EP0146028B1 - Vorrichtung zur gelenkigen Anordnung von Karosserieteilen an Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, und Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung - Google Patents
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Definitions
- the known arrangement therefore differs in terms of type from the device according to the invention, in which - apart from a torsion bar spring - also separate hinge brackets are used.
- the torsion bar spring / hinge bracket / body part assembly unit is not only easy and quick to install, but it is also an exact, low-play and smooth-running storage the assembly unit on the vehicle body.
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- Obwohl eine Anwendung der Erfindung auf beliebige schwenkbare, klappenartige Karosserieteile, wie zum Beispiel Motorhauben, Türen u.a.m., nicht von vornherein ausgeschlossen sein soll, ist hier doch in erster Linie an geeignete Massnahmen bezüglich des Heckraum-Deckels eines Kraftfahrzeuges gedacht, der in der Regel den Kofferraum von oben her abschliesst.
- Es ist bei Vorrichtungen der in Rede stehenden Art bekannt, die Scharnierbügel, von denen in der Regel beidseitig je einer, also insgesamt zwei, vorgesehen sind, einerseits mittels Schrauben an der Unterseite des Heckraum-Deckels zu befestigen, andererseits mittels Lagerbolzen in entsprechend verstärkten Lagern oder Lagerböcken am Fahrzeugkörper, das heisst an den den Heckraum bildenden Karosseriewänden, zu lagern. Eine den Heckraum-Deckel in Öffnungsrichtung beaufschlagende Drehstabfeder ist ebenfalls karosserieseitig gelagert und greift im allgemeinen zur Betätigung des Heckraum-Deckels in geeigneter Weise an den Scharnierbügeln und nicht unmittelbar am Heckraum-Deckel an. Zu diesem Stand der Technik wird beispielsweise die DE-A-2 757 238 genannt.
- Durch die FR-A-1 425 424 ist des weiteren eine Vorrichtung zur gelenkigen Anordnung des Heckraum-Deckels an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs bekannt geworden, wobei der Heckraum- Deckel, durch eine Drehstabfeder beaufschlagt, schwenkbar mit der Karosserie verbunden ist, und die Drehstabfeder selbst zur schwenkbaren Lagerung des Heckraum-Deckels an der Karosserie dient, derart, dass sie zugleich das fahrzeugseitige Drehgelenk bildet.
- Der Nachteil der vorgenannten Anordnung besteht darin, dass keine gesonderten Scharnierbügel vorgesehen sind, diese Aufgabe vielmehr von der Drehstabfeder selbst wahrgenommen wird. Hierdurch ist keine formstabile Gelenkverbindung zwischen dem schwenkbaren Karosserieteil und dem Fahrzeugkörper gewährleistet.
- Die bekannte Anordnung weicht deshalb im übrigen schon gattungsmässig von der erfindungsgemässen Vorrichtung ab, bei der - neben einer Drehstabfeder-auch noch gesonderte Scharnierbügel zum Einsatz kommen.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Gattung die Montage zu vereinfachen, eine Gewichtsersparnis zu erzielen, wobei aber zugleich eine exakte, spielarme und leichtgängige Lagerung der Montageeinheit am Fahrzeugkörper gewährleistet sein muss.
- Gemäss der Erfindung wird die Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
- Zwar ist es durch die BE-A-528 045 bei Gelenkanordnungen an sich bekannt, drehstabfederbeaufschlagte Scharnierbügel für Deckel derart auszubilden, dass die Drehstabfeder das anschlussseitige Drehgelenk der Scharnierbügel bildet. Das bekannte Scharnier gewährleistet aber keineswegs eine exakte und leichtgängige Lagerung. Denn das Ende der Drehstabfeder greift unmittelbar in die Bohrungen ein, und Lagerbuchsen sind nicht vorgesehen.
- Durch die erfindungsgemässen Massnahmen, insbesondere die gabelförmige Ausbildung der Lagerstellen und die auf dem die Drehachse bildenden Teil der Drehstabfeder angeordneten Lagerbuchsen, ist die Montageeinheit Drehstabfeder/Scharnierbügel/Karosserieteil nicht nur leicht und schnell montierbar, sondern es ist auch eine exakte, spielarme und leichtgängige Lagerung der Montageeinheit am Fahrzeugkörper gewährleistet.
- Dadurch, dass nach der Erfindung die Drehstabfeder selbst die Lagerfunktion für das schwenkbare Karosserieteil übernimmt und somit separate Lagerbolzen und dergleichen wegfallen können, ergibt sich vorteilhafterweise eine schwenkbare Anordnung des Karosserieteils, zum Beispiel des Heckraum-Deckels von Kraftfahrzeugen, die mit weniger Einzelteilen auskommt und insgesamt gesehen auch eine Gewichtsersparnis bringt.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des im Vorstehenden abgehandelten gegenständlichen Teils der Erfindung sind den Patentansprüchen 2 bis 18 zu entnehmen.
- In verfahrensmässiger Hinsicht wird die Aufgabe durch die im Patentanspruch 19 angegebenen Verfahrensschritte gelöst.
- Die Erfindung ist nun in der Zeichnung anhand
- von Ausführungsbeispielen veranschaulicht und in der nachstehenden Beschreibung dieser Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:
- Fig. 1 - in perspektivischer Darstellung - die Heckpartie eines Personenkraftwagens, mit offenem Heckraum (Heckraumdeckel weggelassen),
- Fig. 2 eine vergrösserte Darstellung der in Fig. 1 mit A bezeichneten Einzelheit,
- Fig. 3 - in Seitenansicht-eine Ausführungsform einer Heckraumdeckellagerung für Personenkraftwagen,
- Fig. 4 eine Montageeinheit (hälftige bzw. teilweise Darstellung), bestehend aus Heckraumdekkel, Scharnierbügel und Drehstabfeder mit Lagerbuchse, in Draufsicht gesehen,
- Fig. 5 und 6 jeweils eine (teilweise) Darstellung des Gegenstandes von Fig. 4,
- Fig. 7 eine Darstellung der Montageeinheit entsprechend Fig. 4, jedoch in am Fahrzeugkörper montierter Endposition,
- Fig. 8 eine Teil-Darstellung des Gegenstands nach Fig. 7, während einer Phase der Montage am Fahrzeugkörper,
- Fig. 9 und 10 jeweils eine (teilweise) Darstellung des Gegenstandes der Fig. 7 und 9, in Seitenansicht gesehen,
- Fig. 11 eine andere Ausführungsform einer Montageeinheit Heckraumdeckel/Scharnierbügel/Drehstabfeder mit Lagerbuchse, in Darstellung entsprechend Fig. 4,
- Fig. 12 und 13 Seitenansichten (entsprechend Fig. 5 und 6) des Gegenstandes nach Fig. 11,
- Fig. 14 und 15 Montagepositionen (entsprechend Fig. und 9) des Gegenstandes nach Fig. 11-13, und
- Fig. 16 und 17 jeweils eine seitliche (teilweise) Darstellung des Gegenstandes nach Fig. 14 und 15.
- Bei der in Fig. 1 und 2 gezeigten Heckpartie einer Pkw-Karosserie bezeichnet 10 das Dach, 11 und 12 die beiden sog. C-Säulen, 13 die Heckscheibe und 14, 15 die beiden hinteren Radkästen. Mit 16 ist ein offen, d. h. ohne Deckel, dargestellter Heckraum des Fahrzeuges, in diesem Falle der Kofferraum, beziffert, in dessen Boden 17 eine Mulde 18 für das nicht gezeigte Ersatzrad eingeformt ist. Der Heckraum 17 ist in Richtung auf den Fahrgastraum, wie üblich, durch eine nahezu vertikale Rückwand 19 abgegrenzt, an die sich oben eine etwa horizontal ausgerichtete Ablage-Rückwand 20 anschliesst. Wie insbesondere auch aus Fig. 2 erkennbar, ist seitlich rechts in der Ablage- Rückwand eine Ausnehmung 21 ausgespart, die als Sichtöffnung für die Montage des - in Fig. 1 und 2 nicht gezeigten - Heckraum-Deckels dient. Auch seitlich links ist eine entsprechende Ausnehmung in der Ablage-Rückwand 20 vorgesehen, die jedoch in Fig. 1 aufgrund der perspektivischen Darstellung der Karosserie nicht erkennbar ist.
- In der Seitenansicht nach Fig. 3 ist nun der in Fig. 1 und 2 nicht dargestellte Heckraum-Deckel, einmal in seiner Schliessstellung und zum anderen in seiner Öffnungs- und Montagestellung, zu erkennen und mit 22 bezeichnet. Die Öffnungs-und Montagestellung ist hierbei durch ein Apostroph kenntlich gemacht. Der Heckraum-Deckel besitzt, wie üblich, an seiner Unterseite ein Verstärkungsgerippe 23. Das Gerippe 23 des Heckraum-Deckels 22 ist - bei 24 - mit einem Verstärkungs-Winkelprofil 25 punktverschweisst, welches seinerseits-bei 26-durch Punktschweissung mit einem Scharnierbügel 27 verbunden ist. Der Scharnierbügel 27 und damit der mit ihm fest verbundene Heckraum-Deckel 22 ist bei 28 um eine quer zur Fahrzeuglängsrichtung gerichtete, horizontale Drehachse in Pfeilrichtung 29 schwenkbar. Die Verschwenkung des Heckraum-Deckels 22 in seine Öffnungsstellung 22' erfolgt mit Unterstützung einer Drehstabfeder 30, die mehrfach abgekröpft und abgewinkelt ausgebildet ist (vgl. hierzu insbesondere Fig. 4-16) und - bei 31 - einerseits am Scharnierbügel 27 angreift und sich - bei 32 - andererseits an der Unterseite der Ablage-Rückwand 20 fahrzeugseitig abstützt. Die Drehstabfeder 30 setzt damit einer Verschwenkung des Heckraum-Deckels 22 von seiner Öffnungsstellung 22' in seine Schliessstellung einen Federwiderstand entgegen.
- Selbstverständlich ist beidseitig des Heckraum-Deckels 22 je ein Scharnierbügel 27 vorgesehen, und die genannte Drehstabfeder 30 ist- in Draufsicht betrachtet - achssymmetrisch (bezogen auf die Fahrzeuglängs-Mittelachse 33) ausgebildet.
- Wie die Fig. 4-17 deutlich machen, dient die Drehstabfeder 30 aber nicht nur als Feder für den Heckraum-Deckel 22, sondern darüber hinaus gleichzeitig zur schwenkbaren Lagerung desselben bzw. der mit diesem fest verbundenen Scharnierbügel 27.
- Eine spezielle Ausführungsform einer hierfür geeigneten Drehfeder- und Lageranordnung zeigen die Fig. 4-10. Aus Fig. und 7 geht hervor, dass die hier mit 30a bezeichnete Drehstabfeder an ihren beiden Enden (gezeigt ist jeweils nur das linke Ende) zweimal rechtwinklig abgebogen ist, so dass sich ein die eigentliche Drehachse 28 bildender Teil und beidseitig je ein zu diesem paralleles, nach innen gerichtetes Endstück 34 ergibt. Das Endstück 34 der Drehstabfeder 30a greift in der aus Fig. 4 und 7 ersichtlichen Montagestellung in eine als Bohrung ausgebildete hintere Aufnahme 35 des Scharnierbügels 27a ein. Wie insbesondere Fig. 4 und 7 desweiteren erkennen lassen, sitzt auf dem die Drehachse 28 bildenden Teil der Drehstabfeder 30a - seitlich unmittelbar vor der zweimaligen rechtwinkligen Abwinklung - eine Lagerbuchse 36a. (Selbstverständlich gilt für die aus Fig. 4 und 7 nicht ersichtliche rechte Seite der Drehstabfeder 30a das entsprechende.) Die Lagerbuchse 36a ist längsgeschlitzt ausgebildet und in Querrichtung zur Drehachse 28 der Drehstabfeder 30a auf diese aufgesteckt. Wie Fig. 4 und 5 weiterhin erkennen lassen, weist die Lagerbuchse 36a aussenseitig einen Rand 37 mit einer diametral durchgehenden Nut 38 auf, in die - als Verdrehsicherung für die Lagerbuchse 36a - die Drehstabfeder 30a mit ihrem zweimal abgebogenen Endstück, d. h. mit dem in Fig. 4 nach unten gerichteten Teil 39, eingreift. Die Lagerbuchse 36a stützt sich damit also aussenseitig an der zweimal rechtwinklig abgebogenen Drehstabfeder 36a selbst ab. Innenseitig wird die Lagerbuchse 36a dagegen durch eine auf der Drehstabfeder 36a angeordnete Federscheibe 40 axial gesichert.
- Wie weiterhin aus Fig. 4-6 ersichtlich ist, greift die Lagerbuchse 36a zusammen mit der sie durchsetzenden Drehstabfeder 30a in eine vordere, gabelförmige ausgebildete zweite Aufnahme 41 des Scharnierbügels 27a ein. Die vordere gabelförmige Aufnahme 41 besteht aus einer Lagerbohrung 42 und einem Montageschlitz 43, dessen Breite geringer ist als der Durchmesser der Lagerbohrung 42.
- Der Zusammenbau von Drehstabfeder 30a, Lagerbuchse 36a und Scharnierbügel 27a ist durch strichpunktierte Linien ebenfalls in Fig. 4 angedeutet. Fig. 4 zeigt, dass die Drehstabfeder 30a in ihrer Mitte, d.h. auf Höhe der Fahrzeuglängs-Mittelachse 33, eine insgesamt U-förmige Abkröpfung in Querrichtung zu ihrer Drehachse 28 besitzt. Die Abkröpfung ist mit 32 bezeichnet und dient - wie bereits oben erwähnt - zur fahrzeugseitigen Abstützung der Drehstabfeder 30a an der Ablage-Rückwand 20 der Fahrzeugkarosserie (s. Fig. 3). Eine zweite, sehr wesentliche Funktion der Abkröpfung 32 besteht aber darin, dass hierdurch die Drehstabfeder 30a in ihrer Längsrichtung elastisch gedehnt zu werden vermag. So kann die Drehstabfeder 30a - wie in Fig. 4 angedeutet - durch elastische Dehnung beispielsweise um den zweifachen Betrag x1 verlängert werden. Die beidseitige elastische Verlängerung je um den Betrag x1 dient in diesem Fall dazu, die Lagerbuchse 36a mittels des Längsschlitzes 44 auf die Drehstabfeder 30a aufzustecken. Anschliessend wird die Drehstabfeder 30a entlastet, so dass das abgebogene Federende 34 einerseits und die Lagerbuchse 36a andererseits jeweils in die hierfür vorgesehene Aufnahme - 35 bzw. 42- am Scharnierbügel 27a in ihre Montagestellung einrasten können.
- Es gilt nun, die solcherart montierte Baueinheit Drehstabfeder 30a/Lagerbuchse 36a/Scharnierbügel 27a/Heckraum-Deckel 22 an der Fahrzeugkarosserie zu lagern. Die hierzu vorgesehenen konstruktiven und Montagemassnahmen sind im einzelnen in Fig. 8 bis 10 veranschaulicht. An den den Heckraum 16 (s. Fig. 1) beidseitig begrenzenden Karosserie-Seitenwänden sind jeweils Verstärkungsbleche 45 befestigt, aus denen jeweils ein Lagerteil 46 abgestellt ist. Das Lagerteil 46 bildet bei 47 eine gabelförmige Lagerstelle, die aus einer Lagerbohrung 48 und einem Montageschlitz 49 besteht, dessen Breite kleiner ist als der Durchmesser der Lagerbohrung 48. Das Einhängen des mit Drehstabfeder 30a, Lagerbuchsen 36a und Scharnierbügeln 27a komplettierten Heckraum-Deckels 22 in die Lagerstellen 47 bzw. 48 erfolgt wiederum durch elastische Längsdehnung der Drehstabfeder 30a um einen Betrag von zweimal x2 (vgl. hierzu insbesondere auch Fig. 8). Hierzu ist zu bemerken, dass die Lagerbuchse 36a mehrfach abgesetzt ausgebildet ist und sich zu ihrem freien Ende zu konisch verjüngt. Wesentlich sind zwei jeweils zylindrische Bereiche 50, 51, unterschiedlichen Durchmessers, zwischen denen sich ein den Durchmesserunterschied ausgleichender konischer Bereich 52 erstreckt. Der kleinere Durchmesser des Bereichs 50 ist auf die vordere Aufnahmebohrung 42 des Scharnierbügels 27a abgestimmt (vgl. hierzu auch Fig.4-6), wohingegen der grössere Durchmesser des Bereichs 51 der Lagerbuchse 36a dem Durchmesser der Lagerbohrung 48 an der Karosserielagerstelle 47 entspricht. Dagegen entspricht die Breite des Montageschlitzes 49 der Lagerstelle 47 dem kleineren Durchmesser des Lagerbuchsenbereichs 50, so dass die Lagerbuchse - wie Fig. 8 zeigt - mit ihrem Bereich 50 durch den Montageschlitz 49 in die Lagerbohrung 48 seitlich eingeführt werden kann. Anschliessend wird die Drehstabfeder 30a entspannt, so dass sie sich um den Betrag x2 verkürzen kann und hierdurch die Lagerbuchse 36a mit dem zylindrischen Bereich 51 in die Lagerbohrung 48 der Lagerstelle 47 eingreift. Eine axiale Fixierung der Lagerbuchse 36a und der mit dieser verbundenen übrigen Teile erfolgt einmal dadurch, dass sich die Lagerbuchse 36a mit ihrem Rand 37 stirnseitig aussen an die Lagerstelle 47 anlegt. Für eine axiale Fixierung der Lagerbuchse 36a und der mit ihr verbundenen Teile in Richtung nach aussen erfolgt in der aus Fig. 7 ersichtlichen Endmontagestellung durch eine Sicherungsscheibe 53, die nach Erreichen der Endmontagestellung der Lagerbuchse 36a in eine hierfür vorgesehene Ringnut 54 der Lagerbuchse 36a eingesteckt wird. Hierdurch ist auch der auf dem zylindrischen Bereich 50 der Lagerbuchse 36a montierte Scharnierbügel 27a in Richtung nach innen axial gesichert. In Richtung nach aussen stützt sich der Scharnierbügel 27a an dem konischen Bereich 52 der Lagerbuchse 36a ab.
- Wie Fig. 4, 7 und 8 zeigen, weist die Lagerbuchse 36a nicht nur in dem Bereich 52 eine konische Abschrägung auf, sondern sie ist darüber hinaus auch an ihrem Ende 55 kegelstumpfförmig verjüngt ausgebildet. Durch die hierdurch erreichte Zentrierwirkung ergibt sich eine Erleichterung bei dem Zusammenbau von Lagerbuchse 36a, Drehstabfeder 30a und Scharnierbügel 27a.
- Die Ausführungsform nach Fig. 11-17 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 4-10 im wesentlichen durch eine etwas abgewandelte Ausgestaltung der Drehstabfeder (hier mit 30b bezeichnet) und der Lagerbuchse (hier mit 36b bezeichnet). Im Sinne einer besseren Übersicht und eines leichteren Verständnisses sind daher die jeweils übereinstimmenden Konstruktionselemente beider Ausführungsformen mit denselben Bezugszeichen versehen. Abweichungen sind jeweils durch den Index b kenntlich gemacht.
- Aus Fig. 11 und 14 ist zu erkennen, dass die Drehstabfeder 30b derart abgekröpft ausgebildet ist, dass ihr linkes, zweimal rechtwinklig abgebogenes Ende (ebenso wie das nicht gezeigte rechtsseitige Ende der Drehstabfeder 30b), welches in Fig. 11, 14 und 15 mit 56 beziffert ist, innerhalb der Drehachse 28 der Drehstabfeder 30b liegt. Die Lagerbuchsen 36b sind hierbei auf diesen einander zugewandten Enden 56 der Drehstabfeder 30b angeordnet. Die Lagerbuchsen 36b selbst sind ungeschlitzt ausgebildet und auf das betreffende zugeordnete Drehstabfederende 56 axial aufgeschoben. Auch der Scharnierbügel 27b ist bei der Ausführungsform nach Fig. 11-17 andersartig ausgebildet als bei der Ausführungsform nach Fig. 4-10. Fig. 13 macht deutlich, dass der Scharnierbügel 27b als vordere Aufnahme eine geschlossene Bohrung 57 besitzt, die mit dem zylindrischen Bereich 50 kleineren Durchmessers der Lagerbuchse 36b zusammenwirkt (s. Fig. 11 und 14). Ausserdem ist an dem Scharnierbügel 27b noch eine zweite hintere Aufnahme vorgesehen, die als Langloch ausgebildet und mit 58 bezeichnet ist. Fig. 12 und 16 machen deutlich, dass die Schlitzbreite der langlochförmigen hinteren Aufnahme 58 etwa dem Durchmesser der Drehstabfeder 30b entspricht bzw. etwas grösser als dieser Drehstabfederdurchmesser ist. Die Länge der langlochförmigen Aufnahme 58 ist dagegen so bemessen, dass das zweimal rechtwinklig abgebogene Ende 56 der Drehstabfeder 30b durch die Aufnahme 58 axial hindurchgeführt werden kann.
- Die Vormontage von Drehstabfeder 30b, Scharnierbügel 27b und Lagerbuchse 36b erfolgt nach dem im vorstehenden Gesagten dergestalt, dass die Drehstabfeder 30b zunächst mit ihrem zweimal rechtwinklig abgebogenen Ende durch die langlochförmige Aufnahme 58 des Scharnierbügels 27b hindurchgeführt und anschliessend um das Mass zweimal x1 gedehnt wird. Sodann wie die Lagerbuchse 36b auf das Ende 56 der Drehstabfeder 30b axial aufgesteckt und anschliessend durch die Sicherungsscheibe 40 axial fixiert. Die Drehstabfeder 30b kann nun zusammen mit der montierten Lagerbuchse 36b - nach vorheriger Entspannung der Drehstabfeder 30b - in die geschlossene bohrungsförmige Aufnahme 57 des Scharnierbügels 27b einrasten (s. hierzu insbesondere Fig. 11). Danach kann die Montageeinheit Drehstabfeder 30b/Lagerbuchse 36b/Scharnierbügel 27b - entsprechend der Ausführungsform nach Fig. 7-10 und wie oben ausführlich beschrieben - in die seitliche Lagerstelle 46 an der Fahrzeugkarosserie eingehängt werden (s. Fig. 14-17).
- In diesem Zusammenhang ist noch zu erwähnen, dass der Montageschlitz 49 der Lagerstelle 46 am Fahrzeugkörper-wie Fig. 3 deutlich macht - leicht schräg von oben nach unten geneigt gerichtet ist. Unter Berücksichtigung der starken Krümmung der Scharnierbügel 27 muss daher die aus Heckraum-Deckel 22, Scharnierbügel 27, Drehstabfeder 30 und Lagerbuchsen 36 bestehende Montageeinheit in einer der Öffnungsstellung des Heckraum-Deckels 22 entsprechenden Montageposition montiert werden. Die Montagerichtung ist in Fig. 3 durch einen Pfeil 59 kenntlich gemacht. Bei der Einhängung der genannten Montageeinheit erweist sich die Aussparung 21 (vgl. hierzu
- Fig. 1 und 2) in der Ablage-Rückwand 20 der Fahrzeugkarosserie als Sichtöffnung sehr hilfreich. Die Aussparung 21 kann nach erfolgter Montage des Heckraum-Deckels 22 bzw. der genannten Montageeinheit durch eine Verkleidung der Ablage-Rückwand 20 in geeigneter Weise abgedeckt werden.
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