EP1043468A2

EP1043468A2 - Türscharnier für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: EP1043468A2
Application number: EP00107611A
Authority: EP
Inventors: Ralf Mertin
Original assignee: Lunke Ventra Automotive GmbH; ISE Industries GmbH
Current assignee: ISE Industries GmbH
Priority date: 1999-04-08
Filing date: 2000-04-07
Publication date: 2000-10-11
Also published as: EP1043468A3; DE19915718C2; DE19915718A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Scharnier, vorzugsweise für Kraftfahrzeuge zur Anlenkung einer Tür oder einer Klappe an einer Säule mit einer Türkonsole, einer Säulenkonsole und einem Scharnierbolzen für eine drehgelenkige Verbindung der Türkonsole und der Säulenkonsole, wobei der Scharnierbolzen, der drehbar mit der Türkonsole oder mit der Säulenkonsole verbunden wird durch einen Verbindungsabschnitt verdrehsicher, aber zur Montage abnehmbar an einem Aufnahmeabschnitt der Säulenkonsole oder der Türkonsole befestigt ist, sich der Verbindungsabschnitt des mit der Türkonsole drehbar verbundenen Scharnierbolzens - in Einführungsrichtung zu dem Aufnahmeabschnitt der Säulenkonsole hin gesehen - verjüngt und der Aufnahmeabschnitt der Säulenkonsole eine Aufnahmeöffnung von entsprechend verjüngter Form aufweist, die Umfangsfläche des Scharnierbolzens an dem Verbindungsabschnitt Vorsprünge aufweist, an der Innenfläche der Aufnahmeöffnung die gleich Anzahl entsprechender Ausnehmungen zur Aufnahme der Vorsprünge angeordnet sind und sich die Vorsprünge und die Ausnehmungen jeweils unter einem Winkel zur Längsachse des Scharniernbolzens erstrecken. Um ein derartiges Scharnier zu schaffen, das neben einer verdrehsicheren Anordnung eines Scharnierbolzens in einer entsprechenden Aufnahme auch ein einfaches Ausrichten einer drehbar mit dem Scharnierbolzen verbundenen Tür gegenüber der Aufnahmeöffnung ermöglicht, weist die Umfangsfläche des Scharnierbolzens maximal drei Vorsprünge auf, die im Querschnitt bogenförmig oder wulstartig ausgebildet sind und mit korrespondierenden Ausnehmungen der Aufnahmeöffnung im Eingriff stehen und der Verbindungsabschnitt und die Aufnahmeöffnung spielfrei in Eingriff kommen. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Scharnier, vorzugsweise für Kraftfahrzeuge zur Anlenkung einer Tür oder einer Klappe an einer Säule mit

einer Türkonsole,
einer Säulenkonsole
und einem Scharnierbolzen für eine drehgelenkige Verbindung der Türkonsole und der Säulenkonsole,
wobei der Scharnierbolzen, der drehbar mit der Türkonsole oder mit der Säulenkonsole verbunden wird, durch einen Verbindungsabschnitt verdrehsicher, aber zur Montage abnehmbar an einem Aufnahmeabschnitt der Säulenkonsole oder der Türkonsole befestigt ist,
sich der Verbindungsabschnitt des mit der Türkonsole drehbar verbundenen Scharnierbolzens
- in Einführungsrichtung zu dem Aufnahmeabschnitt der Säulenkonsole hin gesehen - verjüngt und der Aufnahmeabschnitt der Säulenkonsole eine Aufnahmeöffnung von entsprechend verjüngter Form aufweist,
die Umfangsfläche des Scharnierbolzens an dem Verbindungsabschnitt Vorsprünge aufweist,
an der Innenfläche der Aufnahmeöffnung die gleiche Anzahl entsprechender Ausnehmungen zur Aufnahme der Vorsprünge angeordnet sind,
sich die Vorsprünge und die Ausnehmungen jeweils unter einem Winkel zur Längsachse des Scharnierbolzens erstrecken

Bei bekannten Scharnieren der vorstehenden Art ist der Scharnierbolzen drehbar an der Türkonsole und verdrehsicher an der Säulenkonsole angeordnet. Aus der DE 196 33 462 ist ein Scharnierbolzen bekannt, der sich in Einführungsrichtung zu dem Aufnahmeabschnitt der Säulenkonsole hin gesehen verjüngt und in einer entsprechend ausgebildeten konischen Erweiterung einer Aufnahmeöffnung angeordnet ist.

Dieses Scharnier ermöglicht zwar eine verdrehsichere Anordnung des Scharnierbolzens in der zugeordneten Aufnahmeöffnung, jedoch ergeben sich bei der Montage des Scharnierbolzens in der Aufnahmeöffnung Probleme beim Auffinden bzw. Wiederauffinden der Position, die der richtigen Ausrichtung einer drehbar an dem Scharnierbolzen angeordneten Tür entspricht.

Der Erfindung liegt ausgehend von diesem Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Scharnier bereitzustellen, das neben einer verdrehsicheren Anordnung eines Scharnierbolzens in einer entsprechenden Aufnahme auch ein einfaches Ausrichten einer drehbar mit dem Scharnierbolzen verbundenen Tür gegenüber der Aufnahmeöffnung ermöglicht.

Zur Lösung der Aufgabe ist vorgesehen, daß

die Umfangsfläche des Scharnierbolzens maximal drei Vorsprünge aufweist, die im Querschnitt bogenförmig oder wulstartig ausgebildet sind und mit korrespondierenden Ausnehmungen der Aufnahmeöffnung in Eingriff stehen,
und der Verbindungsabschnitt und die Aufnahmeöffnung spielfrei in Eingriff kommen.

Die Erfindung betrifft ein Scharnier, bei dem ein mit der Türkonsole drehbar verbundener Scharnierbolzen verdrehfest an der Säulenkonsole befestigt wird. Möglich ist jedoch auch eine umgekehrte Anordnung, bei der ein mit der Säulenkonsole drehbar verbundener Scharnierbolzen verdrehfest an der Türkonsole befestigt ist.

Bei der Verwendung eines Vorsprungs und bei der unsymmetrischen Anordnung von zwei oder drei Vorsprüngen am Scharnierbolzen kann dieser immer nur in einer Position in der Aufnahmeöffnung angeordnet werden, die der optimalen Position der mit dem Scharnierbolzen drehbar verbundenen Tür an einem Rahmenteil entspricht und leicht zu finden ist.

Auch bei der symmetrischen Anordnung von zwei oder drei an dem Scharnierbolzen angeordneten Vorsprüngen ergeben sich maximal zwei bzw. drei Anordnungsmöglichkeiten, deren Winkelabstand 180° bzw. 120° beträgt und somit eine Fehlpositionierung unmöglich macht.

Die bogenförmigen oder wulstartigen Vorsprünge ermöglichen neben der Übertragung von radialen und axialen Kräften auch die spielfreie Drehmomentübertragung vom Scharnierbolzen auf die Aufnahmeöffnung. Je nach Höhe des zu übertragenden Moments können die Vorsprünge mehr oder weniger stark ausgeprägt sein.

Auch die Herstellung der wulstartigen oder im Querschnitt bogenförmigen Ausnehmungen kann, wie die Herstellung der kegelstumpfförmigen Aufnahmeöffnung, mittels herkömmlichem Werkzeug in einem Arbeitsgang erfolgen.

Die verjüngte Form der Aufnahmeöffnung und die entsprechend verjüngte Form des Verbindungsabschnitts des Scharnierbolzens ermöglichen die Übertragung sowohl axialer als auch radialer Kräfte an allen Punkten der sich in Eingriff befindlichen Flächen von Verbindungsabschnitt und Aufnahmeöffnung. Auf die Bildung zusätzlicher Flächen, die nur zur Übertragung radialer oder axialer Kräfte verwendet werden, das Einsetzen des Scharnierbolzens in die Aufnahmeöffnung. Der im Endbereich des Verbindungsabschnitts einen geringen Durchmesser aufweisende Scharnierbolzen muß dabei nur in eine wesentlich größere Öffnung der Aufnahmeöffnung eingeführt werden.

Insbesondere bei Scharnieren mit integrierter Feststellfunktion ist die exakte Anordnung der Türkonsole an der Säulenkonsole von hoher Bedeutung. Durch die verjüngte Form wird erreicht, daß sich der Scharnierbolzen der Türkonsole automatisch in der Aufnahmeöffnung der Säulenkonsole zentriert. Dadurch wird eine manuelle, zeitintensive Zentrierung bei der Montage überflüssig. Die sich verjüngende Form gewährleistet zudem eine spielfreie Anordnung des Scharnierbolzens in der Aufnahmeöffnung, so daß auch auf üblicherweise notwendige Nachjustierungen verzichtet werden kann.

Eine Übertragung auftretender Drehmomente erfolgt über die im Eingriff befindlichen Ausnehmungen und Vorsprünge, die bei entsprechender Ausgestaltung auch axiale und radiale Kräfte aufnehmen können. Die Anzahl und die Form der Vorsprünge richtet sich dabei nach der Höhe des zu übertragenden Drehmoments.

Grundsätzlich ist die Art der Herstellung des Scharnierbolzens und die Art der Befestigung der Vorsprünge an dem Verbindungabschnitt frei wählbar. Die Form des erfindungsgemäßen Scharnierbolzens ermöglicht jedoch die kostengünstige und schnelle kaltfließpreßtechnische Herstellung des Scharnierbolzens mit bereits am Verbindungsabschnitt angeformten Vorsprüngen.

Die Querschnittsform des Verbindungsabschnitts und die sich daraus ergebende Querschnittsform der Aufnahmeöffnung ist grundsätzlich frei wählbar. Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind der Scharnierbolzen und die Aufnahmeöffnung im Verbindungsabschnitt kegelstumpfförmig ausgebildet. Dadurch wird eine verbesserte spielfreie Verbindung zwischen dem Verbindungsabschnitt und der Aufnahmeöffnung erzeugt. Zudem ist die kaltfließpreßtechnische Herstellung eines kegelstumpfförmigen Abschnitts einfacher zu realisieren.

Der Gesamtkegelwinkel der Aufnahmeöffnung und des Verbindungsabschnitts kann so gewählt werden, daß eine optimale Übertragung aller radialen und axialen Kräfte und eine sichere Anordnung des Scharnierbolzens in der Aufnahmeöffnung gewährleistet wird. Ein bei dieser Ausführungsform gewählter Gesamtkegelwinkel im Bereich von 40° hat sich dabei als besonders vorteilhaft erwiesen.

Die Verwendung eines kegelstumpfförmigen Querschnitts erleichtert zudem auch die Herstellung des Aufnahmebereichs. Nach dem Einbringen einer Bohrung kann mittels herkömmlicher Werkzeuge eine kegelstumpfförmige Aufnahmeöffnung in einem Arbeitsgang ausgeformt werden. Die Notwendigkeit mehrerer Arbeitsgänge zur Herstellung der Aufnahmeöffnung entfällt.

Grundsätzlich ist es möglich, die Vorsprünge in jeder beliebigen Form auszuführen. Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind jedoch die Vorsprünge im Bereich ihrer Scheitellinien abgeflacht und weisen vorzugsweise jeweils zwei Seitenflächen auf, die an entsprechend geformten Stützflächen der Ausnehmungen anliegen. Die Eigenschaft zur Übertragung aller Kräfte und Momente wird dabei nicht beeinflußt, da zwischen den Seitenflächen und den korrespondierenden Stützflächen der Ausnehmungen eine genügend große Kontaktfläche gebildet ist.

Grundsätzlich ist es möglich, eine Kraftübertragung nur über die Wülste zu erreichen. Nach einer Weiterbildung der Erfindung liegen auch die an die abgeflachten Bereiche angrenzenden Abschnitte der Seitenflächen mindestens teilweise als Kontaktflächen an zugeordneten Abschnitten der Aufnahmeöffnungen an. Durch eine Erhöhung der Fläche zur Übertragung axial und radial wirkender Kräfte können die auf die Wülste wirkenden Kräfte reduziert werden. Je nach Anwendungsfall können somit zusätzliche tragende Flächen erzeugt werden, die eine bessere Lastverteilung ermöglichen.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Abschnitte unterteilt in Kontaktflächen und berührungslose Flächen, die im Abstand von der Aufnahmeöffnung verlaufen. Falls Nachbearbeitungen der Oberfläche der Aufnahmeöffnung oder des Verbindungsabschnitts erforderlich sind, können diese auf die Kontaktfläche begrenzt werden, wodurch der Arbeitsaufwand reduziert wird.

Die Anordnung des Verbindungsabschnitts am Scharnierbolzen ist grundsätzlich frei wählbar und somit den konstruktiven Anforderungen anpaßbar. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Verbindungsabschnitt am Ende des Scharnierbolzens angeordnet, wodurch eine Materialeinsparung erzielt werden kann.

Die in den Ansprüchen 8 bis 11 beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung beschreiben einen mit einem Vorsprung versehenen kegelstumpfförmigen Verbindungsabschnitt. Der Vorsprung ist bei dieser Ausführungsform entlang seiner Scheitellinien abgeflacht und weist zwei Seitenflächen auf, die mit korrespondierenden Stützflächen einer in die Aufnahmeöffnung eingebrachten Ausnehmung in Eingriff stehen. Der große Abstand der Mittellinie des Vorsprungs von der Scharnierbolzenachse gewährleistet eine gute Drehmomentübertragung.

Der freie kegelstumpfförmige Verbindungsabschnitt des Scharnierbolzens kann an der dem Vorsprung gegenüberliegenden Seite sowie in an den Vorsprung angrenzenden Bereichen ebenfalls abgeflacht sein, so daß zwei Kontaktflächen entstehen, die an Stützflächen der Aufnahmeöffnung anliegen. Gemeinsam mit den an den Stützflächen der Ausnehmung anliegenden Seitenflächen kann der Scharnierbolzen somit vier Auflageflächen aufweisen, die eine stabile Anordnung des Scharnierbolzens in der Aufnahmeöffnung gewährleisten.

Über die Seitenflächen des Vorsprungs können die auftretenden Drehmomente übertragen werden. Zur Übertragung axial und radial auftretender Kräfte können sowohl der Vorsprung wie auch die an den Stützflächen der Aufnahmeöffnung anliegenden Kontaktflächen des Verbindungsabschnitts verwendet werden.

Die Verwendung eines einzigen Vorsprungs reduziert den Arbeitsaufwand zur Herstellung einer korrespondierenden Ausnehmung in der Aufnahmeöffnung. Über die frei wählbare Größe des wulstartigen Vorsprungs und der daraus resultierenden Seitenflächen sowie aus der frei wählbaren Größe der Kontaktfläche kann eine dem Anwendungsfall entsprechende Form gewählt werden, die es ermöglicht, alle auftretenden Kräfte zu übertragen.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung, die in den Ansprüchen 12 bis 15 erläutert sind, beschreiben u.a. einen Verbindungsabschnitt, der zwei diametral angeordnete Vorsprünge aufweist, die entlang ihrer Stirnlinien abgeflacht sind und deren Seitenflächen an den Stützflächen der Ausnehmungen der Aufnahmeöffnung anliegen. Bei diesem Ausführungsbeispiel können alle auftretenden Kräfte und Momente über die beiden Vorsprünge übertragen. Der übrige, kegelstumpfförmige Verbindungsabschnitt ist dabei im Abstand von der Aufnahmeöffnung angeordnet, so daß in diesem Bereich auf eine präzise Gestaltung der Oberfläche verzichtet werden kann. Der große Abstand der Mittellinien der Vorsprünge zueinander gewährleistet zudem eine große Drehmomentübertragung.

Das Einbringen der Ausnehmungen in die Aufnahmeöffnung kann wie bereits zuvor beschrieben, vorzugsweise mittels herkömmliche Fräswerkzeuge erfolgen. Die Einbringung der beiden Ausnehmungen in die Mantelfläche erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel in zwei Arbeitsgängen. Hierzu kann ein zweiter Fräser verwendet werden oder die Säulenkonsole bzw. der Fräser können in eine entsprechende Bearbeitungsposition bewegt werden.

Die in den Ansprüchen 16 bis 19 beschriebene vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung beschreiben einen Verbindungsabschnitt der drei sternförmig angeordnete Wülste aufweist, die entlang ihrer Stirnlinien abgeflacht sind und deren Seitenflächen mit korrespondierenden Stützflächen der Ausnehmungen der Aufnahmeöffnung in Eingriff stehen. Bei der Verwendung von drei Wülsten erhöht sich, im Vergleich zu den zuvor beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung mit einem oder zwei Wülsten, die Fähigkeit zur Übertragung von Momenten und Kräften.

Die zwischen den Wülsten befindlichen Flächen des Verbindungsabschnitts können im Abstand zur Aufnahmeöffnung angeordnet sein, so daß nur die Seitenflächen der Wülste zur Übertragung aller auftretenden Kräfte genutzt werden.

Bei den in den Ansprüchen 20 - 23 beschriebenen vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung wird der Verbindungsabschnitt des Scharnierbolzens aus zwei kegelstumpfförmigen Bereichen gebildet, deren Mittellinien parallel und in einem Abstand zur Scharnierbolzenachse verlaufen und die Aufnahmeöffnung aus zwei entsprechenden kegelstumpfförmigen Bereichen gebildet ist. Die Stirnseiten des kegelstumpfförmigen Bereichs sind bei diesem Ausführungsbeispiel über die gesamte Höhe abgeflacht. In dem Bereich, in dem sich die kegelstumpfförmigen Bereiche überschneiden bzw. aneinander anschließen, kann der Verbindungsabschnitt Einbuchtungen aufweisen, die als Toleranzausgleich dienen, so daß diese Bereiche im Abstand von der Aufnahmeöffnung verlaufen und nur die zwischen den abgeflachten Stirnseiten und den Einbuchtungen liegenden Flächen des Verbindungsabschnitts in Kontakt mit der Aufnahmeöffnung stehen, wodurch insgesamt vier Kontaktflächen gebildet werden, die eine stabile Abstützung des Scharnierbolzens in der Aufnahmeöffnung ermöglichen. Ein Auslaufenlassen der Einbuchtungen - von der Scharnierbolzenachse her betrachtet - im Bereich hinter den Mittellinien der kegelstumpfförmigen Bereiche ermöglicht zudem eine radiale Korrektur der Lage des Scharnierbolzens in der Aufnahmeöffnung. Im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung kann hier auf das Einbringen einer Ausnehmung in die Aufnahmeöffnung verzichtet werden.

Die Ausnahmeöffnung kann in zwei Arbeitsschritten fertiggestellt werden. Nach dem Einbringen einer konzentrisch zur Scharnierbolzenachse verlaufenden zylindrischen Bohrung können im Abstand zur Hauptachse zwei Kegelhalbbohrungen in die zylindrische Bohrung eingebracht werden.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine perspektivische Ansicht einer Säulenkonsole eines Scharniers mit einem Scharnierbolzen und einer Sicherungsschraube gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels;
Fig. 1a: eine Schnittdarstellung eines Verbindungsabschnitts des Scharnierbolzens von Fig. 1 im Zusammenwirken mit einer Aufnahmeöffnung der Säulenkonsole von Fig. 1;
Fig. 1b: eine Längsschnittdarstellung von Säulenkonsole, Scharnierbolzen und Türkonsole entlang der Schnittlinie A-A von Figur 1a;
Fig. 2: eine perspektivische Ansicht einer Säulenkonsole eines Scharniers mit einem Scharnierbolzen und einer Sicherungsschraube gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels;
Fig. 2a: eine Schnittdarstellung eines Verbindungsabschnitts des Scharnierbolzens von Fig. 2 im Zusammenwirken mit einer Aufnahmeöffnung der Säulenkonsole von Fig.2;
Fig. 2b: eine Längsschnittdarstellung von Säulenkonsole, Scharnierbolzen und Türkonsole entlang der Schnittlinie B-B von Figur 2a;
Fig. 3: eine perspektivische Ansicht einer Säulenkonsole eines Scharniers mit einem Scharnierbolzen und einer Sicherungsschraube gemäß eines dritten Ausführungsbeispiels;
Fig. 3a: eine Schnittdarstellung eines Verbindungsabschnitts des Scharnierbolzens von Fig. 3 im Zusammenwirken mit einer Aufnahmeöffnung der Säulenkonsole von Fig. 3;
Fig. 3b: eine Längsschnittdarstellung von Säulenkonsole, Scharnierbolzen und Türkonsole entlang der Schnittlinie C-C von Figur 3a;
Fig. 4: eine perspektivische Ansicht einer Säulenkonsole eines Scharniers mit einem Scharnierbolzen und einer Sicherungsschraube gemäß eines vierten Ausführungsbeispiels;
Fig. 4a: eine Schnittdarstellung eines Verbindungsabschnitts des Scharnierbolzens von Fig. 4 im Zusammenwirken mit einer Aufnahmeöffnung der Säulenkonsole von Fig. 4;
Fig. 4b: eine Längsschnittdarstellung von Säulenkonsole, Scharnierbolzen und Türkonsole entlang der Schnittlinie D-D von Figur 4a.

Die Figuren 1 bis 1b zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer drehgelenkigen Anordnung einer Türkonsole 8 an einer Säulenkonsole 1. Ein Scharnierbolzen 3 ist drehgelenkig mit der Türkonsole 8 verbunden und in der Säulenkonsole 1 verdrehfest angeordnet. Der Scharnierbolzen 3 weist dazu im unteren Bereich einen Verbindungsabschnitt 4a auf, der kegelstumpfförmig ausgebildet ist. Auf der Mantelfläche des kegelstumpfförmigen Bereichs ist ein wulstartiger Vorsprung 6 angeordnet, der sich unter einem Winkel zur Längsachse des Scharnierbolzens 3 erstreckt.

Die Säulenkonsole 1 weist in einem Aufnahmeabschnitt 2 eine Bohrung 9 auf, die zur Aufnahme des Scharnierbolzens 3 mit einer kegelstumpfförmigen Aufnahmeöffnung 5a versehen ist. Die verdrehsichere Anordnung des Scharnierbolzens 3 in der Aufnahmeöffnung 5a erfolgt über Seitenflächen 13 des wulstartigen Vorsprungs 6, die an Stützflächen 14 einer Ausnehmung 12 der Aufnahmeöffnung 5a anliegen. Zur axialen Sicherung des Scharnierbolzens 3 in der Aufnahmeöffnung 5a wird eine Sicherungsschraube 7 verwendet, die von der der Aufnahmeöffnung 5a gegenüberliegenden Seite des Aufnahmeabschnitts 2 her in eine am unteren Ende des Scharnierbolzens 3 axial verlaufende Gewindebohrung eingeschraubt wird.

In einem dem Vorsprung 6 gegenüberliegenden Bereich und in einem direkt an den Vorsprung 6 angrenzenden Bereich ist der kegelstumpfförmige Verbindungsabschnitt 4a abgeflacht. Dadurch werden zwei begrenzte Kontaktflächen 15 gebildet, die an Stützflächen 19 der Aufnahmeöffnung 5a anliegen.

Die Figuren 2 bis 2b zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel zur verdrehsicheren Anordnung des Scharnierbolzens 3 der Türkonsole 8 an der Säulenkonsole 1. Im Gegensatz zu dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel weist der Scharnierbolzen 3 einen kegelstumpfförmigen Verbindungsabschnitt 4b auf, der mit zwei wulstartigen, einander gegenüberliegenden Vorsprüngen 6 versehen ist. Die Aufnahmeöffnung 5b des Aufnahmeabschnitts 2 der Säulenkonsole 1 ist kegelstumpfförmig ausgebildet und weist zwei Ausnehmungen 12 auf. Zur Verdrehsicherung liegen die an den Stirnlinien abgeflachten Vorsprünge 6 mit ihren Seitenflächen 13 an den Stützflächen 14 der Ausnehmungen 12 der Aufnahmeöffnung 5b an. Eine Sicherungsschraube 7 dient wiederum zur axialen Sicherung des Scharnierbolzens 3 in dem Aufnahmeabschnitt 2.

Der kegelstumpfförmige Verbindungsabschnitt 4b ist zwischen den beiden Vorsprüngen 6 derart ausgebildet, daß er keine Berührung mit der Aufnahmeöffnung 5b hat, so daß nur die Seitenflächen 13 der wulstartigen Vorsprünge 6 an den Stützflächen 14 der Ausnehmungen 12 anliegen.

Der Aufnahmeabschnitt 2 weist auf der dem Schraubenkopf der Schraube 7 zugewandten Seite eine Nut 11 auf, durch die flüssige Medien, wie Entfettungs- und Lackierungsmittel, abfließen können. Eine solche Nut 11 wird bei allen hier beschriebenen Ausführungsbeispielen verwendet

Das in den Figuren 3 bis 3b dargestellte dritte Ausführungsbeispiel weist einen Scharnierbolzen 3 auf, der im Verbindungsabschnitt 4c drei wulstartige, vorzugsweise sternförmig angeordnete Vorsprünge 6 aufweist. Die Vorsprünge 6 sind wiederum an ihren Stirnseiten abgeflacht. Die Aufnahmeöffnung 5c ist im Aufnahmeabschnitt 2 wiederum kegelstumpfförmig ausgebildet und weist drei sternförmig angeordnete Ausnehmungen 12 auf. Die Schraube 7 wird in bekannter Weise zur axialen Sicherung des Scharnierbolzens 3 in der Aufnahmeöffnung 5c genutzt. Die Seitenflächen 13 der wulstartigen Vorsprünge 6 liegen an Stützflächen 14 der Ausnehmungen 12 der Aufnahmeöffnung 5c an. Die zwischen den wulstartigen Vorsprüngen 6 befindlichen Abschnitte des Verbindungsabschnitts 4c befinden sich nicht im Kontakt mit der Aufnahmeöffnung 5c.

Die in den Figuren 4 bis 4b dargestellte vierte Ausführungsform der Erfindung stellt einen Scharnierbolzen 3 dar, bei dem der Verbindungsabschnitt 4d als Doppelkegel 10 ausgeführt ist. Die Mittellinien 18 des sich aus zwei kegelstumpfförmigen Bereichen zusammensetzenden Doppelkegels 10 verlaufen parallel und in einem Abstand zur Scharnierbolzenachse 16. Die Stirnseiten 17 der kegelstumpfförmigen Bereiche sind abgeflacht. Die Mantelfläche weist in dem Bereich, in dem sich die beiden kegelstumpfförmigen Bereiche überschneiden bzw. aneinanderanschließen zwei Aussparungen auf, so daß der Doppelkegel 10 vier Kontaktflächen 15 aufweist, die an den Stützflächen 19 der Aufnahmeöffnung 5d anliegen.

Wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen wird der Scharnierbolzen 3 durch eine Sicherungsschraube 7 axial in der Aufnahmeöffnung 5d fixiert.

Die Herstellung der Aufnahmeöffnung (5a-5d) erfolgt in drei Arbeitsschritten. In den Aufnahmebereich 2 der Säulenkonsole wird eine Bohrung 9, vorzugsweise eine Durchgangsbohrung, eingebracht. Anschließend wird der zur Aufnahme des Scharnierbolzens 3 vorgesehene Bereich der Bohrung 9 mittels eines Kegelsenkers kegelstumpfförmig ausgeformt. Die zur verdrehsicheren Anordnung des Scharnierbolzens 3 benötigten Ausnehmungen 12 werden nacheinander mittels eines Fräswerkzeugs in die Mantelfläche der Aufnahmeöffnung (5a-5d) eingebracht.

Claims

Scharnier, vorzugsweise für Kraftfahrzeuge zur Anlenkung einer Tür oder einer Klappe an einem Träger, mit

einer Türkonsole (8),

einer Säulenkonsole (1)

und einem Scharnierbolzen (3) für eine drehgelenkige Verbindung der Türkonsole (8) und der Säulenkonsole (1),

wobei der Scharnierbolzen (3), der drehbar mit der Türkonsole (8) oder mit der Säulenkonsole (1) verbunden wird, durch einen Verbindungsabschnitt (4a-4d) verdrehsicher, aber zur Montage abnehmbar an einem Aufnahmeabschnitt (2) der Säulenkonsole (1) oder der Türkonsole (8) befestigt ist,

sich der Verbindungsabschnitt (4a-4d) des mit der Türkonsole (8) drehbar verbundenen Scharnierbolzens (3) - in Einführungsrichtung zu dem Aufnahmeabschnitt (2) der Säulenkonsole (1) hin gesehen - verjüngt und der Aufnahmeabschnitt (2) der Säulenkonsole (1) eine Aufnahmeöffnung (5a-5d) von entsprechend verjüngter Form aufweist,

die Umfangsfläche des Scharnierbolzens (3) an dem Verbindungsabschnitt (4a-4d) Vorsprünge (6) aufweist,

an der Innenfläche der Aufnahmeöffnung (5a-5d) die gleiche Anzahl entsprechender Ausnehmungen (12) zur Aufnahme der Vorsprünge (6) angeordnet sind,

sich die Vorsprünge (6) und die Ausnehmungen (12) jeweils unter einem Winkel zur Längsachse (16) des Scharnierbolzens (3) erstrecken
dadurch gekennzeichnet, daß

die Umfangsfläche des Scharnierbolzens (3) maximal drei Vorsprünge (6) aufweist, die im Querschnitt bogenförmig oder wulstartig ausgebildet sind und mit korrespondierenden Ausnehmungen (12) der Aufnahmeöffnung (5a-5d) in Eingriff stehen

und der Verbindungsabschnitt (4a-4d) und die Aufnahmeöffnung (5a-5d) spielfrei in Eingriff kommen.
Scharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Scharnierbolzen (3) und die Aufnahmeöffnung (5a-5d) im Verbindungsabschnitt (4a-4d) kegelstumpfförmig ausgebildet sind.
Scharnier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (6) im Bereich ihrer Scheitellinien abgeflacht sind und vorzugsweise jeweils zwei Seitenflächen (13) aufweisen, die an entsprechend geformten Stützflächen (14) der Ausnehmungen (12) anliegen.
Scharnier nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an die abgeflachten Bereiche angrenzenden Abschnitte der Seitenflächen (13) mindestens teilweise als Kontaktflächen (15) an zugeordneten Abschnitten der Aufnahmeöffnung (5a-5d) anliegen.
Scharnier nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte unterteilt sind in Kontaktflächen (15) und berührungslose Flächen, die im Abstand von der Aufnahmeöffnung (5a-5d) verlaufen.
Scharnier nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsabschnitt (4a-4d) am Ende des Scharnierbolzens (3) angeordnet ist.
Scharnier nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der im Verbindungsabschnitt (4a) kegelstumpfförmig ausgebildete Bereich des Scharnierbolzens (3) einen Wulst (6) aufweist (Fig.1-1b).
Scharnier nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulst (6) zwei tragende Seitenflächen (13) aufweist.
Scharnier nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der kegelstumpfförmige Bereich des Verbindungsabschnitts (4a) derart abgeflacht und ausgebildet ist, daß er mit zwei Kontaktflächen (15), die an zwei den Seitenflächen (13) des Wulstes (6) gegenüberliegenden Abschnitten angeordnet sind, an der Aufnahmeöffnung (5a) anliegt.
Scharnier nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Seitenflächen (13) des Wulstes (6) und die beiden Kontaktflächen (15) des kegelstumpfförmigen Bereichs an den Stützflächen (19) der Aufnahmeöffnung (5a) bzw. an den Stützflächen (14) der Ausnehmungen (12) anliegen.
Scharnier nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der im Verbindungsabschnitt (4b) kegelstumpfförmig ausgebildete Bereich des Scharnierbolzens (3) zwei einander diametral gegenüberliegende Wülste (6) aufweist und die Aufnahmeöffnung (5a) mit zwei entsprechenden Ausnehmungen (12) versehen ist (Fig.2-2b).
Scharnier nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wülste (6) jeweils zwei einander gegenüberliegende, tragende Seitenflächen (13) aufweisen und mit Stützflächen (14) der Ausnehmungen (12) im Eingriff stehen.
Scharnier nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen des kegelstumpfförmigen Bereichs des Verbindungsabschnittes (4b) im Abstand von der Aufnahmeöffnung (5b) verlaufen und nur die Wülste (6) an der Aufnahmeöffnung (5b) bzw. deren Ausnehmungen (12) anliegen.
Scharnier nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wülste (6) längs der Scheitellinien abgeflacht sind und die so gebildeten Seitenflächen (13) der Wülste (6) an den Stützflächen (14) der Ausnehmungen (12) der Aufnahmeöffnung (5b) anliegen.
Scharnier nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der im Verbindungsabschnitt (4c) kegelstumpfförmig ausgebildete Bereich des Scharnierbolzens (3) drei sternförmig angeordnete Wülste (6) aufweist (Fig.3-3b).
Scharnier nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Wülste (6) jeweils zwei tragende Seitenflächen (13) und die Ausnehmungen (12) der Aufnahmeöffnung (5c) entsprechend jeweils zwei Stützflächen (14) aufweisen.
Scharnier nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen des kegelstumpfförmigen Bereichs im Abstand von der Aufnahmeöffnung (5c) verlaufen und nur die Wülste (6) an der Aufnahmeöffnung (5c) bzw. deren Ausnehmungen (12) anliegen.
Scharnier nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen (13) der Wülste (6) an der Aufnahmeöffnung (5c) anliegen.
Scharnier nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsabschnitt (4d) zwei kegelstumpfförmige Bereiche aufweist, deren Mittellinien (18) parallel und in einem Abstand zur Scharnierbolzenachse verlaufen und die Aufnahmeöffnung (5d) aus zwei entsprechenden kegelstumpfförmigen Bereichen gebildet ist (Fig.4-4b).
Scharnier nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseiten (17) der kegelstumpfförmigen Bereiche über die gesamte Höhe abgeflacht sind.
Scharnier nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die an die abgeflachten Stirnseiten (17) angrenzenden Kontaktflächen (15) an den Stützflächen (19) der Aufnahmeöffnung (5d) anliegen.
Scharnier nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die kegelstumpfförmigen Bereiche in dem Bereich, in dem sie sich überschneiden bzw. aneinanderanschließen, im Abstand von der Aufnahmeöffnung (5d) verlaufen und nur die Kontaktflächen (15) an der Aufnahmeöffnung (5d) bzw. deren Stützflächen (19) anliegen.