EP2549037A1

EP2549037A1 - Kraftfahrzeugscharnier

Info

Publication number: EP2549037A1
Application number: EP12178043A
Authority: EP
Inventors: Dennis Hofacker; Ulrich Krumbiegel; Johann Olfert
Original assignee: Ise Automotive GmbH
Current assignee: Metalsa Automotive GmbH
Priority date: 2012-07-26
Filing date: 2012-07-26
Publication date: 2013-01-23
Also published as: EP2685038A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugscharnier mit einem ersten Scharnierteil und einem zweiten Scharnierteil, die gelenkig miteinander verbunden sind. Um ein Kraftfahrzeugscharnier bereit zu stellen, welches auch bei verunfallten Fahrzeugen eine zuverlässige Öffnungsmöglichkeit bietet, ist vorgesehen, dass das erste oder zweite Scharnierteil einen fahrzeugseitig anordbaren Grundkörper, ein mit dem anderen Scharnierteil gelenkig verbindbares Kopplungselement, eine Verriegelungseinheit, die zwischen einer das Kopplungselement und den Grundkörper in einer Normallage aneinander festlegenden Sperrstellung und einer das Kopplungselement von dem Grundkörper trennbaren Freigabestellung verstellbar ist und eine Betätigungseinheit zur Verstellung der Verriegelungseinheit aus der Sperrstellung in die Freigabestellung aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugscharnier mit einem ersten Scharnierteil und einem zweiten Scharnierteil, die gelenkig miteinander verbunden sind.
Kraftfahrzeugscharniere der eingangs genannten Art sind in vielfältigen Ausgestaltungen aus dem Stand der Technik bekannt. Sie dienen bei Kraftfahrzeugen zur gelenkigen Anordnung einer Tür, Haube, Klappe oder dergleichen gegenüber einer Fahrzeugkarosserie, wobei den unterschiedlichen Anforderungen entsprechend eine Vielzahl spezialisierter Kraftfahrzeugscharnier existieren, bei denen ein Scharnierteil an der Fahrzeugkarosserie angeordnet und das andere Scharnierteil mit dem gelenkig mit der Karosserie zu verbindenden Bauteil, d. h. der Tür, Klappe, Haube oder dergleichen verbunden ist.
Einen wesentlichen Bereich derartiger Kraftfahrzeugscharniere stellen dabei Kraftfahrzeugtürscharnier dar, welche einer besonders hohen Beanspruchung unterliegen und an die darüber hinaus besonders hohe Anforderungen an den Bedienkomfort sowie die Zuverlässigkeit gestellt werden. Neben der einfachen gelenkigen Anordnung einer Fahrzeugtür gegenüber der Fahrzeugkarosserie und bspw. einer zuverlässigen Arretierung der Fahrzeugtür über das Kraftfahrzeugtürscharnier werden darüber hinaus an die Crasheigenschaften der Türscharniere besonders hohe Anforderungen gestellt. So müssen die Kraftfahrzeugtürscharniere derart ausgestaltet sein, dass auch bei einem verunfallten Fahrzeug eine Öffnungsmöglichkeit verbleibt, so dass ein schneller Zugang zum Innenraum und den darin möglicherweise verletzten Personen gegeben ist.
Bekannte Kraftfahrzeugtürscharniere weisen dabei den Nachteil auf, dass bei einem zu hohen Verformungsgrad die Verschwenkbarkeit des Türscharniers nicht mehr gegeben ist. Ferner ist eine Öffnung der Kraftfahrzeugtür über die durch das Kraftfahrzeugtürscharnier vorgegebene Schwenkachse dann nicht möglich, wenn durch die Lage des verunfallten Fahrzeugs eine Verschwenkung der Kraftfahrzeugtür um die durch das Kraftfahrzeugtürscharnier vorgegebene Schwenkachse blockiert ist. Diese Gefahr betrifft bspw. Sportwagen mit spezieller Türart wie Flügeltüren, welche bspw. im Falle eines sich auf einem Dach befindlichen verunfallten Fahrzeug keine Öffnungsmöglichkeit bieten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeugscharnier bereit zu stellen, welches auch bei verunfallten Fahrzeugen eine zuverlässige Öffnungsmöglichkeit bietet.
Die Erfindung löst die Aufgabe durch ein Kraftfahrzeugscharnier mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Kennzeichnend für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeugscharnier ist, dass das erste oder zweite Scharnierteil

einen fahrzeugseitig anordbaren Grundkörper,
ein mit dem anderen Scharnierteil gelenkig verbindbares Kopplungselement,
eine Verriegelungseinheit, die zwischen einer das Kopplungselement und den Grundkörper in einer Normallage aneinander festlegenden Sperrstellung und einer das Kopplungselement von dem Grundkörper trennbaren Freigabestellung verstellbar ist und
eine Betätigungseinheit zur Verstellung der Verriegelungseinheit aus der Sperrstellung in die Freigabestellung

Wesentlich für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeugscharnier, das ein erstes und ein zweites gelenkig miteinander verbundenes Scharnierteil aufweist, ist, dass eines der beiden Scharnierteile eine besondere Ausgestaltung aufweist, nämlich einen Grundkörper und ein mit dem Grundkörper verbundenes Kopplungselement besitzt, wobei eine Trennmöglichkeit zwischen dem Grundkörper und dem Kopplungselement besteht. Hierdurch ist im Bedarfsfall eine Trennung des Scharniers und somit eine Entfernung des über das Scharnier mit der Fahrzeugkarosserie verbundenen Bauteils möglich.
Grundsätzlich ermöglicht auch das erfindungsgemäße Kraftfahrzeugscharnier über das erste und zweite Scharnierteil eine einfache und zuverlässige gelenkige Anordnung einer Tür, Klappe, Haube oder dergleichen an einer Fahrzeugkarosserie. Ein erstes Scharnierteil ist hierzu karosserieseitig, d. h. mit der Fahrzeugkarosserie verbunden und das zweite Scharnierteil ist mit dem gelenkig mit der Fahrzeugkarosserie zu verbindenden Bauteil verbunden. Über die gelenkige Verbindung des ersten und zweiten Scharnierteils besteht dann die Möglichkeit, das verbundene Bauteil gegenüber der Fahrzeugkarosserie zu verstellen, bspw. zu verschwenken.
Gemäß der Erfindung weist dabei eines der beiden Scharnierteile einen mindestens zweiteiligen Aufbau auf. Ein Scharnierteil setzt sich somit aus mindestens einem Grundkörper, welcher fahrzeugseitig, d. h. an der Fahrzeugkarosserie oder an dem mit der Fahrzeugkarosserie zu verbindenden Fahrzeugteil, bspw. einer Tür, einer Klappe oder einer Haube anordbar ist und einem mit dem Grundkörper verbundenen Kopplungselement zusammen, wobei über das Kopplungselement eine gelenkige Verbindung mit dem zweiten Scharnierteil herstellbar ist.
In einem Normalbetrieb des Kraftfahrzeugscharniers dient die Verriegelungseinheit des Kraftfahrzeugscharniers dazu, das Kopplungselement an dem Grundkörper festzulegen, so dass sich das erfindungsgemäße Kraftfahrzeugscharnier im Betrieb nicht von herkömmlichen Kraftfahrzeugscharnieren mit einteiligen Scharnierteilen unterscheidet. Das aus mindestens einem Grundkörper und einem Kopplungselement zusammengesetzte Scharnierteil verhält sich somit wie das andere, in der Regel einstückig ausgestaltete Scharnierteil.
Die erfindungsgemäße Verriegelungseinheit bietet jedoch die Möglichkeit einer Verstellung aus einer das Kopplungselement und den Grundkörper in der Normallage aneinander festlegenden Sperrstellung in eine Freigabestellung, in welche das Kopplungselement von dem Grundkörper trennbar ist. Die Trennbarkeit ermöglicht somit eine Aufhebung der über das erfindungsgemäße Kraftfahrzeugscharnier hergestellten Verbindung von Fahrzeugkarosserie und angeschlossenem Bauteil, so dass hierdurch bei einer Fahrzeugtür bspw. eine alternative Öffnungsmöglichkeit besteht. Zur Verstellung der Verriegelungseinheit dient dabei eine Betätigungseinheit, welche im Bedarfsfall bspw., im sensorisch erfassten Crashfall, bzw. nach Einstellung einer bestimmten Fahrzeuglage, die Verriegelungseinheit aus der Sperrstellung in die Freigabestellung bewegt.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeugtürscharnier zeichnet sich somit dadurch aus, dass für den Fall, dass eine Verschwenkung des über das Kraftfahrzeugscharnier verbundenen Bauteils gegenüber der Karosserie nicht möglich ist, die über das Kraftfahrzeugscharnier hergestellte Verbindung des Bauteils mit der Fahrzeugkarosserie in alternativer Weise durch Aufhebung der Verbindung von Grundkörper und Kopplungselement trennbar ist. Wesentlich ist dabei, dass zumindest eine der beiden Scharnierteile, von denen eines fahrzeugseitig, d. h. mit der Fahrzeugkarosserie oder dem gelenkig mit der Fahrzeugkarosserie zu verbindenden Bauteil verbunden ist, mindestens zweiteilig aus einem Grundkörper und einem Kopplungselement gebildet ist, die im Normalbetrieb starr aneinander angeordnet sind, jedoch im Bedarfsfall eine Trennbarkeit eröffnen, wodurch sich eine weitere Möglichkeit der Verlagerung des verschwenkbar angeordneten Bauteils gegenüber der Fahrzeugkarosserie ergibt.
Die Anordnung des Kopplungselements an dem Grundkörper in deren Normallage, in der diese aneinander festgelegt sind, kann grundsätzlich in beliebiger Weise erfolgen. Nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass an dem einem Kopplungselement und/oder Grundkörper Vorsprünge angeordnet sind, die in der Normallage in entsprechende Vertiefungen an dem anderen Kopplungselement und/oder Grundkörper eingreifen. Besonders vorteilhafter Weise können diese Vorsprünge dabei durch Positionierstifte und die Vertiefung durch entsprechend ausgebildete Bohrungen gebildet sein.
Die Verwendung von Vorsprüngen und entsprechend ausgebildeten Vertiefungen, bspw. Positionierstiften und Bohrungen, ermöglicht es, das Kopplungselement besonders zuverlässig in der Normallage an dem Grundkörper festzulegen, sodass im Normalbetrieb zu einem Versagen führenden Relativbewegungen des Kopplungselements gegenüber dem Grundkörper wirksam vorgebeugt wird. Die Vorsprünge und Vertiefungen ermöglichen dabei in der Normallage durch den durch sie hervorgerufenen Formschluss eine besonders zuverlässige Festlegung des Kopplungselements an dem Grundkörper.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeugscharnier ermöglicht es, in der Freigabestellung der Verriegelungseinheit das Kopplungselement von dem Grundkörper zu trennen. Die Trennbewegung, wobei das Kopplungselement relativ gegenüber dem Grundkörper bewegt werden kann, kann dabei in beliebiger Weise erzeugt werden, wobei auch lediglich eine einfache Freigabe möglich ist, in deren Folge durch manuelle Betätigung Grundkörper und Kopplungselement voneinander entfernt werden. Nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass das Kopplungselement und der Grundkörper entgegen einer Vorspannung in der Normallage aneinander festgelegt sind. Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung wirkt in der Normallage eine Vorspannung, welche Grundkörper und Kopplungselement voneinander wegdrückt. Die Verriegelungseinheit bewirkt dabei, dass das Kopplungselement und der Grundkörper in entgegen der Vorspannung in der Normallage aneinander festgelegt sind. Im Falle einer Verlagerung der Verriegelungseinheit in die Freigabestellung bewirkt die Vorspannung dann eine automatisierte Trennungsbewegung des Kopplungselements von dem Grundkörper, welcher von der Höhe der Vorspannung abhängig ist.
Die Ausgestaltung der Vorspannung kann dabei in beliebiger Weise erfolgen. Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die Vorspannung durch ein im Bereich zwischen dem Kopplungselement und dem Grundkörper angeordnetes Federelement, insbesondere eine Schraubendruckfeder bereitgestellt wird. Gemäß dieser Weiterbildung der Erfindung werden der Grundkörper und das Kopplungselement in der Normallage bevorzugt entgegen der durch die Schraubendruckfeder erzeugten Vorspannung aneinander festgelegt. Im Falle einer Verlagerung der Verriegelungseinheit in die Freigabestellung bewirkt dann das Federelement, bspw. die Schraubendruckfeder eine Relativbewegung des Grundkörpers gegenüber dem Kopplungselement, wodurch eine Trennung des Kraftfahrzeugscharniers bewirkt wird. Die Verwendung eines Federelements, insbesondere einer Schraubendruckfeder zeichnet sich dabei dadurch aus, dass sie eine besonders zuverlässige Vorspannung bei sehr geringen Kosten bietet.
Die grundsätzliche Festlegung des Grundkörpers an dem Kopplungselement in der Normallage durch die Verriegelungseinheit kann in beliebiger Weise ausgestaltet sein, sofern gewährleistet ist, dass die Verriegelungseinheit in eine Freigabestellung verstellbar ist, in der das Kopplungselement von dem Grundkörper trennbar ist. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die Verriegelungseinheit ein sich durch den Grundkörper und das Kopplungselement erstreckendes Arretierungselement aufweist, das in der Normallage einenends mit einem Anschlagelement an einer Außenfläche von Kopplungselement oder Grundkörper anliegt, wobei die Verriegelungseinheit anderenends des Arretierungselements derart zwischen der Sperrstellung und der Freigabestellung verstellbar ist, dass in der Sperrstellung das Arretierungselement das Kopplungselement und den Grundkörper aneinander festlegt und in der Freigabestellung das Arretierungselement gegenüber dem Grundköper und/oder Kopplungselement verlagerbar ist.
Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich durch den Grundkörper und das Kopplungselement ein Arretierungselement. Dieses weist einenends ein Anschlagelement auf, welches an einer Außenfläche des Kopplungselements oder des Grundkörpers anliegt. Durch die Verriegelungseinheit ist das Arretierungselement in der Sperrstellung derart fixiert, dass das Kopplungselement und der Grundkörper aneinander festlegt. Das Arretierungselement liegt dabei einenends mit dem Anschlagelement an der Außenfläche des Kopplungselements oder Grundkörpers an und wird anderenends durch die Verriegelungseinheit in der Sperrstellung derart festgelegt, dass das Kopplungselement und der Grundkörper hinsichtlich einer Trennbewegung blockiert sind.
Durch die Verwendung eines Arretierungselements, das bspw. als Zuganker in Form eines sich durch Grundkörper und Kopplungselement erstreckenden Bolzen gebildet sein kann, kann in einfacher Weise eine in Längsachsenrichtung des Bolzens gerichtete Trennbewegung blockiert werden, wobei einerseits das Anschlagelement und andererseits die Verriegelungseinheit eine Trennbewegung blockiert.
Die Ausgestaltung der Verriegelungseinheit ist dabei grundsätzlich frei wählbar. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Verriegelungseinheit jedoch ein in der Sperrstellungen an der der Außenfläche abgewandten Seite des Scharnierteils anliegendes Sperrelement auf, das zwischen einer das Arretierungselement in der Normallage festlegenden Arretierungslage und einer das Arretierungselement freigebenden Entriegelungslage verstellbar ist. Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung wird das dem Anschlagelement gegenüberliegende Ende des Arretierungselements an der der Außenfläche gegenüberliegenden Seite das Scharnierteils, bestehend aus Grundkörper und Kopplungselement, fixiert. Demgemäß wird das Arretierungselement bspw. an einer Außenfläche des Kopplungselements fixiert, wenn das Anschlagelement an der Außenfläche des Grundkörpers anliegt. Analog dazu erfolgt die Festlegung des Arretierungselements durch die Verriegelungseinheit an der Außenfläche des Grundkörpers, wenn das Anschlagelements des Arretierungselements an der Außenfläche des Kopplungselements anliegt. Zum Einsatz kommt dabei ein Sperrelement, das zwischen einer das Arretierungselement festlegenden Arretierungslage und einer das Arretierungselement freigebenden Entriegelungslage verstellbar ist. In der Normallage wird gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung das Kopplungselement und der Grundkörper zwischen dem Sperrelement und dem Anschlagelement fixiert.
Die Ausgestaltung des Sperrelements kann grundsätzlich in beliebiger Weise erfolgen. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass das Sperrelement durch ein einstückig mit dem Arretierungselement ausgebildetes, senkrecht zu dessen Längsachse verlaufenden Steg gebildet ist, wobei der Steg in der Normallage gegenüber einer Stegöffnung in dem der Außenfläche abgewandten Bereich des Scharnierteils angeordnet ist. Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung weist das Arretierungselement an seinem der Anschlagfläche gegenüberliegenden Ende einen sich im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Arretierungselements erstreckenden Steg auf. Das Arretierungselement erstreckt sich dabei durch eine stegförmige Öffnung in dem der Außenfläche abgewandten Scharnierteil. D.h. im Falle einer Anordnung des Anschlagelements an einer Außenfläche des Grundkörpers weist das Kopplungselement eine stegförmige Durchgangsöffnung auf, sodass durch Verdrehung des Arretierungselements eine Position erreicht werden kann, in der sich der Steg quer zur Stegöffnung erstreckt und so eine Arretierung des Grundkörpers an dem Kopplungselement zwischen dem Steg und dem Anschlagelement bewirkt. Zur Verlagerung der Verriegelungseinheit in die Freigabestellung erfolgt eine Verdrehung des Arretierungselements derart, dass der Steg fluchtend mit der entsprechend ausgebildeten Stegöffnung angeordnet ist, wodurch dann eine Trennungsbewegung erfolgen kann. Eine entsprechende Ausgestaltung des Arretierungselements ermöglicht eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugscharniers, wobei durch einfache Verdrehung des Arretierungselements dieses zwischen der Sperrstellung und der Freigabestellung verstellt werden kann.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Sperrelement durch eine Sperrscheibe gebildet ist, die zwischen einer das Arretierungselement festlegenden Arretierungslage und der das Arretierungselement freigebende Entriegelungslage verstellbar ist. Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung dient eine Sperrscheibe dazu, ein sich durch den Grundkörper und das Kopplungselement erstreckendes, einerseits mit einem Anschlagelement an einer Außenfläche anliegendes Arretierungselement an der der Außenfläche abgewandten Seite des Scharnierteils zu arretieren. Die Sperrscheibe kann hierzu bspw. eine Öffnung entsprechend des dem Anschlagelement gegenüberliegenden ausgebildeten Endes des Arretierungselements aufweisen, wobei in einer ersten Position der Sperrscheibe dieses Ende durch eine Öffnung der Sperrscheibe bewegbar ist und in einer zweiten Position der Sperrscheibe dieses Ende durch die Sperrscheibe gegenüber dem Grundkörper und dem Kopplungselement fixiert ist.
Grundsätzlich kann die Verlagerung des Sperrelements aus der Arretierungslage in die Entriegelungslage in beliebiger Weise bewirkt werden, wobei hierzu die Betätigungseinheit Verwendung findet. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Betätigungseinheit jedoch eine Aktuatoreinheit zur Verlagerung des Sperrelements aus der Arretierungslage in die Entriegelungslage auf. Die Aktuatoreinheit ermöglicht durch ihre einfache Aktivierung die Verlagerung eines Betätigungselements, welches durch seine Verlagerung wiederum eine Bewegung des Sperrelements bewirkt, durch die diese aus der Arretierungslage in die Entriegelungslage gelangt. Als Aktuatoren können grundsätzlich beliebige Aktuatoren, bspw. magnetisch wirkende, eingesetzt werden. Besonders vorteilhafter Weise weist die Aktuatoreinheit jedoch einen pyrotechnischen Aktuator auf, der derart angeordnet ist, dass eine Aktivierung des Aktuators eine Verlagerung des Sperrelements in die Entriegelungslage bewirkt. Ein pyrotechnischer Aktuator zeichnet sich dabei durch seine hohe Zuverlässigkeit sowie schnelle Auslösemöglichkeit aus. Ein durch den pyrotechnischen Aktuator verlagerbarer Bolzen, der als Betätigungselement dient, gelangt bei der Aktivierung dabei in Eingriff mit dem Sperrelement und bewirkt dessen Verlagerung in die Entriegelungslage.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Anschlagelement und der Außenfläche ein Federelement, insbesondere ein Tellerfederpaket angeordnet. Eine derartige Ausgestaltung der Erfindung bewirkt eine Vorspannung des Arretierungselements in Richtung einer Trennbewegung, wodurch im Falle einer Verlagerung des Sperrelements in die Entriegelungslage eine schnelle Trennbarkeit von Grundkörper und Kopplungselement gewährleistet ist. Besonders vorteilhafter Weise ist ferner nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass das Anschlagelement auf das dem Sperrelement gegenüberliegende Ende aufschraubbar ist, insbesondere durch eine Mutter gebildet ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht, im Falle der Verwendung eines Tellerfederpakets gemäß vorstehend beschriebener Weiterbildung der Erfindung, eine gute Einstellbarkeit der durch das Tellerfederpaket erzeugten Vorspannung und verbessert darüber hinaus die Montagemöglichkeiten, nachdem das Anschlagelement nach einer Anordnung des Arretierungselements in einfacher Weise auf das Ende aufschraubbar ist.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Anschlagelement und der Außenfläche eine Spielausgleichsvorrichtung zur Festlegung des Abstands zwischen dem Anschlagelement und der Außenfläche angeordnet. Die Verwendung einer Spielausgleichsvorrichtung ermöglicht es, Herstellungstoleranzen und ein sich hieraus ergebenen Spiel auszugleichen, sodass unerwünschten Bewegungen, resultierend aus Relativbewegungen des Kopplungselements gegenüber dem Grundkörper in wirksamer Weise vorgebeugt wird.
Die Ausgestaltung der Spielausgleichsvorrichtung kann dabei in beliebiger Weise erfolgen. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die Spielausgleichsvorrichtung eine koaxial zum Arretierungselement angeordnete Keilscheibe aufweist, die zur Abstandsfestlegung des Anschlagelement von der Außenfläche mit einem orthogonal zum Arretierungselement verschiebbaren Gegenkeil in Eingriff befindlich ist. Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung bewirkt eine Verlagerung des Gegenkeils orthogonal zum Arretierungselement aufgrund der Wirkverbindung der schräg verlaufenden Flächen von Keilscheibe und Gegenkeil eine Abstandsänderung des Anschlagelements von der Außenfläche. Eine entsprechende Ausgestaltung der Spielausgleichsvorrichtung lässt sich besonders einfach und kostengünstig herstellen und erlaubt eine besonders exakte Justierung.
Besonders vorteilhafter Weise ist dabei vorgesehen, dass der Gegenkeil in Richtung auf die Keilscheibe vorgespannt ist, bevorzugt durch eine an dem Gegenkeil und Scharnierteil abgeschützte Schraubendruckfeder, sodass über die Vorspannung zuverlässiger Weise ein zuvor festgelegter Abstand auch im Fall eines Verschleißes beibehalten wird. Besonders bevorzugt weist der Gegenkeil dabei ein U-förmiges Profil auf, sodass Querbewegungen des Gegenkeils relativ zum Arretierungselement wirksam vorgebeugt wird.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: in einer Explosionsdarstellung eine erste Ausführungsform eines Scharnierteils eines Kraftfahrzeugscharniers;
Fig. 2: eine perspektivische Ansicht des Scharnierteils von Fig. 1 in der Normallage;
Fig. 3: eine weitere perspektivische Darstellung des Scharnierteils von Fig. 1 in Normallage;
Fig. 4: eine Explosionsdarstellung einer zweiten Ausführungsform eines Scharnierteils eines Kraftfahrzeugscharniers;
Fig. 5: eine Draufsicht auf das Scharnierteil von Fig. 4 in der Normallage;
Fig. 6: eine Draufsicht auf das Scharnierteil von Fig. 4 in der Normallage und
Fig. 7: eine Seitenansicht auf das Scharnierteil von Fig. 4 in der Normallage.

Eine erste, in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Ausführungsform eines Scharnierteils 1a eines hier nicht dargestellten Kraftfahrzeugscharniers, welches ein mit dem Scharnierteil 1a gelenkig verbundenes, hier nicht dargestelltes zweites Scharnierteil aufweist, weist ein Grundkörper 2a sowie ein Kopplungselement 3a auf.
Das Scharnierteil 1a setzt sich zusammen aus dem Grundkörper 2a und dem Kopplungselement 3a, welche in der in Fig. 2 und 3 dargestellten Normallage aneinander festgelegt sind. Die Normallage entspricht dabei der Position des Scharnierteils 1a, die dieses im Normalbetrieb des Kraftfahrzeugscharniers aufweist. Zur Festlegung des Grundkörpers 2a an dem Kopplungselement 3a dient dabei eine Verriegelungseinheit 4a, welche zwischen einer Sperrstellung, in der der Grundkörper 2a an dem Kopplungselement 3a fixiert ist und einer Freigabestellung, in der der Grundkörper 2a relativ zum Kopplungselement 3a bewegbar ist, verstellbar ist.
In dem in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel des Scharnierteils 1a weist die Verriegelungseinheit 4a ein Arretierungselement 10a auf, welches sich in der Normallage sowohl durch den Grundkörper 2a als auch durch das Kopplungselement 3a erstreckt. Einenends weist das Arretierungselement 10a dabei einen sich senkrecht zu dessen Längsachse erstreckenden Steg 11a auf. Anderenends ist auf das Arretierungselement 10a eine Mutter 16a als Anschlagelement aufschraubbar.
In der Normallage erstreckt sich das Arretierungselement 10a zum einen durch eine Stegöffnung 13 in dem Kopplungselement 3a, wobei die Stegöffnung 13 geringfügig größer als der Steg 11a ausgebildet ist, und zum anderen durch eine Bohrung in dem Grundkörper 2a. Koaxial zu dem dem Steg 11a gegenüberliegenden Ende des Arretierungselements 10a ist ein Tellerfederpakt 9 angeordnet, das in der Normallage des Arretierungselements 10a zwischen der Mutter 16a und der Anschlagfläche 14 des Grundkörpers 2 angeordnet ist.
In der Normallage ist das Arretierungselement 10a ferner derart gegenüber der Stegöffnung 13 in dem Kopplungselement 3a verdreht, dass der Steg 11a an der der Außenfläche 14 des Grundkörpers 2a abgewandten Fläche des Scharnierteils 1a, im vorliegenden Ausführungsbeispiel des Kopplungselements 3a, anliegt. Über den Steg 11a und das als Mutter 16a ausgebildete Anschlagelement ist in der Normallage der Grundkörper 2a an dem Kopplungselement 3a arretiert, wobei zusätzliche Sicherungsstifte 6a, welche an dem Kopplungselement 3a befestigt sind und sich durch Bohrungen 7a in dem Grundkörper 2a erstrecken, eine zuverlässige Anlage gewährleistet ist. Das Tellerfederpaket 9 bewirkt dabei eine Vorspannung des Grundkörpers 2a in Richtung auf das Kopplungselement 3a und bewirkt darüber hinaus für den Fall einer Verlagerung des Arretierungselements 10a aus seiner Sperrlage in eine Freigabelage, in der der Steg 11a korrespondierend zur Stegöffnung 13 in dem Kopplungselement 3 angeordnet ist, eine Verschiebung des Arretierungselements 10a in Richtung des Grundkörpers 2a.
Zur Verlagerung des Arretierungselements 10a in die Freigabestellung dient dabei ein pyrotechnischer Aktuator 12 einer Betätigungseinheit 5. Der pyrotechnische Aktuator 12 ist derart an dem Kopplungselement 3a angeordnet, dass bei einer Aktivierung des pyrotechnischen Aktuators ein Bolzen 15 derart an dem Steg 11a angreift, dass dieser in eine Position verdreht wird, in der der Steg 11a deckungsgleich zur Stegöffnung 13 angeordnet ist.
In den Figuren 4 bis 7 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Scharnierteils 1b eines hier ebenfalls nicht dargestellten Kraftfahrzeugscharniers dargestellt. Das dargestellte Scharnierteil 1b ist, wie auch das in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Scharnierteil 1a, zur gelenkigen Verbindung mit einem weiteren, hier nicht dargestellten Scharnierteil des Kraftfahrzeugscharniers sowie zur Anordnung an der Fahrzeugkarosserie oder einer Tür, Haube, Klappe oder dergleichen ausgebildet.
Wie auch das vorstehende dargestellte Scharnierteil 1a so weist auch das Scharnierteil 1b einen Grundkörper 2b sowie ein Kopplungselement 3b auf, welches über eine Verriegelungseinheit in der Normallage aneinander arretierbar sind. In der Normallage liegen der Grundkörper 2b und das Kopplungselement 3b mit ihren aneinander zugewandten Anlageflächen aneinander an, wobei im Bereich zwischen Kopplungselement 3b und Grundkörper 2b angeordnete Positionierstifte 6b zur Lagesicherung der Teile aneinander dienen. Darüber hinaus sind im Bereich zwischen dem Grundkörper 2b und dem Kopplungselement 3b zwei Schraubendruckfedern 8 angeordnet, die das Kopplungselement 3b und die Grundkörper 2b entgegen der Normallage vorspannen.
Zur Sicherung der Normallage weist die Verriegelungseinheit 4b zwei sich durch Bohrungen in dem Grundkörper 2b und dem Kopplungselement 3b erstreckende Arretierungselemente 10b auf. In der Normallage liegen die als Bolzenköpfe 16b ausgebildeten Anschlagelemente der Arretierungselemente 10b unter Zwischenschaltung einer Spielausgleichsvorrichtung 17 an der Anschlagfläche 14 des Grundkörpers 2b an. An dem den Bolzenköpfen 16b gegenüberliegenden Ende dient eine Sperrscheibe 11b zur Fixierung der Arretierungselement 10b in der Normallage. Die Sperrscheibe 11b, die an der der Außenfläche 14 abgewandten Fläche des Kopplungselements 3b über einen Gelenkstift 22 drehbar an dem Scharnierteil 1b befestigt ist, weist hierzu zwei Bohrungen 23 mit jeweils einer Aussparung 24 auf, wobei die Bohrungen 23 derart ausgebildet sind, dass durch eine Verdrehung der Sperrscheibe 11b das den Bolzenköpfen 16b gegenüberliegende flanschartige Ende 25 der Arretierungselemente 10b durch die Aussparung 24 hintergriffen wird, so dass der Grundkörper 2b und das Kopplungselement 3b in der Normallage zwischen den Bolzenköpfen 16b und den flanschartigen Enden 25 fixiert sind.
Die zwischen den Bolzenköpfen 16b und der Außenfläche 14 angeordnete Spielausgleichsvorrichtung 17 weist koaxial zu den Arretierungselementen 10b angeordnete Keilscheiben 18 auf, die mit einem Gegenkeil 19 in Eingriff befindlich sind, wobei der Gegenkeil 19 zwei U-förmige Profile aufweist, die auf die Arretierungselemente 10b aufschiebbar sind, wobei über die Aufschiebtiefe der Abstand der Bolzenköpfe 16b zur Außenfläche 14 einstellbar ist. Zur Festlegung eines gleichbleibenden Abstands dient dabei eine Schraubendruckfeder 20, welche einenends an dem Gegenkeil 19 und anderenends an dem Grundkörper 2b abgestützt ist, so dass in zuverlässiger Weise ein gleichbleibender Spielausgleich gewährleistet ist.
Zur Verlagerung der Verriegelungseinheit 4b aus der Sperrstellung in die Freigabestellung dient ein pyrotechnischer Aktuator 12, dessen verlagerbarer Bolzen 15 im Falle einer Aktivierung mit einem Betätigungsanschlag 21 an der Sperrscheibe 11b in Eingriff gelangt. Im Falle einer Aktivierung bewirkt der Bolzen 15 eine Verdrehung der Sperrscheibe 11b um den Gelenkstift 22 in eine Position, in der die den Bolzenköpfen 16b gegenüberliegender flanschartigen Enden 25 aus den Bohrungen 23 der Sperrscheibe 11b bewegt werden können. Gegebenenfalls bewirken die Schraubendruckfedern 8 eine Trennbewegung, wobei sich das Kopplungselement 2b vom Grundkörper 3b ablöst.

Claims

Kraftfahrzeugscharnier mit einem ersten Scharnierteil und einem zweiten Scharnierteil, die gelenkig miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das erste oder zweite Scharnierteil (1a, 1b)
- einen fahrzeugseitig anordbaren Grundkörper (2a, 2b),

- ein mit dem anderen Scharnierteil gelenkig verbindbares Kopplungselement (3a, 3b),

- eine Verriegelungseinheit (4a, 4b), die zwischen einer das Kopplungselement (3a, 3b) und den Grundkörper (2a, 2b) in einer Normallage aneinander festlegenden Sperrstellung und einer das Kopplungselement (3a, 3b) von dem Grundkörper (2a, 2b) trennbaren Freigabestellung verstellbar ist und

- eine Betätigungseinheit (5) zur Verstellung der Verriegelungseinheit (4a, 4b) aus der Sperrstellung in die Freigabestellung aufweist.
Kraftfahrzeugscharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem einen von Kopplungselement (3a, 3b) und/oder Grundkörper (2a, 2b) Vorsprünge (6a, 6b) angeordnet sind, die in der Normallage in entsprechende Vertiefungen (7a, 7b) an dem anderen von Kopplungselement (3a, 3b) und/oder Grundkörper (2a, 2b) eingreifen.
Kraftfahrzeugscharnier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge durch Positionierstifte (6a, 6b) und die Vertiefungen durch entsprechend ausgebildete Bohrungen (7a) gebildet sind.
Kraftfahrzeugscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (3a, 3b) und der Grundkörper (2a, 2b) entgegen einer Vorspannung in der Normallage aneinander festgelegt sind.
Kraftfahrzeugscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannung durch einen im Bereich zwischen dem Kopplungselement (3a) und dem Grundkörper (2a) angeordnetes Federelement, insbesondere eine Schraubendruckfeder (8) bereitgestellt wird.
Kraftfahrzeugscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinheit (4a, 4b) ein sich durch den Grundkörper (2a, 2b) und das Kopplungselement (3a, 3b) erstreckendes Arretierungselement (10a, 10b) aufweist, das in der Normallage einenends mit einem Anschlagelement (16a, 16b) an einer Außenfläche (14) von Kopplungselement (3a, 3b) oder Grundkörper (2a, 2b) anliegt, wobei die Verriegelungseinheit (4a, 4b) anderenends derart zwischen der Sperrstellung und der Freigabestellung verstellbar ist, dass in der Sperrstellung das Arretierungselement (10a, 10b) das Kopplungselement (3a, 3b) und den Grundkörper (2a, 2b) aneinander festlegt und in der Freigabestellung das Arretierungselement (10a, 10b) gegenüber dem Grundkörper (2a, 2b) und/oder Kopplungselement (3a, 3b) verlagerbar ist.
Kraftfahrzeugscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinheit (4a, 4b) ein in der Sperrstellung an der der Außenfläche (14) abgewandten Seite des Scharnierteils (1a, 1b) anliegendes Sperrelement (11a, 11b) aufweist, das zwischen einer das Arretierungselement (10, 10b) in der Normallage festlegenden Arretierungslage und einer das Arretierungselement (10a, 10b) freigebenden Entriegelungslage verstellbar ist.
Kraftfahrzeugscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement durch ein einstückig mit dem Arretierungselement (10a, 10b) ausgebildetes, senkrecht zu dessen Längsachse verlaufenden Steg (11a) gebildet ist, wobei der Steg (11a) in der Normallage gegenüber einer Stegöffnung (13) verdreht ist, die in dem der Außenfläche abgewandten Bereich des Scharnierteils (1) angeordnet ist.
Kraftfahrzeugscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement durch eine Sperrscheibe (11b) gebildet ist, die zwischen der das Arretierungselement (10b) festlegenden Arretierungslage und der das Arretierungselement (10b) freigebenden Entriegelungslage verstellbar ist.
Kraftfahrzeugscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinheit (5) eine Aktuatoreinheit zur Verlagerung des Sperrelements (11a, 11b) aus der Arretierungslage in die Entriegelungslage.
Kraftfahrzeugscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatoreinheit einen pyrotechnischen Aktuator (12) aufweist, der derart angeordnet ist, dass eine Aktivierung des Aktuators (12) eine Verlagerung des Sperrelements (11a, 11b) in die Entriegelungslage bewirkt.
Kraftfahrzeugscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Anschlagelement (16b) und der Außenfläche (14) ein Federelement, insbesondere eine Tellerfederpaket (9) angeordnet ist.
Kraftfahrzeugscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement auf das dem Sperrelement gegenüberliegende Ende aufschraubbar ist, insbesondere durch eine Schraubmutter (16b) gebildet ist.
Kraftfahrzeugscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Anschlagelement (16a) und der Außenfläche (14) eine Spielausgleichsvorrichtung (17) zur Festlegung des Abstands zwischen dem Anschlagelement (16a) und der Außenfläche (14) angeordnet ist.
Kraftfahrzeugscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spielausgleichsvorrichtung (17) eine koaxial zum Arretierungselement (10) angeordnete Keilscheibe (18) aufweist, die zur Abstandsfestlegung des Anschlagelement (16a, 16b) von der Außenfläche mit einem orthogonal zum Arretierungselement (10) verschiebbaren Gegenkeil (19) in Eingriff befindlich ist.
Kraftfahrzeugscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenkeil (19) in Richtung auf die Keilscheibe (18) vorgespannt ist, bevorzugt durch eine an dem Gegenkeil (19) und dem Scharnierteil (1) abgestützte Schraubendruckfeder (20).