegeben, und die jeweilige Rastkraft ist durch die Vor­ spannung des Federbügels bestimmt. Die Raststellungen können jeweils in Öffnungs- wie in Schließrichtung durch Überwindung der Vorspannkraft überfahren werden.

Insbesondere für seitlich aufklappende Hecktüren von Nutzfahr­ zeugen, wie sie beispielsweise an Kastenwagen Verwendung fin­ den, stellt sich das Problem, daß die Türen sowohl in eine 90° wie auch in eine 180° Öffnungsstellung verschwenkt werden kön­ nen, wobei in der 90° Öffnungsstellung die Tür parallel zur Fahrtrichtung nach hinten hinaus ragt, während sie in der 180° Öffnungsstellung nach der Seite über den Umfang des Fahrzeuges vorsteht. Deswegen muß sichergestellt sein, daß die Tür aus der 90° Öffnungsstellung nicht versehentlich in die 180° Öffnungs­ stellung verschwenkt oder verschwenkt wird. Fallweise ist dar­ überhinaus erwünscht, die Tür fest zu verriegeln, also eine Verschwenkung sowohl in Öffnungs- wie auch in Schließstellung zu verhindern, und dies gegebenenfalls in der 90°- wie auch in der 180°-Stellung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flügelscharnier der eingangs genannten Art dahingehend auszubilden, daß ein unbeabsichtigtes Öffnen über eine Zwischenstellung hinaus, im Regelfall also über die 90°-Stellung hinaus vermieden wird, und zwar bei günstigen Handhabbarkeitsvoraussetzungen.

Gemäß der Erfindung wird dies durch die kennzeichnenden Merk­ male des Anspruches 1 erreicht. Da der Rastbolzen selbsttätig eine Rastlage einnimmt, in der er lediglich in Richtung auf weiteres Öffnen sperrt, ein Zurückschwenken in die Schließstel­ lung dagegen ohne weiteres möglich ist, ist eine einfache Be­ dienbarkeit gegeben, zusätzlich wird die notwendige Arbeitssi­ cherheit gewährleistet, indem die für diese Zwischenstellung gegebene Verriegelung in Öffnungsrichtung nur durch gezielte Verstellung des Rastbolzens aufzuheben ist und damit ein unab­ sichtliches weiteres Öffnen verhindert.

In konstruktiver Ausgestaltung der Erfindung weist der drehbare Rastbolzen in einem Überdeckungsbereich mit der Rastscheibe einen Querschnitt auf, durch den sich in der Zwischenstellung im Zusammenwirken mit der Kontur der Rastaufnahme in Öffnungs­ richtung eine auf die Achse des Rastbolzens gerichtete radiale Abstützkraft und in Schließrichtung eine tangential zur Achse des Rastbolzens gerichtete, eine Verdrehung des Rastbolzens in eine Freigabestellung bewirkende Abstützung ergibt. Hierfür ist zweckmäßigerweise der Rastbolzen über eine Feder um seine Drehachse in Richtung auf die seiner Verriegelungslage in der Zwischenstellung entsprechende Richtung belastet.

Über den Rastbolzen kann im Rahmen der Erfindung zusätzlich eine Verriegelung in Öffnungs- und Schließrichtung dadurch ein­ fach verwirklicht werden, daß der Rastbolzen gegen Federkraft axial in eine Lage verschiebbar ist, in der er sowohl in Öff­ nungs- wie auch in Schließrichtung sperrt und gegebenenfalls auch verrastbar ist.

Ein Sperren in Öffnungs- und in Schließrichtung wird dabei da­ durch erreicht, daß die im Zusammenwirken des Rastbolzens mit der Rastaufnahme entstehenden Abstützkräfte jeweils radial zur Achse des Rastbolzens gerichtet sind.

Die Verriegelung des Rastbolzens in seiner sowohl in Öffnungs- wie auch in Sperrichtung verriegelten Lage läßt sich konstruk­ tiv einfach dadurch erreichen, daß der Rastbolzen eine von ei­ ner axial wirkenden Rastfeder hintergreifbare Rastfläche auf­ weist und daß Rastfeder und Rastfläche in der der Zwischenstel­ lung entsprechenden Drehstellung des Rastbolzens einander der­ art zugeordnet sind, daß die Verrastung durch Drehung des Rast­ bolzens lösbar ist. Dies bedeutet, daß in der Zwischenstellung die Rastfläche des Rastbolzens im Eingriffsbereich der Rastfe­ der liegt und daß die dadurch gegebene Verrastung durch Ver­ drehen des Rastbolzens gelöst werden kann.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbei­ spieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Flügelschar­ niers gemäß der Erfindung, das in nicht weiter gezeigter Weise zwischen dem Fahrzeugaufbau und der Tür liegt, und zwar in einer Ansicht I gemäß Fig. 4,

Fig. 2. eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung, wobei der Rastbolzens des Flügelscharniers eine von Fig. 1 abweichende, in Öffnungs- und in Schließ­ richtung sperrende Lage einnimmt,

Fig. 3 eine schematisierte Schnittdarstellung mit einer Schnittebene III-III in Fig. 1, wobei Fig. 3 eine von der Fig. 1 abweichende Stellung des Flügel­ scharniers zeigt - Schließstellung der Fahrzeug­ tür,

Fig. 4 eine Schnittdarstellung entsprechend jener in Fig. 3, und zwar in der 90° Öffnungsstellung der Fahrzeugtür und

Fig. 5 eine weitere Schnittstellung gemäß Fig. 3, in der nunmehr die 180° Öffnungsstellung veranschaulicht ist.

In den Figuren ist mit 1 das Flügelscharnier insgesamt bezeich­ net, das eine aufbauseitige Scharnierhälfte 2 und eine türsei­ tige Scharnierhälfte 3 aufweist. Die aufbauseitige Scharnier­ hälfte 2 weist zur Aufnahme des Gelenkbolzens 4 (siehe Schnitt­ darstellungen gemäß Fig. 3 bis 5) zwei mit axialem Abstand zueinander liegende Arme 5 und 6 auf, deren Lagerabschnitte verdickt sind und zwischen denen die türseitige Scharnierhälfte 3 über ihren verdickten, eine Rastscheibe 7 umfassenden Lager­ abschnitt liegt, der ebenso wie die beiden Arme 5 und 6 in ih­ rem verdickten Lagerabschnitt mit einem Lagerauge für den Ge­ lenkbolzen 4 versehen ist, was hier nicht weiter dargestellt ist. Die Rastscheibe 7 erstreckt sich radial zum Gelenkbolzen 4.

Über ihrem Umfang ist im Ausführungsbeispiel die Rastscheibe 7 mit zwei randoffenen Rastaufnahmen 8 und 9 versehen, von denen die Rastaufnahme 8 in der 90° Öffnungsstellung der Tür und die Rastaufnahme 9 in der 180° Öffnungsstellung der Tür einen Rast­ bolzen 10 aufnimmt.

Der Rastbolzen 10 ist im Ausführungsbeispiel durch einen Rund­ bolzen gebildet, der in Bohrungen der Arme 5 und 6 der aufbau­ seitigen Scharnierhälfte 2 geführt ist und der nach oben und unten über die Arme 5 bzw. 6 vorsteht. Zwischen dem oberen Ende des Rastbolzens, an dem dieser mit einer Handhabe 11 drehfest verbunden ist, und der Oberseite des oberen Armes 5 ist eine Feder 12 angeordnet, über die der Rastbolzen 10, der insgesamt drehbar geführt ist, in seiner Ausgangsstellung gehalten ist oder, was hier nicht gezeigt ist, auf seine Ausgangsstellung hin gegen einen hier nicht gezeigten Anschlag vorgespannt ist. Die mögliche Vorspannrichtung ist in Fig. 4 durch den Pfeil 13 veranschaulicht. Über die Handhabe, sowie auch durch Zusammen­ wirken mit der Rastscheibe 7 ist der Rastbolzen 10 entgegen der Pfeilrichtung 13 und damit gegen die Kraft der Federn ver­ schwenkbar. Im Hinblick auf diese Verschwenkbarkeit über die Rastscheibe 7 ist der Bolzen über einen Teil seines Umfanges in einem Längenbereich, der in der Ausgangsstellung gemäß Fig. 1 in Höhe der Rastscheibe 7 liegt, mit einer Aussparung 14 ver­ sehen, die durch einen segmentförmigen Ausschnitt gebildet ist, dessen Tiefe derart bemessen ist, daß die Rastscheibe 7 bei Verschwenken des Bolzens entgegen der Pfeilrichtung 13 über die Handhabe, wenn sie die diesbezügliche Schwenkendlage erreicht hat, frei durch die Aussparung 14 durchlaufen kann.

Ferner ist die segmentförmige Aussparung 14 so gelegt, daß die Bodenfläche 15 des Segmentes im Zusammenwirken mit der Rast­ scheibe bzw. den an dieser vorgesehenen Rastaufnahmen 8, 9 beim Verschwenken des türseitigen Scharnierteiles 3 in Schließrich­ tung der Tür (Pfeil 16) bei Anlage der Rastscheibe bzw. der Kontur der Aussparungen an der Bodenfläche 15 unter einer Wir­ kungsrichtung auf den Rastbolzen 10 einwirkt, die eine Ver­ schwenkung desselben entgegen der Pfeilrichtung 13 bewirkt. Die Beaufschlagung der Bodenfläche 15 muß dementsprechend in dem gegen die Rastscheibe gerichteten Radialbereich des Bolzens erfolgen, wobei die Beaufschlagungsrichtung bzw. die zur Anlage kommenden Flächen zwischen dem Bolzen und der Rastscheibe einen Kraftanteil zur Folge haben müssen, der die Schwenkbewegung entgegen den Pfeil 13 bewirkt. Im gezeichneten Ausführungsbei­ spiel ist dies dadurch erreicht, daß die Bodenfläche 15 in Draufsicht eine Diagonale darstellt, die in der Ausgangslage des Bolzens in Richtung des Pfeiles 16 schräg von radial außen nach radial innen verläuft, wobei als radial innen die der Rastscheibe zugewandte Seite verstanden wird. In der konkreten Konstruktion ist die Anschrägung etwa derart, daß bezogen auf eine der 90° Öffnungsstellung gemäß Fig. 4 entsprechende Lage die Neigung der Diagonalen gegenüber einer Verbindungslinie zwischen dem Mittelpunkt des Gelenkbolzens 4 und dem Mittel­ punkt des Rastbolzens 10 etwa 15° beträgt.

Ferner ist der Rastbolzen 10 bezogen auf die Kontur 24 der Rastscheibe 7, die im wesentlichen einem Kreis um den Mittel­ punkt des Gelenkbolzes 4 entspricht, so angeordnet, daß der Radius des besagten Kreises kürzer ist als der Abstand des Mit­ telpunktes des Rastbolzens 10 zum Mittelpunkt des Gelenkbolzens 4.

Die besagte Ausbildung des Rastbolzens hat weiter zur Folge, daß die Rastscheibe in der geschilderten Ausgangslage gegen eine Verschwenkung entgegen dem Pfeil 16, also eine Verschwen­ kung in Öffnungsrichtung der Tür sperrt. Dies kann einmal, was hier nicht gezeigt ist, dadurch sichergestellt werden, daß die Verschwenkung des Rastbolzens 10 in Pfeilrichtung 13 über die gezeigte Endstellung hinaus durch einen entsprechenden Anschlag verhindert wird. Zum anderen ist dies auch dadurch, wie ge­ zeigt, erreichbar, daß aufgrund der zusammenwirkenden Konturen zwischen den Rastaufnahmen 8 bzw. 9 und der Umfangsfläche des Rastbolzens im wesentlichen lediglich radiale Kräfte auf den Rastbolzen so wirken, daß kein die Verdrehung des Rastbolzens bewirkendes Moment entsteht.

Um über den Rastbolzen 10 zudem eine Verriegelung in beiden Schwenkrichtungen der türseitigen Scharnierhälfte 3 zu erreichen ist der Rastbolzen entgegen der Kraft der Feder 12, die zu­ gleich eine axiale Abstützung bildet, nach unten verschiebbar, und zwar soweit, daß wie aus Fig. 2 ersichtlich, ein voller Querschnittsbereich des Rastbolzens in der jeweiligen Rastauf­ nahme 8 bzw. 9 liegt. Diese Lage des Rastbolzens in dieser Stellung ist gemäß Fig. 1 und 2 dadurch sicherzustellen, daß der Rastbolzen an seinem unteren Ende mit einer Rastfläche 17 versehen wird, in deren Bereich er über eine Rastfeder 18 zu hintergreifen ist. Die Verschiebung des Rastbolzens 10 in Ge­ genrichtung ist durch den Anschlag 23, z. B. einen Sprengring begrenzt. Damit eine zufällige, axiale Verschiebung des Rast­ bolzens 10 in seine Sperrlage zumindest bei geschlossener oder im wesentlichen geschlossener Tür ausgeschlossen ist, verläuft, wie Fig. 3 zeigt, die Kontur 24 zumindest in dem Umfangsbe­ reich, der dem Rastbolzen 10 benachbart liegt, so, daß eine radiale Überdeckung zwischen Rastbolzen 10 und Rastscheibe 7 besteht, so daß der Rastbolzen 10 lediglich in den vorgesehenen Aufnahmebereichen 8 und 9 in seine Raststellung verschoben wer­ den kann.

Die Rastfläche 17 ist im Ausführungsbeispiel dem verjüngten, konisch nach unten auslaufenden Endbereich 19 des Rastbolzens 10 zugeordnet und durch einen stufenförmigen Absatz gebildet, der im Übergang zwischen einer Umfangszone des Endbereiches 19 und einer durch eine Anfasung entstandenen Fläche 20 des End­ bereiches 19 entstanden ist. Dieser angefaste Bereich (Fläche 20) liegt der Ausgangslage des Rastbolzens, die der Stellung gemäß Fig. 4 entspricht, dem freien, nach unten abgewinkelten Ende 21 der Rastfeder 18 gegenüber, die eine insgesamt stufen­ förmige Kontur aufweist und an ihrem dem Ende 21 gegenüberlie­ genden Ende in einem Befestigungsschenkel 22 ausläuft, der am Arm 6 befestigt ist.

Wird der Rastbolzen 10 aus seiner Stellung gemäß Fig. 1 in sei­ ne Stellung gemäß Fig. 2 nach unten gedrückt, so läuft der End­ bereich 19 gegen den frei auslaufenden Federschenkel an, bis dieser mit seinem nach unten abgewickelten Ende 21 in die Rast­ fläche 17 einschnappt, wobei dadurch, daß die angefaste Fläche 20 und der dem Ende 21 benachbarte Bereich der Feder 18 in etwa gleiche Neigung haben, zugleich eine wechselseitige Abstützung stattfindet, die ein unbeabsichtigtes Herausdrücken der Feder verhindert.

Soll diese Verrastung gelöst werden, so kann der Rastbolzen über die Handhabe 11 entgegen der Pfeilrichtung 13 verdreht werden, so daß die Rastfeder in Umfangsrichtung aus der Rast­ fläche 17 herausgleitet und der Rastbolzen, da die Rastfeder nunmehr nur an dessen glattem, hier konisch auslaufenden unte­ ren Umfangsteil anliegt, über den Rastbolzen nach unten abglei­ ten kann, wenn dieser unter dem Einfluß der Feder 12 nach oben ausweicht.

Die erfindungsgemäße Konstruktion ermöglicht somit für die 90° und 180° Schwenkstellung einmal eine Verriegelung, in der ein unbeabsichtigtes Öffnen über die gewählte Winkellage hinaus (90° und 180°) unmöglich ist, da eine automatische Verriegelung in Öffnungsrichtung eintritt, während in Gegenrichtung, also in Schließrichtung der Tür eine freie Verschwenkbarkeit gegeben ist. Zusätzlich kann sowohl eine Verriegelung in Öffnungs- wie in Schließrichtung dadurch sichergestellt werden, daß der Rast­ bolzen in seiner jeweiligen Raststellung entgegen der Kraft der Feder 12 soweit nach unten gedrückt wird, bis die Verrastung über die Rastfeder 18 sichergestellt ist, wobei in dieser Rast­ lage der Bolzen mit einem Querschnittsteil in die jeweilige Rastaufnahme eingreift, das eine Blockierung bewirkt. In Folge des einfachen Aufbaus und der einfachen Funktion ist eine gute Handhabbarkeit bei kostengünstiger Herstellung gewährleistet.

Claims (6)

1. Flügelscharnier mit zwei Scharnierhälften, die über einen Gelenkbolzen verbunden sind, der in Scharnieraugen der Schar­ nierhälften geführt ist, von denen eine eine sich radial zum Gelenkbolzen erstreckende Rastscheibe aufweist, die mit einem der anderen Scharnierhälfte zugeordneten, radial versetzt und gleichgerichtet zum Gelenkbolzen liegenden Rastbolzen zusam­ menwirkt und an ihrem Umfang ihre winkelversetzte und verschie­ dene Öffnungsstellungen bestimmende, radial nach außen offene Rastaufnahmen für den Rastbolzen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastbolzen (10) in einer auf die Schließstellung fol­ genden Zwischenstellung selbsttätig eine erste Rastlage gegen­ über der Rastscheibe (7) einnimmt, in der er lediglich in Öff­ nungsrichtung sperrt und bei Verschwenkung in Schließrichtung (Pfeil 13) über die Rastscheibe (7) in eine den Durchlauf der Rastscheibe gestattende Lage verdrehbar ist.

2. Flügelscharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Rastbolzen (10) in einem Überdeckungsbereich mit der Rastscheibe (7) einen Querschnitt aufweist, durch den sich in der Zwischenstellung ein Zusammenwirken mit der Kontur der Rastaufnahme (8) in Öffnungsrichtung eine auf die Achse des Rastbolzens gerichtete radiale Abstützkraft und in Schließrich­ tung eine tangential zur Achse des Rastbolzens gerichtete, eine Verdrehung des Rastbolzens in eine Freigabestellung bewirkende Abstützkraft ergibt.

3. Flügelscharnier nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastbolzen (10) gegen eine Feder (12) um seine Dreh­ achse in Richtung auf die seiner Verriegelungslage in der Zwi­ schenstellung entsprechende Richtung (Pfeil 13) verdrehbar ist.

4. Flügelscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastbolzen (10) gegen die Kraft einer Feder (12) axial in eine Lage verschiebbar ist, in der er sowohl in Öffnungs­ wie auch in Schließrichtung sperrt.

5. Flügelscharnier nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastbolzen (10) in seiner in Öffnungs- und auch in Schließrichtung sperrenden Lage verrastbar ist.

6. Flügelscharnier nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastbolzen (10) eine von einer axial wirkenden Rastfe­ der (18) hintergreifbare Rastfläche (17) aufweist und daß Rast­ feder (18) und Rastfläche (17) in der der Zwischenstellung ent­ sprechenden Drehstellung des Rastbolzens einander zugeordnet sind, derart, daß die Verrastung durch Drehung des Rastbolzens (10) lösbar ist.