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Die vorliegende Erfindung hat im wesentlichen ein insbesondere die Anlenkung einer
Klappe oder Rückwandtür an dem Wagenkasten eines Kraftfahrzeuges
gestattendes Scharnier zum Gegenstand.
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Bei dem Bau eines Fahrzeuges stellt man zuerst getrennt den Wagenkasten, die
Rückwandtür und die Türen her und dann baut man alle diese Elemente für die
Anstrichvorgänge zusammen. Sodann trennt man von neuem die Türen und die
Rückwandtür von dem Wagenkasten des Fahrzeuges ab, um auf diese
verschiedenen Elemente Ausrüstungen, die diese aufweisen sollen, anzuordnen,
bevor man sie wieder endgültig an Ort und Stelle setzt.
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Es ist wünschenswert, dass alle diese Handhabungen durch einfache Bewegungen
gemacht werden können, wie diejenige, die darin besteht, eine
Translationsbewegung der Rückwandtür senkrecht zur Achse des Scharniers
durchzuführen, um die besagte Rückwandtür von dem Wagenkasten abzunehmen,
um den Vorgang automatisieren zu können. Es ist ebenfalls wünschenswert, dass der
Bolzen des Scharniers an der Rückwandtür im Laufe dieser Einbau- und
Abbauvorgänge verbleibt,stets zum Zweck einer Vereinfachung.
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Ausserdem gibt es Fahrzeuge, bei welchen gewisse Karosserieteile, wie die
Rückwandtür, aus Plastikstoff oder aus einem Kunststoff gebildet sind, während der
Gelenkbolzen des Scharniers aus Metall ist. In diesem Fall besteht durch die
Reibungen zwischen dem Bolzen und der Rückwandtür die Gefahr, den Kunststoff zu
beschädigen und Fasern zum Erscheinen zu bringen, die, ihrerseits, das Metall
beschädigen können.
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Schliesslich ist es aus ästhetischen Gründen wünschenswert, dass diejenigen Teile, wo
der Anstrich aufgrund der Reibungen mit den Bolzen beseitigt wird, unsichtbar
bleiben.
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Ferner kennt man aus dem Dokument EP-A-0340456 ein dem Oberbegriff des
Anspruches 1 entsprechendes Scharnier.
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Die vorliegende Erfindung schlägt ein Scharnier vor, das sehr einfach einzubauen
und abzubauen ist, dessen Gelenkbolzen an einem der Elemente des Scharniers
nach dem Abbau positiv zurückgehalten bleibt und bei welchem die Reibungen
zwischen dem Gelenkbolzen und den Elementen des Scharniers minimisiert werden
und nicht die Gefahr verursachen, den Anstrich ernsthaft zu beschädigen, wobei
selbstverständlich bei jeder Annahme, diejenige Bereiche, wo der Anstrich seitigt
oder beschädigt sein würde, unsichtbar, d.h. durch das Scharnier selber versteckt
bleiben.
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Zu diesem Zweck hat die Erfindung ein die gelenkige Verbindung zwischen einem
ortsfesten Element, wie z.B eines Kraftfahrzeugeswagenkastens und einem
bewegbaren Element, wie z.B. einer Klappe oder Rückwandtür dieses Fahrzeuges
gewährleistetes Scharnier zum Gegenstand und derjenigen Gattung mit einem zur
festen Verbindung mit dem beweglichen Element geeigneten ersten Drehgelenkteil,
einem zur festen Verbindung mit dem orstfesten Element geeigneten zweiten
Drehgelenkteil und einem in den beiden Drehgelenkteilen einführbaren
Gelenkbolzen, um die gelenkige Verbindung des ortsfesten und bewegbaren
Elementes zu gestatten, wobei wenigstens der erste der beiden Drehgelenkteile
Mittel aufweist, um den besagten Bolzen gegen eine Verschiebungsbewegung in
einer aktiven und an dem zweiten Drehgelenkteil angeordneten Stellung des Bolzens
und in einer unwirksamen und von dem zweiten Drehgelenkteil abgenommenen
Stellung des Bolzens festzuhalten, aber bei welcher der Bolzen mit dem ersten
Drehgelenkteil fest verbunden bleibt, dadurch gekennzeichnet, dass der
Gelenkbolzen und der erste Drehgelenkteil zusammenwirkende Mittel zur Sicherung
des besagten Bolzens in dem ersten Drehgelenkteil gegen Drehung für die aktive
und unwirksame Stellung des Bolzens aufweisen.
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Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform werden die vorgenannten Mittel zum
Festhalten des Gelenkbolzens gegen Drehung durch eine Feder gebildet, die
geeignet ist, sich in der einen oder anderen von zwei an dem besagten Bolzen im
Abstand vorgesehenen ringförmige Nuten zu verklemmen und dies durch axiale
Verschiebung des Gelenkbolzens in der einen oder der anderen Richtung in dem
Drehgelenkteil, der vorzugsweise der mit dem vorgenannten bewegbaren Element
bzw. der Klappe fest verbundene Drehgelenkteil ist.
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Gemäss einem anderen Merkmal dieses Scharniers ist die vorgenannte Feder
sandwichartig zwischen zwei mit dem vorgenannten Drehgelenkteil fest
verbundenen Wänden eingefasst.
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Diese Feder weist etwa die Gestalt einer offenen Schleife mit nach innen der Schleife
umgebogenen freien Enden auf, welche Enden geeignet sind, in die eine oder die
andere der ringförmigen Nuten des Gelenkbolzens elastisch einzugreifen.
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Diese Drehfesthaltungsmittel können durch eine an einem der Enden des
Gelenkbolzens vorgesehene und mit einer an dem Drehgelenkteil vorgesehenen
Kerbe entsprechender Abmessungen zusammenwirkende Abflachung gebildet
werden.
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Gemäss einer anderen Ausführungsform werden die vorgenannten Mittel zur
Sicherung des Gelenkbolzens gegen Drehung durch einen an einem der Enden des
gesagten Bolzens vorgesehenen Kopf gebildet werden, der einen Flansch aufweist,
der geeignet ist, auf einer zu dem Drehgelenkteil gehörenden Stützfläche zu ruhen.
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In diesem Fall ist eine zu dem vorgenannten Drehgelenkteil gehörende
Anfahrtrampe vorgesehen, die den Zugang des Kopfes des Gelenkbolzens zu der
vorgenannten Stützfläche ermöglicht. Der Kopf des Gelenkbolzens weist gemäss
einem Ausführungsbeispiel die Gestalt eines Sechsecks, das zwei parallele und
entgegengesetzte Seiten bzw. Ränder mit einer grösseren Länge als diejenige der
anderen Seiten bzw. Ränder des Kopfes besitzt, auf.
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Gemäss noch einem anderen Merkmal besitzt der den Gelenkbolzen tragende
Drehgelenkteil Mittel zur Ausrichtung des vorgenannten Kopfes des Gelenkbolzens,
damit einer der beiden vorgenannten parallelen und entgegengesetzten Ränder
bei dem Einsetzen des Bolzens selbsttätig in Stellung gebracht wird und dies, was
auch die ursprüngliche Ausrichtung desselben sein mag.
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Die Mittel zur Ausrichtung des Kopfes weisen wenigstens eine in einem hohlen
zylindrischen Teil des Drehgelenkteiles gebildete wendelförmige Nut auf, deren
Achse parallel zur Einführungsrichtung des Gelenkbolzens ist, wobei diese Nut
geeignet ist, einen Winkel des sechseckigen Kopfes aufzunehmen.
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Aber weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden besser in der
ausführlichen Beschreibung, die folgt und sich auf die beigefügten, nur
beispielsweise angegebenen Zeichnungen bezieht, erscheinen, in welchen:
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Die Figur 1 eine schau bildliche Teilansicht einer Fahrzeugrückwandtür ist und gemäss
einer explodierten Ansicht einen mit dieser Rückwandtür fest verbundenen
Drehgelenkteil, einen anderen mit dem Wagenkasten des Fahrzeugs fest
verbundenen Drehgelenkteil und eine Feder, die bestimmt ist, an dem mit der
Rückwandtür fest verbundenen Drehgelenkteil angeordnet zu werden,
veranschaulicht;
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Die Figur 2 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie II-II der Figur 1 ist und den
Anfang des Einbaues bzw. der Einführung in schräger Weise eines Gelenkbolzens in
den mit der Rückwandtür fest verbundenen Drehgelenkteil veranschaulicht;
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Die Figur 3 eine der Figur 2 ähnliche Ansicht ist, aber den Gelenkbolzen in der
unwirksamen und gegen Drehung und gegen eine Translationsbewegung fest
gehaltenen waagerechten Stellung in dem Drehgelenkteil der Rückwandtür
veranschaulicht;
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Die Figur 4 eine den Figuren 2 und 3 ähnliche Ansicht ist, aber den Gelenkbolzen,
nachdem ein Schub auf diesen aufgeführt worden ist, veranschaulicht, was seine
Zusammenwirkung mit dem Drehgelenkbolzen des Wagenkastens des Fahrzeugs
gestattet;
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Die Figur 5 eine der Figur 1 ähnliche Ansicht ist und eine andere
Drehgelenkteilausführungsform gemäss dieser Erfindung veranschaulicht;
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Die Figur 6 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie VI-VI der Figur 5 ist und den
Gelenkbolzen des Scharniers in der Stellung der Zusammenwirkung mit dem mit dem
Wagenkasten des Fahrzeugs fest verbundenenen Drehgelenkteil zeigt;
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Die Figuren 7 bis 10 Ansichten im Schnitt jeweils entlang der Linien VII-VII,VIII-
VIII, IX-IX und X-X sind und in auseinandergesetzten Weise die Drehung des
Kopfes des Gelenkbolzens bis er in die auf der Figur 6 sichtbaren gegen Drehung
gesichterten Stellung gelangt, veranschaulicht.
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Bezugnehmend mehr besonders auf die Figuren 1 und 5 sieht man bei H ein
bewegbares Element und zwar einen Abschnitt einer Fahrzeugklappe bzw.
- rückwandtür H und bei C ein durch den Wagenkasten dieses Fahrzeugs gebildetes
ortsfestes Element.
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Bei 1 hat man einen mit der Rückwandtür H fest verbundenen Drehgelenkteil
gezeigt, der sich in Wirklichkeit aus zwei Halbdrehgelenkteilen 1a und 1b
zusammensetzt, zwischen welchen sich ein mit dem Wagenkasten C des Fahrzeugs
fest verbundener Drehgelenkteil 2 einfügen kann. Selbstverständlich und obwohl
dies nicht dargestellt ist, findet man wieder vorzugsweise in symmetrischer Weise die
Gruppe von Drehgelenkteilen 1 und 2 an dem entgegengesetzten und nicht
dargestellten Abschnitt der Rückwandtür H und des Wagenkastens C.
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Wie man es auf den Figuren sieht, ist ein Gelenkbolzen A in die in den beiden
Drehgelenkteilen 1 und 2 gebildeten Öffnungen 3 einführbar, um die gelenkige
Verbindung zwischen dem bewegbaren Element bzw. der Rückwandtür H und dem
ortsfesten Element bzw. Wagenkasten C des Fahrzeuges zu gestatten.
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Erfindungsgemäss kann der Drehgelenkbolzen A gegen eine Translationsbewegung
durch eine Feder R festgehalten werden, welche sich in der einen oder der anderen
von zwei auf dem besagten Bolzen A im Abstand vorgesehenen ringförmigen Nuten
4 und 5, die auf den Figuren 2 bis 4 und 6 gut sichtbar sind, verklemmen.
Demzufolge, wie man es ausführlich ein bißchen weiter im Zusammenhang mit der
Arbeitsweise beschreiben wird, wird der Gelenkbolzen A, dessen eines 6 der Enden
zugespitzt verjüngt ist, um sein Einsetzen in dem Drehgelenkteil 1 zu erleichtern,
gegen eine Translationsbewegung in seiner wirksamen Stellung, d.h. in der Stellung
der Anlenkung der Rückwandtür H an dem Wagenkasten des Fahrzeuges C
festgehalten werden können oder gegen eine Translationsbewegung in seiner
unwirksamen Stellung, d.h. in der von dem Drehgelenkteil 2 abgenommenen
Stellung, bei welcher der besagte Bolzen A mit dem Drehgelenkteil 1 fest verbunden
bleiben wird, festgehalten werden können.
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Die Feder R ist sandwichartig zwischen zwei mit dem Drehgelenkteil 1 und in
genauerer Weise dem Halbdrehgelenkteil 1b fest verbundenen Wände 7, 8
eingefasst und dort ständig gehalten, wobei die Wand 8 gegebenenfalls durch eine
Verstärkungswand 8a verstärkt wird.
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Gemäss dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist diese Feder etwa die Gestalt
einer offenen Schleife mit freien Enden R1, die nach innen der Schleife umgebogen
sind, auf. Demzufolge werden die freien und umgebogenen Enden geeignet sein, in
die eine 4 oder die andere 5 der ringförmigen Nuten des Gelenkbolzens A elastisch
einzudringen, nach einer Translationsbewegung desselben in der einen Richtung
oder in der anderen.
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Das Scharnier gemäss dieser Erfindung und wie auf den Figuren dargestellt, weist
auch Mittel zum Festhalten des Drehgelenkbolzens A gegen Drehung in dem
Drehgelenkteil 1 auf, wie man es hier nachstehend beschreiben wird.
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Gemäss der durch die Figuren 1 bis 4 veranschaulichten Ausführungsform setzen sich
diese Drehfesthaltungsmittel im wesentlichen aus einer in einer dem Drehgelenkteil
benachbarten Trennwand 9a in der Achse der Öffnungen 3 gebildeten Kerbe 9
zusammen, wobei diese Kerbe eine an dem Bolzen A im Bereich seines dem oben
erwähnten zugespitzten Ende 6 entgegengesetzten Endes vorgesehene Abflachung
10 entsprechender Abmessungen aufnehmen kann. Wie es auf den Figuren 2 bis 4
dargestellt ist, kann die Abflachung 10, obwohl dies nicht zwangsläufig ist, in einen
die Handhabung des Gelenkbolzens A ermöglichenden Druckknopf 11 auslaufen,
wie man es jetzt erläutern wird.
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Der Bolzen A, wie man es auf der Figur 2 sieht, wird zuerst mit seinem Ende 6 in den
Halbdrehgelenkteil 1b des mit dem beweglichen Element bzw der Rückwandtür H
des Fahrzeugs fest verbundenen Drehgelenkteiles 1 schräg eingeführt.
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Sodann, wie man es auf der Figur 3 sieht, wenn man einen Schub gemäss dem Pfeil F
auf den vorher ausgerichteten Gelenkbolzen A durchführt, wird die Abflachung 10
des Bolzens A in die Kerbe 9 eingreifen, so dass der besagte Bolzen drehfest blockiert
wird und gelangt die ringförmige Nut 4 des Bolzens unter der Wirkung des Schubes
auf denselben unfehlbar zwischen den Wänden 7 und 8, so dass die zwischen diesen
Wänden gefangene Feder R sich in die Nut 4 verklemmt, was das Festhalten des
Bolzens A gegen eine Translationsbewegung in dem Drehgelenkteil 1, d.h.
schliesslich an der Klappe bzw. Rückwandtür H verursacht. Anders gesagt bleibt der
Bolzen A an dem bewegbaren Element bzw. der Rückwandtür H bei allen
Handhabungen desselben positiv zurückgehalten.
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Wenn man den Schub gemäss F auf den Druckknopf 11 des Gelenkbolzens A
weiterfortsetzt, entweicht die ringförmige Nut 4 aus der Feder R und der Bolzen A
wird die auf der Figur 4 sichtbare Stellung einnehmen, in welcher Stellung er durch
den zu dem ortsfesten Element bzw. Wagenkasten C gehörenden Drehgelenkteil 2
geführt können wird, um die gelenkige Verbindung zwischen dem besagten
Wagenkasten und der Rückwandtür H herzustellen. In dieser aktiven Stellung des
Gelenkbolzens A wird sich die ringförmige Nut 5 zwischen den Wänden 7 und 8 in
Stellung bringen, so dass die Feder R sich in der besagten Nut verklemmen wird, um
den Gelenkbolzen A, diesmal in der aktiven Anlenkungsstellung gegen eine
Translationsbewegung festzuhalten.
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Um die Rückwandtür H von dem Wagenkasten C zu trennen, genügt es, einen Zug
auf den Gelenkbolzen A in der derjenigen des Pfeiles F entgegengesetzten Richtung,
d.h. gemäss dem Pfeil G auszuüben, so dass man in die Stellung der Figur 3
zurückkommen wird, wo die ringförmige Nut 5 der Feder R entwichen worden ist,
welche Feder sich in die ringförmige Nut 4 verklemmen wird, um den Bolzen A, der
also stets an der Rückwandtür H nach Abnahme derselben zurückgehalten wird,
gegen eine Translationsbewegung festzuhalten und dies ohne Verdrehungsgefahr
und also ohne Gefahr einer Beschädigung des Anstriches der Rückwandtür H, dank
der mit der Abflachung 10 zusammenwirkenden und die Drehung des Bolzens A
verbietenden Kerbe 9, ohne dafür seine Translationsbewegung zu verhindern.
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Bei der auf den Figuren 5 bis 10 veranschaulichten Abwandlung werden die Mittel
zur Drehfesthaltung des Gelenkbolzens A durch einen an dem den Einführungsende
6 entgegengesetzten Ende des Bolzens A vorgesehenen sechseckigen Kopf 12
gebildet und dieser Kopf kann mit einer zu dem Drehgelenkteil 1 gehörenden
Stützfläche 13 zusammenwirken, welcher eine geneigte Auffahrtsrampe 14 zum
Zugang des Kopfes 12 zu der Stützfläche 13 vorgeschaltet ist.
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In genauerer Weise und wie man es besser auf den Figuren 7 bis 10 sieht, weist der
sechseckige Kopf 12 zwei parallele und entgegengesetzte Seiten bzw Ränder 12a
grösserer Länge als diejenige der anderen Seiten bzw Ränder des den Kopf 12
bildenden Sechsecks auf.
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Bei dieser Abwandlung hat man noch Mittel vorgesehen, damit die grossen Seiten
12a des sechseckigen Kopfes 12 in die richtige Stellung auf der Stützfläche 13 am
Ende des Schubhubes gelangen und dies, was auch die ursprüngliche Ausrichtung
des Gelenkbolzens A sein mag.
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Diese Mittel zur Ausrichtung des Kopfes 12 des Bolzens A weisen mehrere
schraubenförmige Nuten 15, z.B. in der Anzahl von drei, auf, die in einem hohlen
zylindrischen Teil in der Gestalt eines zylindrisches Troges 16 des mit der Rückwandtür
H fest verbundenen Drehgelenkteiles gebildet sind,wobei die Achse dieser Nuten
etwa parallel zu der Einführungsrichtung des Gelenkbolzens A in dem besagten
Drehgelenkteil ist.
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Man versteht also, dass, wenn am Anfang die grossen Seiten 12a des sechseckigen
Kopfes 12 des Bolzens A sich etwa waagerecht anstellen, der Kopf 12 des Bolzens A
den hohlen trogförmigen Teil 16 gewissermassen rittlings überspannen wird und sich
an der Stützfläche 13 nach Überfahren der Zugangsrampe 14 in Stellung bringen
wird, so dass der Bolzen A gegen Drehung festgehalten sein wird.
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Im Gegenteil, wenn der sechseckige Kopf 12 am Anfang anders ausgerichtet ist,
wird eine der Spitzen des Sechsecks in einer wendelförmigen Nut 15 eindringen, wie
man es gut auf den Figuren 7 bis 10 sieht und die Translationsbewegung durch
Schub auf den Bolzen A entlang seiner Längsachse wird eine Drehung dieses Bolzens
zur Folge haben, bis die grossen Seiten 12a waagerecht sind und sich an der
Stützfläche 13 über die Zugangsrampe 14 selbsttätig in Stellung bringen werden,
wobei dies deutlich durch die Figuren 7 bis 10 veranschaulicht ist.
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Was das Festhalten des Gelenkbolzens A gegen Drehung bei der auf den Figuren 5
bis 10 veranschaulichten Abwandlung anbetrifft, wird es genau wie bei der
vorangehend beschriebenen Ausführung nach den Figuren 1 bis 4 stattfinden.
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Kurz gesagt wirkt die zwischen der Wand 7 und der gegebenenfalls durch die
Wand 8a verstärkten Wand 8 gefangene Feder R mit der ringförmigen Nut 4 des
Gelenkbolzens A bei einer unwirksamen bzw.aus dem Drehgelenkteil 2
herausgezogenen Stellung dieses Bolzens zusammen, in welcher Stellung der
Bolzen A an der Rückwandtür H gehalten werden wird. Im Gegenteil bei einer auf
der Figur 6 sichtbaren aktiven Stellung des Gelenkbolzens A, d.h. bei einer auf dem
Drehgelenkteil 2 zwischen den beiden Halbdrehgelenkteilen 1a, 1b eingesteckten
Stellung dieses Bolzens wird die Feder R aus der ringförmigen Nut 4 entwichen sein
und wird sich in die ringförmige Nut 5 des Bolzens A verklemmen.
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Erfindungsgemäss hat man also ein Scharnier geschaffen, dessen Gelenkbolzen A
mit der Klappe bzw. Rückwandtür H bei allen Forderungs-, Anstrich- und
Ausrüstungshandhabungen dieser Rückwandtür fest verbunden bleiben wird.
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Ausserdem wird der Einbau und der Abbau der Rückwandtür H an und von dem
Wagenkasten C durch eine einfache mechanische Wirkung auf den Bolzen A und
z.B. mit Hilfe eines Roboters durchgeführt werden können, wobei man sicher ist, stets
einen richtigen Einbau und Abbau dank der Zusammenwirkung der Feder R mit den
beiden ringförmigen Nuten 4 und 5 des Gelenkbolzens A zu erzielen.
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Schliesslich werden die Verschiebungen des Bolzens vor allem bei der
Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 4 keine Spur einer Beschädigung des
Anstriches, wenn allerdings eine vorhanden ist, hinterlassen, da diese
Beschädigungsspuren entweder unsichtbar wegen der Gestalt der Aufnahmen des
Bolzens, die die Halbdrehgelenkteile 1a und 1b bilden, oder durch den zwischen
den Wänden 7 und 8 und insbesondere in der Kerbe 9 geführten Bolzen selber
verborgen sein. Kurz gesagt, sind zahlreiche Handhabungen des Drehbolzens so
viele Male wie notwendig, durch einfache mechanische Schube möglich und bei
allen diesen Handhabungen wird das Halten des Gelenkbolzens in
Translationsbewegung und Drehung ohne Fehlergefahr und auch ohne Gefahr von
sichtbaren Spuren auf dem Überzug des bewegbaren Elementes bzw. der
Rückwandtür H des Fahrzeuges gewährleistet werden.