EP0266490A1 - Door hinge for a vehicle door - Google Patents
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- EP0266490A1 EP0266490A1 EP87109980A EP87109980A EP0266490A1 EP 0266490 A1 EP0266490 A1 EP 0266490A1 EP 87109980 A EP87109980 A EP 87109980A EP 87109980 A EP87109980 A EP 87109980A EP 0266490 A1 EP0266490 A1 EP 0266490A1
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Classifications
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- E05D—HINGES OR SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS
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- E05D11/1085—Devices for preventing movement between relatively-movable hinge parts for maintaining the hinge in two or more positions, e.g. intermediate or fully open the maintaining means acting parallel to the pivot specially adapted for vehicles
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- E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
- E05Y2900/53—Type of wing
- E05Y2900/531—Doors
Definitions
- the invention relates to a door hinge for a vehicle door, with a post part, a door part, a hinge pin pivotally connecting both parts and with a door retainer for temporarily locking the door in at least one opening position, in which a profile is attached to the one hinge part with which to Locking interacts at least one spring-loaded, held on the other hinge part or synchronously moved with this locking element.
- Such a door hinge is known for example from DE-OS 34 01 252.
- a hinge part has a profile that is concentric with the hinge pin and over which a spring-loaded latching element slides in the form of a pin with a rounded end. The pin and the profiling come into mutual engagement when the door hinge has been brought into the pivoting range outside the normal pivoting range after being hung in a pivoting position.
- the spatial conditions are so extreme that a door opening beyond the normal opening range is not possible or is only possible if the body parts are damaged.
- the known door hinge is therefore not usable.
- Another disadvantage is that there is only a single profile part and a single locking element in the form of the pin for each locking position. As a result, there are additional loads on the hinge pin, and the entire arrangement must be chosen very strong, which increases the volume.
- the guide of the pin or the pin itself is exposed to heavy wear, since strong lateral forces act on the guide with each door movement, which are accompanied by the springing movement.
- the profiling consists of at least one recess in one end face of one hinge part, that the locking element is designed to be unrollable and is surrounded by a cage which is connected in a rotationally fixed manner to the other hinge part, and that each locking element rests on a spring-loaded, freely rotatable pressure plate.
- Rollable bodies are used as the locking element in the door hinge according to the invention, for example balls, tapered rollers and possibly short needles or cylindrical rollers which are guided by the cage on the one hand and on the other hand also moved forward.
- the locking elements roll off both on the end face provided with the depressions and on the pressure plate. Because of these conditions, the pressure plate moves in opposite directions and by the same amount compared to the movably mounted hinge part. However, this is not a further problem.
- a particularly smooth locking is brought about, which has no noticeable effect in particular in the areas of a lack of locking, that is to say it does not hinder the pivoting movement of the door as a result of the rolling friction. This can be demonstrated by measurements.
- the cage for guiding and driving the latching elements consists of a flat, hardened plate which is rotated in relation to the profiling in the form of the depressions when the door is opened.
- the cage can also stand still and the profile can be rotated, depending on the type of door hinge. Since the locking elements, for example in the form of balls, are much thicker than the cage, no forces act on the latter in the direction of the longitudinal axis of the hinge pin when the rolling frictional forces of the locking elements roll in and out roll out of the recesses of the profiling. Therefore, the cage can be assigned to a fixed hinge part or can be arranged to be movable in the direction of the longitudinal axis of the hinge pin.
- Disc springs which can be preloaded to different degrees, are particularly suitable for spring loading of the pressure plate.
- the door hinge can be adapted to different doors or different equipment of the doors when locking. With heavy doors, a stronger holding force is required than with lighter doors, because even with a certain inclination of the vehicle around the transverse axis, the door should still be held in the locking positions.
- the door hinge according to the invention also functions smoothly when the locking elements roll only on the end face provided with the depressions and not also on the pressure plate. Nevertheless, attention should be paid to the free rotation of the pressure plate, the rotation of which can be improved, for example, with the help of a supported Teflon layer compared to disc springs behind it.
- the one bearing shell of a rolling bearing can serve as the pressure plate, on the other bearing shell of which a corresponding spring then rests.
- An axial ball bearing is particularly suitable here.
- Balls of, for example, 3 mm diameter or less can be used as locking elements, so that the space required per recess is less than 2 mm.
- both hinges are available for locking and / or limiting the maximum door opening.
- a wide variety of configurations are possible.
- these functions can be distributed to one or the other.
- the end stop is also to be formed on one or both hinges in connection with a door lock, the corresponding depression or the corresponding depressions are provided with an unrollable steep face which then forms the end stop.
- an end stop is more robust in the conventional manner with the aid of a nose or the like on the one hinge part, which abuts a corresponding stop surface of the other hinge part in the end position.
- a door hinge according to the invention can be designed in a variety of ways. While the basic structure consisting of profiling, cage, pressure plate and spring in a row is the same, the position within the hinge and the assignment of the profile and the cage to the individual hinge parts can be freely selected.
- the hinge pin can also be used, for example connected to the cage in a rotationally fixed manner, if the hinge pin is rotatably mounted in a remote hinge part.
- a door hinge according to the invention can be selected so that a pre-assembly is possible, i.e. a complete adjustment of the two hinge parts, which can be solved separately from the vehicle again, for example after painting the body-in-white for completing the doors, without giving up the adjustment found have to.
- a pre-assembly i.e. a complete adjustment of the two hinge parts, which can be solved separately from the vehicle again, for example after painting the body-in-white for completing the doors, without giving up the adjustment found have to.
- FIG. 1 shows a door hinge for a vehicle door, which essentially consists of a hinge part 1 assigned to the door jamb and a hinge part 2 assigned to the door. Both hinge parts 1 and 2 are formed into an eye 3 and 4, in which a hinge pin 5 is received. Between the two hinge parts 1 and 2 there is a collar 6 formed integrally with the hinge pin 5; across from this collar 6 and in relation to the upwardly adjoining pin of the hinge pin 5, the bearing part 2 is mounted with respect to the post part 1 with the aid of a bearing bushing 7, which is designed as a collar bushing. The hinge pin 5 is thus immovably attached to the post part 1, which will be explained in more detail below.
- the hinge pin 5 has a toothing 10, in which the inner toothing of a cage 11 engages with slight play.
- This cage 11 is designed as a substantially flat plate which is provided with three holes at a constant distance from one another for receiving balls 12.
- the balls 12 form the locking elements of the door arrester.
- the biasing force of the disc springs 15 is applied via a washer 16 by a nut 17 which is screwed onto a thread at the upper, free end of the threaded bolt 5.
- the nut is secured against rotation by caulking or with the help of an appropriate adhesive after the adjustment.
- the thickness of the cage 11 is selected so that even when the balls 12 are immersed in recesses 13 on the end face of the eye 3 associated with the door part 2, the pressure plate 14 still has contact with the balls 12, that is to say the cage 11 only with play between the end face of the eye 3 and the pressure plate 4.
- the plate springs 15 are guided in the middle on a corresponding cylindrical section below the thread for the nut 17 on the hinge pin 5.
- the cage 11 remains stationary together with the post part 1, while the eye 3 of the door part 2 twisted under the cage.
- the balls 12 roll up the embankments of the depressions 13 and press the pressure plate 14 into a greater distance from the end face of the eye 3.
- the pressure plate 14 is pivoted in the opposite direction and in proportion to the pivoting of the door part 2 relative to the post part 1. Consequently, a rotation takes place between the pressure plate 14 and the plate springs 15 or between the plate springs 15 and the disk 16 or between the disk 16 and the nut 17. This is harmless and is an indication that a rolling locking takes place via the ball 12.
- the entire door stay is covered dust-tight and moisture-tight with the aid of a plastic cap 18, which rests with its sealing lip in the upper part of the eye 3.
- a corresponding recess 19 is present in the flag of the door part 2.
- the cap 18 can be filled with grease, but at least the moving components underneath are oil or grease lubricated.
- FIG. 2 It can be seen from FIG. 2 that a total of 6 depressions are arranged in the end face of the eye 3, namely three depressions for each latching position with an average opening angle of the door and three depressions 13 for the maximum opening position of the door.
- the mutually assigned depressions have one Angular distance of 120 ° to each other, are therefore evenly distributed around the circumference.
- FIG. 1 is therefore incorrect in that two balls 12 lying opposite one another are shown, but in the corresponding sectional plane there is currently no depression and ball.
- the illustration in FIG. 1 was therefore chosen only for reasons of greater clarity.
- a pressure plate 14 there may also be a pressure plate 14, but the solution shown in FIG. 3 is generally sufficient.
- a sleeve (not shown in more detail) can be used, which in turn is centered on the outer surface of the multi-tooth profile 10.
- the entire mounting of the hinge pin 5 within the eye 3 of the door part 2, including the door arrester arranged above it, below the cap 18, can be completely detached from the post part 1.
- the door hinge is then put together and finally attached to the door or to the body of the vehicle. It can still be loosened at this time because the hinge pin 5 has not yet been finally fixed within the post part 1. This possibility of dismantling again after the final adjustment has advantages in the manufacture of the entire vehicle.
- the hinge pin 5 is provided with a half-centering 22 at a predetermined location, that is to say except in the manner of a half truncated cone.
- a half-centering 22 is particularly easy to achieve in that two hinge bolts 5 are placed directly next to one another and drilled with a conventional center drill with an opening angle of 60 °.
- a threaded bore 23 is made within the eye 4 of the post part 1, into which a screw with a 60 ° tip can be screwed. If the hinge pin 5 has been inserted beforehand, the tip pulls back into the half-centering on the bolt shaft without play, provided that the hinge pin 5 is pre-positioned to a certain extent, so that both an anti-rotation lock and a lock against axial displacement are produced.
- the bottom of the threaded bore 23 is also designed as a half centering, so that there is a particularly full system. A hinge pin 5 secured in this way can be evaluated in terms of strength like an integral part with the post part 1.
- FIG. 4 shows a type of hinge in which a C-shaped hinge part 30 with an upper arm 31 and a lower arm 32 comprises a central hinge part 33 on both sides.
- the articulated connection is in turn effected with the aid of a bolt 5 which is screwed into the lower arm 32 of the C-shaped hinge part 30 with the aid of a thread 53.
- the door arrester is located within a housing 34 formed by the central hinge part 33, which is closed on its upper side by means of a cover 35.
- the cover 35 carries a bearing bush 36 on its side facing the bolt 5 and a bearing disk 37 on the side facing the upper arm 31.
- the cover 35 is immovably arranged in the housing 34, that is, for example, pressed or glued.
- the cage 44 which in turn comprises three balls 43 evenly distributed around the circumference (not shown), is firmly pressed into the housing 34 and has on its inside a neck-like extension within which a bearing bush 50 is arranged. This interacts with the fixed bolt 53 screwed into the C-shaped hinge part 30.
- the cage 44 thus serves to guide the balls 43 and to support the central hinge part 33 in the region of the lower part of the housing 34.
- the profiling to form the detents is located in a profile plate 45, which is fitted onto the inner end face of the lower arm 32 of the C-shaped hinge part 30 with a corresponding accuracy of fit.
- the profile plate 45 is firmly connected to this hinge part 30, that is to say for example pressed on, glued or additionally secured against rotation in a form-fitting manner. In this way, the manufacture of the profiling outside of the hinge is simplified.
- Inside the profile plate 45 there is also a bearing washer 51 which axially supports the middle hinge part 33 in the downward direction.
- the bolt 53 is screwed into the hinge without resting against a stop.
- the screw-in depth depends on the desired preload of the plate spring assembly 41 with the help of the washer 40.
- the bolt is provided with a shoulder 52 which takes the washer 40 with it when the screw is screwed in and, as the screw-in depth increases, leads to a stronger prestress of the plate springs 41.
- the screw-in depth can be determined geometrically or by measuring the screw-in torque.
- the bolt is secured by an adhesive or other screw lock, which is not shown in detail.
- an adhesive or other screw lock By varying the screw-in depth of the bolt 5, the door hinge shown in FIG. 4 can be used and / or adjusted for doors of different weights.
- the housing 34 and thus the middle hinge part 33 is not caught by the force of the spring assembly 41. Rather, the spring assembly 41 is supported via the axial ball bearing 42 and the balls 43 on the lower arm 32 of the C-shaped hinge part 30, the abutment of the spring assembly 41 in the form of the washer 40 being held by the shoulder 52 of the bolt, which in turn is held in the lower arm 32 is anchored.
- the intermediate cage 44 is chosen so thin that even with balls 43 immersed in the recesses 46, the lower bearing shell of the roller bearing 42 does not press the cage 44 into the profile plate 45. For this reason, the axial bearing in the form of the bearing plate 51 can be particularly small, since it only has to bear the weight of the door.
- FIG. 5 is again a hinge in which one hinge part 30 is C-shaped and the other hinge part 33 is a so-called middle hinge part, so that the latter is encompassed on both sides.
- the actual door arrester is located in the upper arm 31 of the C-shaped hinge part 30.
- the middle hinge part 33 is supported with the aid of a bearing bush 55 and a bearing washer 56 with respect to the hinge pin 5; a further bearing washer is located on the upper end face of the middle hinge part 33, but at this point there is practically no contact, which will be explained in more detail below.
- a plate spring assembly 41 Within a housing 54 in the upper arm 31 of the C-shaped hinge part 30 there is again the same structure as in the embodiment described above, i.e. a plate spring assembly 41, an axial ball bearing 42 and three balls 43, which are in the form of a cage with openings provided plate 44 are guided.
- the cage 44 is pressed firmly into the housing.
- the hinge pin 5 is provided with a plate 57 which, in the screwed-in position, rests on a seat at the upper end of the housing 54.
- the preload is thus determined by geometric specifications.
- the bolt 5 can be screwed into this position using a pin wrench.
- the preload of the plate springs 41 can also be freely selected by screwing in at different depths.
- the plate 57 is then secured in the desired position and does not lie on the seat at the upper end of the housing 54. Deviating from this, changing screw-in depths can be achieved with the help of washers (not shown) between the plate 57 and the housing.
- a further modification to achieve a predetermined screw-in depth can be achieved by a conical seat and a conical section-shaped outer surface of the plate 57. In this case, there is a clear centering at the upper end of the bolt 5.
- the spring force of the plate springs 41 acts on the axial ball bearing 42 and the balls 43 - again three balls are evenly distributed around the circumference (not shown) - on the central hinge part 33, so that in the Er result, the middle hinge is pressed against the lower arm 32 of the C-shaped hinge part 30. Due to this fact, there is almost no thrust bearing force between the middle hinge 33 and the upper arm 31 of the C-shaped hinge. This fact has already been pointed out above.
- Seals can also be provided between the individual hinge parts, for example a groove for receiving an O-ring can be pierced into the lower end face of the housing 34 outside the cage 44 in the exemplary embodiment according to FIG. The same applies to the downward-facing end face of the housing 54 in the exemplary embodiment according to FIG. 5.
- Those partial surfaces between which there is a bearing washer generally do not require any sealing, since the bearing washer performs this function.
- the profile plate in the exemplary embodiment according to FIG. 4 is at least surface-hardened, since there is constant rolling friction with relatively high specific pressures.
- the corresponding area is case-hardened or induction-hardened, so that the toughness and strength of the respective hinge part are essentially fully retained.
- the balls 43 and 12 are conventional rolling bearing balls, which bring the required hardness from home.
- FIG. 5 shows a modified form of the bolt 5 within a drawn circle. It is used in conjunction with an undercut 58 in the underside of the lower arm 32 of the C-shaped hinge part 30.
- An elastomer washer 59 is inserted into a groove pierced at the outermost bolt end, which in the rest position shown is approximately flat and the undercut 58 and thus the thread above it seals.
- the elastomer washer 59 is so elastic that when the bolt 5 is unscrewed it clings to the reduced diameter of the bolt in this area and is thus pulled through the thread as a hat-like sleeve.
- the elastomer disc 59 When it is screwed down again, the elastomer disc 59, which is deformed into a hat-shaped sleeve, turns over and follows the pushing-in or screwing-in movement again until the elastomer disc 59 can form back into a disc-like configuration within the undercut 58. In this way, both a sealing of the thread for the duration of painting and the subsequent operation is achieved as well as a possibility of clamping for the bolt 5 screwed out and pulled so far that the hinge can be dismantled.
- a metal tongue or a spring-loaded ball can of course also be arranged radially in the foremost part of the bolt thread at this point. Although this does not seal the thread, temporary clamping of the bolt in the disassembled position can be achieved without difficulty.
- the hinges according to the invention are preferably attached to the lower of the usual two hinges for a vehicle door, regardless of the particular design, since the fastening point is only a short distance from the floor assembly and the most favorable conditions for secure fastening are present at this point. Since the doors in this area often have a so-called drop, that is, they are drawn in towards the middle of the car, the hinge according to the invention can be provided with a corresponding bevel (not shown). be adapted to this door contour. This bevel only touches so-called full parts, for example the outer regions of the arms 31 and 32 and the central hinge part 33.
- the profiling in the central hinge part 33 can also be embossed within a separate plate, which is then firmly anchored at this point, which has been described in connection with the exemplary embodiment according to FIG. 4.
- the hinge pin 5 is screwed tightly into the thread in the lower arm 32 of the C-shaped hinge part 30. This is to express that the bolt 5 finds resistance via the plate 57, so that the thread is tightened in the conventional sense; in the embodiment shown in Figure 4, the hinge pin is also the actuator for the bias of the plate springs 41, so that the thread loading itself is only low.
- the internal thread in the C-shaped hinge part 30 is designed as a so-called spiral lock thread, that is to say as an internal thread with conical surfaces in the thread base, which have a self-locking effect.
- Appropriate tools are sold by the company Emuge-Werke Richard Glimbel in the Federal Republic of Germany.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Türscharnier für eine Fahrzeugtür mit einem integrierten Türfeststeller. Das eine Scharnierteil (30) trägt an seiner einen Stirnseite eine Profilierung in Form von Vertiefungen (36), in die Rastkörper zum Beispiel in Form von Kugeln (43) zur vorübergehenden Arretierung in den Sollagen eintauchen. Die Kugeln werden über eine Druckplatte oder über Wälzlager (42) von einem Federpaket aus Tellerfedern (41) niedergedrückt, so daß sich eine abrollende Bewegung der Rastkörper auf den Profilflächen und auf der Druckplatte bzw. dem Wälzlager (42) ergibt. Der in das Türscharnier integrierte Türfeststeller ist bezüglich seiner Arretierkraft einstellbar und/oder nachstellbar.The invention relates to a door hinge for a vehicle door with an integrated door lock. One hinge part (30) has a profiling on its one end face in the form of depressions (36) into which latching bodies, for example in the form of balls (43), are immersed for temporary locking in the target positions. The balls are pressed down by means of a pressure plate or roller bearing (42) from a spring assembly made of plate springs (41), so that there is a rolling movement of the locking bodies on the profile surfaces and on the pressure plate or the roller bearing (42). The locking device integrated in the door hinge can be adjusted and / or adjusted with regard to its locking force.
Description
Die Erfindung betrifft ein Türscharnier für eine Fahrzeugtür, mit einem Pfostenteil, einem Türteil, einem beide Teile schwenkbar verbindenden Scharnierbolzen sowie mit einem Türfeststeller zur vorübergehenden Arretierung der Tür in mindestens einer Öffnungslage, bei dem an dem einen Scharnierteil eine Profilierung angebracht ist, mit der zur Arretierung mindestens ein federbelastetes, an dem anderen Scharnierteil gehaltenes oder mit diesem synchron bewegtes Rastelement zusammenwirkt.The invention relates to a door hinge for a vehicle door, with a post part, a door part, a hinge pin pivotally connecting both parts and with a door retainer for temporarily locking the door in at least one opening position, in which a profile is attached to the one hinge part with which to Locking interacts at least one spring-loaded, held on the other hinge part or synchronously moved with this locking element.
Ein derartiges Türscharnier ist zum Beispiel aus der DE-OS 34 01 252 bekannt. Auf einem vorgegebenen Radius befindet sich an dem einen Scharnierteil eine zum Scharnierbolzen konzentrische Profilierung, über die ein federnd gelagertes Rastelement in Form eines Stiftes mit gerundetem Ende gleitet. Der Stift und die Profilierung kommen dann in einen gegenseitigen Eingriff, wenn das Türscharnier nach dem Einhängen in einer Schwenklage außerhalb des normalen Türschwenkbereiches in den Türschwenkbereich gebracht worden ist.Such a door hinge is known for example from DE-OS 34 01 252. A hinge part has a profile that is concentric with the hinge pin and over which a spring-loaded latching element slides in the form of a pin with a rounded end. The pin and the profiling come into mutual engagement when the door hinge has been brought into the pivoting range outside the normal pivoting range after being hung in a pivoting position.
Bei einigen Fahrzeugen sind die räumlichen Verhältnisse so extrem, daß eine Türöffnung über den normalen Öffnungsbereich hinaus nicht möglich ist bzw. nur unter Beschädigung von Karosserieteilen möglich ist. In diesen Fällen ist das bekannte Türscharnier deshalb nicht verwendungsfähig. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß für jede Arretierungsposition nur ein einziger Profilteil und ein einziges Rastelement in Form des Stiftes vorhanden sind. Als Folge davon ergeben sich zusätzliche Belastungen für den Scharnierbolzen, außerdem muß die gesamte Anordnung sehr kräftig gewählt werden, was das Bauvolumen anwachsen läßt. Schließlich ist die Führung des Stiftes bzw. der Stift selber starkem Verschleiß ausgesetzt, da bei jeder Türbewegung starke seitliche Kräfte auf die Führung wirken, die von der einfedernden Bewegung begleitet sind.In some vehicles, the spatial conditions are so extreme that a door opening beyond the normal opening range is not possible or is only possible if the body parts are damaged. In these cases, the known door hinge is therefore not usable. Another disadvantage is that there is only a single profile part and a single locking element in the form of the pin for each locking position. As a result, there are additional loads on the hinge pin, and the entire arrangement must be chosen very strong, which increases the volume. Finally, the guide of the pin or the pin itself is exposed to heavy wear, since strong lateral forces act on the guide with each door movement, which are accompanied by the springing movement.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Türscharnier der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß eine Verwendungsmöglichkeit bei Schwenkwinkeln der Tür besteht, die den üblichen Öffnungswinkel nicht überschreiten, daß eine geringere Belastung des Scharnierbolzens auftritt, und daß vor allen Dingen das Profil und das Rastelement einschließlich seiner Führung geringerem Verschleiß ausgesetzt sind.It is an object of the invention to improve a door hinge of the type mentioned in such a way that there is a possibility of using pivoting angles of the door which do not exceed the usual opening angle, that a lower load on the hinge pin occurs, and that, above all, the profile and the locking element including its guidance are subject to less wear.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß die Profilierung aus mindestens einer Vertiefung in der einen Stirnfläche des einen Scharnierteils besteht, daß das Rastelement abrollfähig gestaltet und von einem Käfig umfaßt ist, der drehfest mit dem anderen Scharnierteil verbunden ist, und daß jedes Rastelement an einer federbelasteten, frei drehbaren Druckplatte anliegt.To achieve this object, the invention proposes that the profiling consists of at least one recess in one end face of one hinge part, that the locking element is designed to be unrollable and is surrounded by a cage which is connected in a rotationally fixed manner to the other hinge part, and that each locking element rests on a spring-loaded, freely rotatable pressure plate.
Als Rastelement werden bei dem Türscharnier gemäß der Erfindung rollfähige Körper verwandt, zum Beispiel Kugeln, Kegelrollen und gegebenenfalls kurze Nadeln oder Zylinderrollen, die von dem Käfig einerseits geführt und andererseits auch voranbewegt werden. Dabei rollen die Rastelemente sowohl auf der mit den Vertiefungen versehenen Stirnseite als auch auf der Druckplatte ab. Aufgrund dieser Verhältnisse bewegt sich die Druckplatte gegensinnig und um denselben Betrag im Vergleich zu dem beweglich gelagerten Scharnierteil. Diese Erscheinung ist jedoch nicht weiter störend. Im Ergebnis wird eine besonders leichtgängige Arretierung herbeigeführt, die insbesondere in den Bereichen einer fehlenden Arretierung ohne spürbare Wirkung ist, also die Schwenkbewegung der Tür infolge der rollenden Reibung so gut wie nicht behindert. Das ist durch Messungen nachweisbar. Außerdem hat sich im Dauerversuch gezeigt, daß die Arretierkräfte nach einer kurzen Einlaufzeit über eine sehr lange Zeitdauer gleichbleiben.Rollable bodies are used as the locking element in the door hinge according to the invention, for example balls, tapered rollers and possibly short needles or cylindrical rollers which are guided by the cage on the one hand and on the other hand also moved forward. The locking elements roll off both on the end face provided with the depressions and on the pressure plate. Because of these conditions, the pressure plate moves in opposite directions and by the same amount compared to the movably mounted hinge part. However, this is not a further problem. As a result, a particularly smooth locking is brought about, which has no noticeable effect in particular in the areas of a lack of locking, that is to say it does not hinder the pivoting movement of the door as a result of the rolling friction. This can be demonstrated by measurements. In addition, it has been shown in the endurance test that the locking forces remain the same over a very long period of time after a short running-in period.
Der Käfig zur Führung und zum Antrieb der Rastelemente besteht im einfachsten Fall aus einer in sich ebenen, gehärteten Platte, die gegenüber der Profilierung in Form der Vertiefungen beim Öffnen der Tür verdreht wird. Selbstverständlich kann auch der Käfig stillstehen und die Profilierung verdreht werden, was von der Bauart des Türscharniers abhängt. Da die Rastelemente beispielsweise in Form der Kugeln wesentlich dicker sind als der Käfig, wirken auf letzteren keine Kräfte in Richtung der Längsachse des Scharnierbolzens, wenn man von den Rollreibkräften der Rastelemente beim Hineinrollen und Heraus rollen aus den Vertiefungen der Profilierung absieht. Deshalb kann der Käfig ortsfest einem Scharnierteil zugeordnet sein oder in Richtung der Längsachse des Scharnierbolzens beweglich angeordnet sein.In the simplest case, the cage for guiding and driving the latching elements consists of a flat, hardened plate which is rotated in relation to the profiling in the form of the depressions when the door is opened. Of course, the cage can also stand still and the profile can be rotated, depending on the type of door hinge. Since the locking elements, for example in the form of balls, are much thicker than the cage, no forces act on the latter in the direction of the longitudinal axis of the hinge pin when the rolling frictional forces of the locking elements roll in and out roll out of the recesses of the profiling. Therefore, the cage can be assigned to a fixed hinge part or can be arranged to be movable in the direction of the longitudinal axis of the hinge pin.
Zur Federbelastung der Druckplatte eignen sich insbesondere Tellerfedern, die unterschiedlich stark vorgespannt werden können. In dieser Weise kann das Türscharnier an unterschiedliche Türen oder unterschiedliche Austattungen der Türen bei der Arretierung angepaßt werden. Bei schweren Türen ist nämlich eine stärkere Haltekraft erforderlich als bei leichteren Türen, da auch bei einer gewissen Schrägstellung des Fahrzeuges um die Querachse die Tür in den Arretierungspositionen noch aufgehalten werden soll.Disc springs, which can be preloaded to different degrees, are particularly suitable for spring loading of the pressure plate. In this way, the door hinge can be adapted to different doors or different equipment of the doors when locking. With heavy doors, a stronger holding force is required than with lighter doors, because even with a certain inclination of the vehicle around the transverse axis, the door should still be held in the locking positions.
Versuche haben gezeigt, daß das Türscharnier gemäß der Erfindung auch dann störungsfrei funktioniert, wenn die Rastelemente lediglich auf der mit den Vertiefungen versehenen Stirnseite abrollen und nicht auch an der Druckplatte. Dennoch sollte auf die freie Drehbarkeit der Druckplatte geachtet werden, deren Drehfähigkeit zum Beispiel mit Hilfe einer gestützten Teflonschicht gegenüber dahinterliegenden Tellerfedern verbessert werden kann. Abweichend davon kann als Druckplatte die eine Lagerschale eines Wälzlagers dienen, auf deren anderer Lagerschale dann eine entsprechende Feder ruht. Hier eignet sich insbesondere ein Axialkugellager.Experiments have shown that the door hinge according to the invention also functions smoothly when the locking elements roll only on the end face provided with the depressions and not also on the pressure plate. Nevertheless, attention should be paid to the free rotation of the pressure plate, the rotation of which can be improved, for example, with the help of a supported Teflon layer compared to disc springs behind it. In deviation from this, the one bearing shell of a rolling bearing can serve as the pressure plate, on the other bearing shell of which a corresponding spring then rests. An axial ball bearing is particularly suitable here.
Als Rastelemente können Kugeln von zum Beispiel 3 mm Durchmesser oder weniger eingesetzt werden, so daß der Platzbedarf pro Vertiefung weniger als 2 mm beträgt. Bei einem ausgeführten Scharnier besteht dadurch die Möglichkeit, Vertiefungen mit seitlichen Winkelabständen von 7° eine neben der anderen anzuordnen. Man erhält so eine Art Feinarretierung, die insbesondere bei beengten Parkverhältnissen Vorteile mit sich bringt. Es besteht nämlich dann eine sehr große Wahrscheinlichkeit, daß die entsprechende Tür annähernd in der maximal möglichen Öffnungsstellung auch arretierbar ist, so daß der Ausstieg oder Einstieg mit einem maximalen Komfort erfolgen kann. Aufgrund der rollenden Fortbewegung der Rastelemente geht die rasche Überwindung aller Arretierungen beim Öffnen und Schließen der Tür in weite Öffnungslagen bzw. aus weiten Öffnungslagen ohne spürbare Behinderung vonstatten.Balls of, for example, 3 mm diameter or less can be used as locking elements, so that the space required per recess is less than 2 mm. In the case of an implemented hinge, there is the possibility of arranging depressions with lateral angular spacings of 7 ° one next to the other. You get a kind of fine locking, which brings advantages in particular in confined parking spaces. Because there is then there is a very high probability that the corresponding door can also be locked approximately in the maximum possible opening position, so that the exit or entry can be carried out with maximum comfort. Due to the rolling movement of the locking elements, all locks when opening and closing the door are quickly overcome in wide opening positions or from wide opening positions without noticeable hindrance.
Bei dieser Konfiguration können besonders viele Rastelemente verwendet werden, so daß die Einzelbelastung sehr gering ist. Selbst wenn jedoch in herkömmlicher Weise lediglich die maximale Türöffnungslage der Tür und ein Öffnungswinkel von annähernd 45° durch eine Arretierung hervorgehoben werden soll, können immer noch drei Rastelemente bequem auf dem Umfang des entsprechenden Scharnierteils untergebracht werden, so daß für den Scharnierbolzen keine gesonderte Belastung bezüglich einer Biegebeanspruchung entsteht. Im übrigen kann so die Flächenpressung im Bereich der Vertiefungen kleingehalten werden.In this configuration, a particularly large number of locking elements can be used, so that the individual load is very low. However, even if only the maximum door opening position of the door and an opening angle of approximately 45 ° is to be emphasized in a conventional manner by means of a lock, three locking elements can still be conveniently accommodated on the circumference of the corresponding hinge part, so that no separate load is placed on the hinge pin a bending stress arises. Otherwise, the surface pressure in the area of the depressions can be kept small.
Da in der Regel zwei Türscharniere pro Fahrzeugtür vorhanden sind, stehen beide Scharniere für die Arretierung und/oder Begrenzung der maximalen Türöffnung zur Verfügung. Dabei sind die unterschiedlichsten Konfigurationen möglich. Neben einer identischen Ausbildung beider Scharniere mit Arretierung und Endanschlag in der maximalen Türöffnungsstellung können diese Funktionen auf das eine oder andere verteilt werden. Falls jedoch an einem oder beiden Scharnieren in Verbindung mit einer Türarretierung auch der Endanschlag gebildet werden soll, wird die entsprechende Vertiefung bzw. werden die entsprechenden Vertiefungen mit einer unüberrollbaren Steilfläche versehen, die dann den Endanschlag bildet. Robuster ist jedoch ein Endanschlag in herkömmlicher Weise mit Hilfe einer Nase oder dergleichen an dem einen Scharnierteil, die an einer entsprechenden Anschlagfläche des anderen Scharnierteils in der Endstellung anliegt.Since there are usually two door hinges per vehicle door, both hinges are available for locking and / or limiting the maximum door opening. A wide variety of configurations are possible. In addition to an identical design of both hinges with locking and end stop in the maximum door opening position, these functions can be distributed to one or the other. However, if the end stop is also to be formed on one or both hinges in connection with a door lock, the corresponding depression or the corresponding depressions are provided with an unrollable steep face which then forms the end stop. However, an end stop is more robust in the conventional manner with the aid of a nose or the like on the one hinge part, which abuts a corresponding stop surface of the other hinge part in the end position.
Ein Türscharnier gemäß der Erfindung kann in vielfältiger Weise gestaltet sein. Während der Grundaufbau bestehend aus Profilierung, Käfig, Druckplatte und Feder in Hintereinanderanordnung gleichbleibt, ist die Lage innerhalb des Scharniers und die Zuordnung insbesondere der Profilierung und des Käfigs zu den einzelnen Scharnierteilen frei wählbar. Dabei kann auch der Scharnierbolzen herangezogen werden, also zum Beispiel drehfest mit dem Käfig verbunden sein, wenn der Scharnierbolzen in einem abgelegenen Scharnierteil drehfest gelagert ist. Diese Verhältnisse werden anhand der später noch ausführlich beschriebenen Ausführungsbeispiele deutlich.A door hinge according to the invention can be designed in a variety of ways. While the basic structure consisting of profiling, cage, pressure plate and spring in a row is the same, the position within the hinge and the assignment of the profile and the cage to the individual hinge parts can be freely selected. In this case, the hinge pin can also be used, for example connected to the cage in a rotationally fixed manner, if the hinge pin is rotatably mounted in a remote hinge part. These relationships become clear from the exemplary embodiments described in detail later.
Insbesondere ist ein Türscharnier gemäß der Erfindung so wählbar, daß eine Vormontage möglich ist, also eine vollständige Justierung der beiden Scharnierteile, die beispielsweise nach der Lackierung der Rohkarosserie für die Komplettierung der Türen separat vom Fahrzeug wieder gelöst werden kann, ohne die aufgefundene Justierung aufgeben zu müssen. Das gilt sowohl für Türscharniere mit einem einsteckbaren und sicherbaren Bolzen als auch für Türnscharniere, deren eines Scharnierteil C-förmig ausgebildet ist. Selbst auf die Zugänglichkeit des Scharniers beispielsweise mit Hilfe eines Schraubers von der Innenseite her bei einer automatischen Fertigung kann Rücksicht genommen werden.In particular, a door hinge according to the invention can be selected so that a pre-assembly is possible, i.e. a complete adjustment of the two hinge parts, which can be solved separately from the vehicle again, for example after painting the body-in-white for completing the doors, without giving up the adjustment found have to. This applies both to door hinges with an insertable and lockable bolt and to door hinges, one of whose hinge parts is C-shaped. Even the accessibility of the hinge, for example with the aid of a screwdriver, from the inside during automatic production can be taken into account.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert; in der Zeichnung zeigen:
Figur 1 eine Querschnittsansicht durch ein Scharnier gemäß der Erfindung in einem ersten Ausführungsbeispiel,Figur 2 eine Draufsicht auf das schwenkbar gelagerte Türteil des Scharniers gemäß derFigur 1,Figur 3 eine Querschnittsansicht in Fragmenten zur Verdeutlichung eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine Druckplatte in Form eines Axialkugellagers,Figur 4 eine Querschnittsansicht durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Türscharniers gemäß der Erfindung undFigur 5 eine Querschnittsansicht gemäßFigur 4 eines dritten Ausführungsbeispiels für ein Türscharnier gemäß der Erfindung.
- FIG. 1 shows a cross-sectional view through a hinge according to the invention in a first exemplary embodiment,
- FIG. 2 shows a plan view of the pivotably mounted door part of the hinge according to FIG. 1,
- FIG. 3 shows a cross-sectional view in fragments to illustrate a further exemplary embodiment for a pressure plate in the form of an axial ball bearing,
- Figure 4 is a cross-sectional view through a further embodiment of a door hinge according to the invention and
- 5 shows a cross-sectional view according to FIG. 4 of a third exemplary embodiment for a door hinge according to the invention.
In der Figur 1 ist ein Türscharnier für eine Fahrzeugtür wiedergegeben, das im wesentlichen aus einem dem Türpfosten zugeordneten Scharnierteil 1 und einem der Tür zugeordneten Scharnierteil 2 besteht. Beide Scharnierteile 1 und 2 sind zu einem Auge 3 und 4 ausgeformt, in denen ein Scharnierbolzen 5 aufgenommen ist. Zwischen beiden Scharnierteilen 1 und 2 befindet sich ein integral mit dem Scharnierbolzen 5 gebildeter Bund 6; gegenüber diesem Bund 6 und gegenüber dem sich nach oben anschliessenden Zapfen des Scharnierbolzens 5 findet mit Hilfe einer Lagerbuchse 7, die als Bundbuchse ausgebildet ist, die Lagerung des Türteils 2 gegenüber dem Pfostenteil 1 statt. Der Scharnierbolzen 5 ist also unverrückbar an dem Pfostenteil 1 befestigt, was weiter unten noch näher erläutert wird.FIG. 1 shows a door hinge for a vehicle door, which essentially consists of a
Oberhalb des als eigentliche Lagerung dienenden Zapfens trägt der Scharnierbolzen 5 eine Verzahnung 10, in die leicht spielbehaftet die Innenverzahnung eines Käfigs 11 eingreift. Dieser Käfig 11 ist als im wesentlichen ebene Platte ausgebildet, die in gleichmäßigem Abstand zueinander mit drei Löchern zur Aufnahme von Kugeln 12 versehen ist. Die Kugeln 12 bilden die Rastelemente des Türfeststellers. Oberhalb des Käfigs 11, jedoch noch im Bereich der Verzahnung10, befindet sich eine Druckplatte 14, die mit Hilfe von Tellerfedern 15 mit einer gewissen Vorspannkraft auf den Kugeln 12 ruht. Die Vorspannkraft der Tellerfedern 15 wird über eine Scheibe 16 von einer Mutter 17 aufgebracht, die auf ein Gewinde am oberen, freien Ende des Gewindebolzens 5 aufgeschraubt ist. Die Mutter ist durch Verstemmen oder mit Hilfe eines entsprechenden Klebers nach der Justierung drehgesichert.Above the pin that serves as the actual bearing, the
Die Dicke des Käfigs 11 ist so gewählt, daß auch bei Eintauchen der Kugeln 12 in Vertiefungen 13 an der Stirnseite des dem Türteil 2 zugeordneten Auges 3 die Druckplatte 14 noch Kontakt mit den Kugeln 12 hat, also der Käfig 11 lediglich mit Spiel zwischen der Stirnfläche des Auges 3 und der Druckplatte 4 liegt. Die Tellerfedern 15 sind in der Mitte an einem entsprechenden zylindrischen Abschnitt unterhalb des Gewindes für die Mutter 17 an dem Scharnierbolzen 5 geführt.The thickness of the
Wenn das Türteil 2 gegenüber dem Pfostenteil 1 verdreht wird, bleibt der Käfig 11 zusammen mit dem Pfostenteil 1 ortsfest stehen, während sich das Auge 3 des Türteils 2 unter dem Käfig verdreht. Dabei rollen die Kugeln 12 die Böschungen der Vertiefungen 13 hoch und drücken die Druckplatte 14 in einen größeren Abstand zu der Stirnseite des Auges 3. Außerdem wird dabei wegen der Abrollbewegung die Druckplatte 14 gegensinnig und proportional der Verschwenkung des Türteils 2 gegenüber dem Pfostenteil 1 verschwenkt. Zwischen der Druckplatte 14 und den Tellerfedern 15 bzw. zwischen den Tellerfedern 15 und der Scheibe 16 bzw. zwischen der Scheibe 16 und der Mutter 17 findet folglich eine Drehung statt. Diese ist unschädlich und ist ein Hinweis darauf, daß eine abrollende Arretierung über die Kugel 12 erfolgt.If the
Der gesamte Türfeststeller ist mit Hilfe einer Kunststoffkappe 18 staubdicht und feuchtigkeitsdicht abgedeckt, die mit ihrer Dichtlippe im oberen Teil des Auges 3 anliegt. Dazu ist in der Fahne des Türteiles 2 eine entsprechende Ausnehmung 19 vorhanden. Die Kappe 18 kann mit Fett gefüllt sein, zumindest sind jedoch die darunter befindlichen, sich bewegenden Bauteile öl- oder fettgeschmiert.The entire door stay is covered dust-tight and moisture-tight with the aid of a
Anhand der Figur 2 ist zu erkennen, daß insgesamt 6 Vertiefungen in der Stirnseite des Auges 3 angeordnet sind, nämlich für jede Raststellung bei einem mittleren Öffnungswinkel der Tür drei Vertiefungen und für die maximale Öffnungslage der Tür drei Vertiefungen 13. Die einander zugeordneten Vertiefungen weisen einen Winkelabstand von 120° zueinander auf, sind also gleichmäßig um den Umfang verteilt.It can be seen from FIG. 2 that a total of 6 depressions are arranged in the end face of the
Die Darstellung der Figur 1 ist also strenggenommen insofern unrichtig, als zwei sich gegenüberliegende Kugeln 12 dargestellt sind, in der entsprechenden Schnittebene sich jedoch gerade keine Vertiefung und Kugel befindet. Die Darstellung in der Figur 1 ist also nur aus Gründen der größeren Klarheit gewählt worden.Strictly speaking, the illustration in FIG. 1 is therefore incorrect in that two
Insbesondere bei starken Arretierungskräften empfiehlt sich eine gesonderte Maßnahme zur Erhaltung der Drehbarkeit der Druckplatte 14 gemäß der Figur 1. In einem derartigen Fall wird insbesondere anstelle der Druckplatte 14 eine untere Lagerschale 26 eines Wälzlagers 25 verwendet, die bereits von Haus aus die erforderliche Härte für das Abrollen der Rastelemente in Form der Kugeln 12 aufweist. Auf der oberen Lagerschale ruht dann das Paket aus den Tellerfedern 15, was in der Figur 3 schematisch angedeutet ist.It is particularly recommended for strong locking forces a separate measure to maintain the rotatability of the
Selbstverständlich kann zusätzlich noch eine Druckplatte 14 vorhanden sein, die in der Figur 3 dargestellte Lösung reicht jedoch in der Regel vollkommen aus. Zur besseren Führung des Axialkugellagers 25 kann eine nicht näher dargestellte Hülse verwandt werden, die wiederum von der Außenfläche des Vielzahnprofils 10 zentriert wird.Of course, there may also be a
Die gesamte Lagerung des Scharnierbolzens 5 innerhalb des Auges 3 des Türteils 2 einschließlich des darüber angeordneten Türfeststellers unterhalb der Kappe 18 kann losgelöst von dem Pfostenteil 1 fertig montiert werden. Für die Scharniermontage wird dann das Türscharnier zusammengesteckt und endgültig an der Tür bzw. an der Karosserie des Fahrzeuges befestigt. Es läßt sich zu diesem Zeitpunkt immer noch wieder lösen, weil nämlich der Scharnierbolzen 5 noch nicht endgültig innerhalb des Pfostenteiles 1 befestigt ist. Diese Möglichkeit der erneuten Demontage nach der endgültigen Justierung hat Vorteile in der Herstellung des gesamten Fahrzeuges.The entire mounting of the
Für die drehfeste Verankerung des Scharnierbolzens 5 innerhalb des Pfostenteiles 1 ist der Scharnierbolzen 5 an einer vorgegebenen Stelle mit einer Halbzentrierung 22 versehen, also nach Art eines halben Kegelstumpfes ausgenommen. Eine derartige Form ist besonders leicht dadurch zu erzielen, daß zwei Scharnierbolzen 5 unmittelbar aneinandergelegt und mit einem üblichen Zentrierbohrer mit einem Öffnungswinkel von 60° angebohrt werden.For the rotationally fixed anchoring of the
An gleicher Stelle ist innerhalb des Auges 4 des Pfostenteiles 1 eine Gewindebohrung 23 angebracht, in die eine Schraube mit einer 60°-Spitze einschraubbar ist. Bei vorher eingesetztem Scharnierbolzen 5 zieht sich die Spitze unter der Voraussetzung einer gewissen Vorpositionierung des Scharnierbolzens 5 spielfrei in die Halbzentrierung an dem Bolzenschaft hinein, so daß sowohl eine Verdrehsicherung als auch eine Sicherung gegen axiales Verschieben entsteht. Der Grund der Gewindebohrung 23 ist dabei ebenfalls als Halbzentrierung ausgebildet, so daß sich eine besonders satte Anlage ergibt. Ein in dieser Weise gesicherter Scharnierbolzen 5 kann bezüglich der Festigkeit wie ein mit dem Pfostenteil 1 integraler Bestandteil gewertet werden.At the same point, a threaded
In der Figur 4 ist eine Scharniertype wiedergegeben, bei der ein C-förmiger Scharnierteil 30 mit einem oberen Arm 31 und einem unteren Arm 32 ein mittleres Scharnierteil 33 auf beiden Seiten umfaßt. Die gelenkige Verbindung wird wiederum mit Hilfe eines Bolzens 5 bewirkt, der mit Hilfe eines Gewindes 53 in den unteren Arm 32 des C-förmigen Scharnierteils 30 eingeschraubt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel befindet sich der Türfeststeller innerhalb eines durch das mittlere Scharnierteil 33 gebildeten Gehäuses 34, das an seiner Oberseite mit Hilfe eines Deckels 35 verschlossen ist. Der Deckel 35 trägt an seiner dem Bolzen 5 zugewandten Seite eine Lagerbuchse 36 und an der dem oberen Arm 31 zugewandten Seite eine Lagerscheibe 37. Der Deckel 35 ist unverrückbar in dem Gehäuse 34 angeordnet, also zum Beispiel eingepreßt oder eingeklebt.FIG. 4 shows a type of hinge in which a C-shaped
In dem Hohlraum des Gehäuses 34 befinden sich eine in Längsrichtung des Bolzens 5 verschiebliche Scheibe 40, ein Paket aus Tellerfedern 41 sowie ein Axialkugellager 42. Dessen untere Lagerschale dient als Druckplatte für Kugeln 43, also für die Rastelemente. Dieser Aufbau ist durch eine Kombination der Figuren 1 und 3 bereits im Prinzip bekannt durch die Beschreibung des vorangehenden Ausführungsbeispiels. Der die Kugeln - es sind wiederum drei gleichmäßig um den Umfang verteilte Kugeln 43 vorhanden (nicht dargestellt) - umfassende Käfig 44 ist fest in das Gehäuse 34 eingepreßt und besitzt an seiner Innenseite eine stutzenartige Verlängerung, innerhalb der eine Lagerbuchse 50 angeordnet ist. Diese wirkt mit dem feststehenden, in den C-förmigen Scharnierteil 30 eingeschraubten Bolzen 53 zusammen. Der Käfig 44 dient also der Führung der Kugeln 43 und der Stützung des mittleren Scharnierteils 33 im Bereich des unteren Teils des Gehäuses 34.In the cavity of the
Die Profilierung zur Bildung der Arretierungen beispielsweise an zwei Stellen des gesamten Türöffnungsweges in Form von Vertiefungen 46 befindet sich in einer Profilplatte 45, die mit entsprechender Paßgenauigkeit auf die innere Stirnfläche des unteren Arms 32 des C-förmigen Scharnierteils 30 aufgesetzt ist. Die Profilplatte 45 ist fest mit diesem Scharnierteil 30 verbunden, also beispielsweise aufgepreßt, angeklebt oder zusätzlich formschlüssig gegen eine Verdrehung gesichert. Auf diese Weise wird die Herstellung der Profilierung außerhalb des Scharnieres vereinfacht. Innerhalb der Profilplatte 45 ist noch eine Lagerscheibe 51 angebracht,die das mittlere Scharnierteil 33 in der abwärts gerichteten Richtung axial lagert.The profiling to form the detents, for example at two points along the entire door opening path in the form of
Es ist deutlich zu erkennen, daß der Bolzen 53, ohne an einem Anschlag anzuliegen,in das Scharnier eingeschraubt ist. Die Einschraubtiefe richtet sich nach der gewünschten Vorspannung des Tellerfederpaketes 41 mit Hilfe der Scheibe 40. Dazu ist der Bolzen mit einem Absatz 52 versehen, der beim Einschrauben die Scheibe 40 mitnimmt und mit zunehmender Einschraubtiefe zu einer stärkeren Vorspannung der Tellerfedern 41 führt. Die Einschraubtiefe kann geometrisch oder durch eine Kraftmessung des Einschraubmomentes festgelegt werden.It can clearly be seen that the
Die Sicherung des Bolzens übernimmt ein Kleber oder eine sonstige Schraubensicherung, die nicht näher dargestellt ist. Durch die Variation der Einschraubtiefe des Bolzens 5 kann das in der Figur 4 dargestellte Türscharnier für unterschiedlich schwere Türen eingesetzt und/oder nachgestellt werden. Zur Verdrehung des Bolzens 5 befindet sich an seiner oberen Stirnseite ein eingelassenes Innensechskantprofil.The bolt is secured by an adhesive or other screw lock, which is not shown in detail. By varying the screw-in depth of the
Es sei darauf hingewiesen, daß das Gehäuse 34 und damit das mittlere Scharnierteil 33 nicht von der Kraft des Federpaketes 41 erfaßt wird. Vielmehr stützt sich das Federpaket 41 über das Axialkugellager 42 und die Kugeln 43 auf dem unteren Arm 32 des C-förmigen Scharnierteiles 30 ab, wobei das Widerlager des Federpaketes 41 in Form der Scheibe 40 von dem Absatz 52 des Bolzens gehalten ist, der wiederum in dem unteren Arm 32 verankert ist. Der dazwischenliegende Käfig 44 ist so dünn gewählt, daß auch bei in die Vertiefungen 46 eingetauchten Kugeln 43 die untere Lagerschale des Wälzlagers 42 den Käfig 44 nicht in die Profilplatte 45 drückt. Aus diesem Grund kann die Axiallagerung in Form der Lagerscheibe 51 besonders klein sein, da sie lediglich das Eigengewicht der Tür zu tragen hat.It should be noted that the
Bei dem in der Figur 5 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel handelt es sich wiederum um ein Scharnier, bei dem das eine Scharnierteil 30 C-förmig ausgebildet ist und das andere Scharnierteil 33 als sogenanntes mittleres Scharnierteil, so daß letzteres beidseitig umfaßt wird. Der eigentliche Türfeststeller befindet sich im oberen Arm 31 des C-förmigen Scharnierteiles 30. Das mittlere Scharnierteil 33 ist mit Hilfe einer Lagerbuchse 55 und einer Lagerscheibe 56 gegenüber dem Scharnierbolzen 5 gelagert; eine weitere Lagerscheibe befindet sich an der oberen Stirnseite des mittleren Scharnierteils 33, an dieser Stelle kommt es jedoch zu so gut wie keiner Anlage, was weiter unten noch näher erläutert wird.The embodiment shown in FIG. 5 is again a hinge in which one
Innerhalb eines Gehäuses 54 in dem oberen Arm 31 des C-förmigen Scharnierteiles 30 ist wiederum der gleiche Aufbau wie bei dem vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiel vorhanden, also ein Tellerfederpaket 41, ein Axialkugellager 42 sowie drei Kugeln 43, die innerhalb eines Käfigs in Form einer mit Öffnungen versehenen Platte 44 geführt sind. Der Käfig 44 ist fest in das Gehäuse eingepreßt. Auf dem Radius der Kugeln 43 befinden sich Vertiefungen 46 an entsprechenden Stellen innerhalb des mittleren Scharnierteils 33, so daß die mehrfach beschriebene Rastierung eintritt.Within a
Zur Einstellung der Vorspannung des Tellerfederpaketes 41 ist der Scharnierbolzen 5 mit einem Teller 57 versehen, der in der eingeschraubten Lage auf einem Sitz am oberen Ende des Gehäuses 54 aufliegt. Damit ist die Vorspannung durch geometrische Vorgaben festgelegt. Der Bolzen 5 kann mit Hilfe eines Stiftschlüssels in diese Lage geschraubt werden.To adjust the preload of the
Die Vorspannung der Tellerfedern 41 kann bei einer abgeänderten Konstruktion (nicht dargestellt) auch frei wählbar durch unterschiedlich tiefes Einschrauben gestaltet werden. Der Teller 57 wird dann in der Sollage gesichert und liegt nicht auf dem Sitz am oberen Ende des Gehäuses 54 auf. Abweichend davon können mit Hilfe von Unterlegscheiben (nicht dargestellt) zwischen dem Teller 57 und dem Gehäuse wechselnde Einschraubtiefen erzielt werden. Eine weitere Modifikation zur Erzielung einer vorgegebenen Einschraubtiefe kann durch einen konischen Sitz und eine konusabschnittförmige Außenfläche des Tellers 57 erzielt werden. In diesem Fall ergibt sich eine deutliche Zentrierung am oberen Ende des Bolzens 5.In a modified construction (not shown), the preload of the plate springs 41 can also be freely selected by screwing in at different depths. The
Die Federkraft der Tellerfedern 41 wirkt über das Axialkugellager 42 und die Kugeln 43 - es sind wiederum drei Kugeln gleichmäßig um den Umfang verteilt (nicht dar gestellt) - auf das mittlere Scharnierteil 33, so daß im Er gebnis das mittlere Scharnier gegen den unteren Arm 32 des C-förmigen Scharnierteils 30 gedrückt wird. Aufgrund dieser Tatsache kommt es zwischen dem mittleren Scharnier 33 und dem oberen Arm 31 des C-förmigen Scharniers auch zu so gut wie keinen Axiallagerkräften. Auf diesen Umstand wurde vorangehend schon hingewiesen.The spring force of the plate springs 41 acts on the
Zwischen den einzelnen Scharnierteilen können noch Abdichtungen vorgesehen sein, beispielsweise kann in die untere Stirnseite des Gehäuses 34 außerhalb des Käfigs 44 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 4 eine Nut zur Aufnahme eines O-Ringes eingestochen sein. Dasselbe gilt für die nach unten weisende Stirnfläche des Gehäuses 54 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 5. Diejenigen Teilflächen, zwischen denen sich eine Lagerscheibe befindet, bedürfen in der Regel keiner Abdichtung, da die Lagerscheibe diese Funktion übernimmt.Seals can also be provided between the individual hinge parts, for example a groove for receiving an O-ring can be pierced into the lower end face of the
Es versteht sich von selbst, daß beispielsweise die Profilplatte bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 4 zumindest oberflächengehärtet ist, da eine ständige Rollreibung mit relativ hohen spezifischen Drücken stattfindet. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 5 ist der entsprechende Bereich einsatzgehärtet oder induktionsgehärtet, so daß die Zähigkeit und Festigkeit des jeweiligen Scharnierteils im wesentlichen voll erhalten bleibt. Die Kugeln 43 bzw. 12 sind herkömmliche Wälzlagerkugeln, die die erforderliche Härte von Hause aus mitbringen.It goes without saying that, for example, the profile plate in the exemplary embodiment according to FIG. 4 is at least surface-hardened, since there is constant rolling friction with relatively high specific pressures. In the exemplary embodiment according to FIG. 5, the corresponding area is case-hardened or induction-hardened, so that the toughness and strength of the respective hinge part are essentially fully retained. The
In der Figur 5 ist innerhalb eines herausgezogenen Kreises eine modifizierte Form des Bolzens 5 wiedergegeben. Sie wird in Verbindung mit einem Freistich 58 in der Unterseite des unteren Armes 32 des C-förmigen Scharnierteils 30 eingesetzt. In eine an dem äußersten Bolzenende eingestochene Nut ist eine Elastomerscheibe 59 eingesetzt, die in der dargestellten Ruhelage annähernd in sich eben istt und den Freistich58 und damit das darüberliegende Gewinde abdichtet. Die Elastomerscheibe 59 ist so eleastisch, daß sie beim Herausschrauben des Bolzens 5 sich an den verkleinerten Durchmesser des Bolzens in diesem Bereich anschmiegt und so als hutähnliche Manschette durch das Gewinde hindurchgezogen wird. Sobald die Elastomerscheibe 59 den Käfig 44 erreicht hat, kommt es wie vorher schon mit der Büchse 55 zu einer gewissen Schwergängigkeit, so daß der Bolzen 5 das Scharnierteil 33 in dieser Lage freigibt und andererseits in dem oberen Arm 31 des Scharnierteils 30 geklemmt gehalten ist.FIG. 5 shows a modified form of the
Beim erneuten Niederschrauben stülpt sich die zu einer hutfömigen Manschette verformte Elastomerscheibe 59 um und folgt der Eindrück- bzw. Einschraubbewegung wiederum, bis sich die Elastomerscheibe 59 innerhalb des Freistiches 58 wieder zu einer scheibenähnlichen Konfiguration zurückformen kann. In dieser Weise wird sowohl eine Abdichtung des Gewindes für die Dauer des Lackierens und den späteren Betrieb erreicht als auch eine Klemmöglichkeit für den soweit herausgeschraubten und gezogenen Bolzen 5, daß das Scharnier demontiert werden kann. Statt der Elastomerscheibe kann selbstverständlich auch an dieser Stelle eine Metallzunge oder eine federbelastete Kugel radial im vordersten Teil des Bolzengewindes angeordnet sein. Zwar wird dadurch keine Abdichtung des Gewindes erreicht, eine vorübergehende Klemmung des Bolzens in der demontierten Lage ist jedoch dadurch ohne Schwierigkeiten erzielbar.When it is screwed down again, the
Die erfindungsgemäßen Scharniere werden unabhängig von der jeweiligen Ausgestaltung vorzugsweise an dem unteren der üblichen zwei Scharniere für eine Fahrzeugtür angebaut, da die Befestigungsstelle nur einen geringen Abstand von der Bodengruppe aufweist und so an dieser Stelle die günstigsten Voraussetzungen für eine sichere Befestigung vorhanden sind. Da die Türen in diesem Bereich oftmals eine sogenannte Fallung aufweisen, also zur Wagenmitte hin eingezogen sind, kann das Scharnier gemäß der Erfindung durch eine entsprechende Abschrägung (nicht dargestellt) dieser Türkontur angepaßt sein. Diese Abschrägung berührt lediglich sogenannte Vollteile, also z.B. die Außenbereiche der Arme 31 und 32 sowie des mittleren Scharnierteils 33.The hinges according to the invention are preferably attached to the lower of the usual two hinges for a vehicle door, regardless of the particular design, since the fastening point is only a short distance from the floor assembly and the most favorable conditions for secure fastening are present at this point. Since the doors in this area often have a so-called drop, that is, they are drawn in towards the middle of the car, the hinge according to the invention can be provided with a corresponding bevel (not shown). be adapted to this door contour. This bevel only touches so-called full parts, for example the outer regions of the
Konstruktionsdetails der einzelnen Ausführungsbeispiele können selbstverständlich untereinander ausgetauscht werden, sofern die Funktion erhalten bleibt. Zum Beispiel kann bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 5 die Profilierung in dem mittleren Scharnierteil 33 auch innerhalb einer gesonderten Platte eingeprägt sein, die dann an dieser Stelle fest verankert wird, was im übrigen im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 4 beschrieben worden ist.Construction details of the individual exemplary embodiments can of course be interchanged, provided the function is retained. For example, in the exemplary embodiment according to FIG. 5, the profiling in the
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 5 wird der Scharnierbolzen 5 fest in das Gewinde im unteren Arm 32 des C-förmigen Scharnierteils 30 hineingeschraubt. Damit soll ausgedrückt werden, daß der Bolzen 5 über den Teller 57 einen Widerstand findet, so daß das Gewinde im herkömmlichen Sinne angezogen wird; bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 4 ist der Scharnierbolzen gleichzeitig auch Stellglied für die Vorspannung der Tellerfedern 41, so daß die Gewindebelastung selbst nur gering ist. In Weiterbildung wird für das Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 5 vorgeschlagen, daß das Innengewinde in dem C-förmigen Scharnierteil 30 als sogenanntes Spirallock-Gewinde ausgebildet ist, also als Innengewinde mit kegelähnlichen Flächen im Gewindegrund, die eine selbstsichernde Wirkung haben. Entsprechende Werkzeuge werden von der Firma Emuge-Werke Richard Glimbel in der Bundesrepublik Deutschland vertrieben.In the exemplary embodiment according to FIG. 5, the
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