WO1997049883A1 - Scharnier für türen mit schwenkhemmung - Google Patents

Scharnier für türen mit schwenkhemmung Download PDF

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    • E05D11/082—Friction devices between relatively-movable hinge parts with substantially radial friction, e.g. cylindrical friction surfaces
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    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • 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 hinge for doors with swivel locking, in particular doors for motor vehicles, in which the hinge pin in a first axial area and the hinge plate in which it can be rotated have mutually coordinated profiles in the form of a plurality of imaginary cylinder surfaces the bolt or in the hinge plate are provided radially outwards or inwards, wedge-shaped cams which are offset by the same angle in the circumferential direction and drop steeply back onto the cylinder surfaces.
  • Swiveling doors often have a swiveling inhibition which is intended to inhibit the free swiveling of the door to such an extent that the door automatically stops in at least one open position and / or that its swiveling movement is braked to such an extent that it cannot strike itself.
  • the door still has a further latching position at a lower opening angle.
  • the latching action is dimensioned such that the door cannot move and slam itself when the vehicle is inclined within normal limits.
  • the door has a special component, which is usually referred to as a door holder.
  • This component requires additional constructive and production-related effort. It is subject to considerable wear and tear even with frequent opening and closing of a car door, so that the intended locking and braking effect is not guaranteed in the long run.
  • the hinge can be adjusted to the extent that the inhibiting effect of the coordinated profiles is restored by changing their angular position accordingly.
  • the hinge pin must be rotatable in relation to the hinge plate forming the pivot bearing with it.
  • it must also be fastened in this hinge plate so that it cannot twist unintentionally. As a result, the intended inhibitory effect would be missed.
  • such profiles can be designed as cones, the axes of which lie coaxially to the pivot axis of the hinge.
  • This profile shape allows a continuous change in the angular position of the hinge pin in the hinge plate. Since this but is only frictional, unintentional changing the position of the hinge pin in the hinge plate under the effect of unusually high moments or in a loosening of the clamp is closed not quite out ⁇ .
  • a further embodiment provides for the profiles to be designed as interlocking teeth.
  • FIG. 2 shows the partially broken view of a second
  • the hinge 1 has a first hinge plate 2 and a second hinge plate 3, which are connected to one another by a hinge pin 4. On the hinge plates 2 and 3, by means of screws which reach through the holes 5, on the one hand the hinge 1 is attached to the body of a vehicle and on the other hand a door.
  • the hinge pin 4 rotates in a first axial area 6 in the hinge plate 2 and is fastened in a second axial area 7 in the other hinge plate 3.
  • the first axial region 6 of the hinge pin 4 and the bearing bore of the hinge plate 2 assigned to it have mutually coordinated profiles 8 and 9 in the form of a plurality of imaginary cylinder surfaces on the hinge pin or in the hinge plate which extend radially outwards or inwards by the same angle circumferentially offset, wedge-shaped, steeply falling cams falling back onto the cylinder surfaces.
  • the rise of the cams and the angular position of the parts containing the profiles 8, 9 are selected so that when the door is pivoted open, the surface pressure between the cams sliding against one another increases until the pivoting movement is inhibited.
  • a detailed descrip ⁇ environment and illustrating the configuration and operation of such a shaft / hub connection is in the initially cited DE 42 09 153 C2, is made to the extent that reference.
  • a nut 10, which can be screwed onto the end region of the hinge pin 4 designed as a thread, in cooperation with a collar 11 secures the hinge pin in the hinge plate 2.
  • the profiles of the second axial region 7 of the hinge pin 4 and the bearing bore of the hinge plate 3 are conical.
  • the conical surfaces 12 and 13 can be pressed into each other by means of a fastening screw 14, so that the hinge pin 4 and the hinge plate 3 are non-positively connected to one another in a rotationally fixed manner.
  • the cone angle shown in the drawing for the sake of clarity can be small, so that high holding force against twisting can be achieved under high surface pressure.
  • the hinge pin 4 in the hinge plate 2 is rotated.
  • the wedge surfaces of the profiles 8 and 9 slide onto each other and increasingly increase the frictional engagement between the parts.
  • the pivoting movement is thereby increasingly inhibited.
  • the extent of this inhibition can be changed by turning the hinge pin 4 to a different starting position when the door is closed and can be readjusted when worn.
  • the seat of the conical surfaces 12, 13 is loosened by loosening the screw 14 and the hinge pin 4 is rotated so far with a tool that engages a key surface 15 on the circumference of the collar 11 that the intended inhibiting effect is present.
  • the conical surfaces 12, 13 are pressed into one another again in the new mutual position by tightening the fastening screw 14.
  • the hinge pin 4 is secured in the hinge plate 3 by means of a clamping ring 16 in the hinge plate 2 and by means of a nut 17 which can be screwed onto a thread at the upper end of the hinge pin.
  • This interlocking toothing 18 can be designed as a serration.
  • the hinge plate 3 is pulled off the hinge pin, i.e. the door is lifted. Now the hinge pin 4 can be rotated with a tool acting on the key surface 15. When this has taken place, the hinge plate 3 is put back on the hinge pin 4, the teeth 18 sliding into one another in another position. Finally, the hinge plate 3 is fastened again on the hinge pin 4 by means of the nut 17.
  • the hinge pin 4 and the bore of the hinge plate 3 are provided at least on one side with conical shoulders 19, by means of which the parts are tightened against one another when the nut 17 is tightened and are prevented from rattling.
  • the conical extension 19 adjacent to the nut 17 is arranged in a separate part 20 which can be plugged onto the hinge pin 4.

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  • Hinges (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Scharnier, das eine Schwenkhemmung in Form aufeinander abgestimmter Kreiskeilprofile (8, 9) auf dem Scharnierbolzen (4) und auf dem um den Scharnierbolzen schwenkenden Scharnierschild (2) aufweist und bei dem die Winkelstellung dieser Profile zueinander die Hemmwirkung bestimmt. Um an einem solchen Scharnier ein leichtes Verstellen und sicheres Haltern des Scharnierbolzens (4) in dem ihn lagernden Scharnierschild (3) zu erreichen, ist vorgesehen, die Sitzflächen des Scharnierbolzens und des ihn lagernden Scharnierschildes mit aufeinander abgestimmten Profilen zu versehen. Für diese Profile wird kegelige Form (12, 13) oder Verzahnung vorgeschlagen.

Description

Scharnier für Türen mit Schwenkhemmung
Die Erfindung betrifft ein Scharnier für Türen mir Schwenkhem¬ mung, insbesondere Türen für Kraftfahrzeuge, bei dem der Schar¬ nierbolzen in einem ersten Achsialbereich sowie das Scharnier¬ schild, in dem er drehbar ist, mit aufeinander abgestimmten Profilen in Form mehrerer, gedachte Zylinderflächen auf dem Bolzen bzw. im Scharnierschild radial nach außen bzw. nach innen übersteigender, um gleiche Winkel in Umfangsrichtung versetzter, keilförmiger, steil wieder auf die Zylinderflächen abfallender Nocken versehen sind.
Schwenkende Türen weisen häufig eine Schwenkhemmung auf, die das freie Schwenken der Türe soweit hemmen soll, daß die Türe in mindestens einer Offenstellung selbsttätig stehen bleibt oder/und daß ihre Schwenkbewegung so weit abgebremst wird, daß sie nicht von selbst zuschlagen kann.
So ist insbesondere bei Autotüren vorgesehen, daß sie in der ganz ausgeschwenkten Stellung einrasten und nur unter erhöhtem Kraft¬ aufwand aus dieser Rast herausgeschwenkt werden können. Kaufig weist die Türe noch eine weitere Raststellung bei einem ge¬ ringeren Öffnungswinkel auf. Die Rastwirkung ist so bemessen, daß die Türe bei in üblichen Grenzen geneigt stehendem Fahrzeug sich nicht selbst in Bewegung setzen und zuschlagen kann.
Hierfür weist die Türe ein besonderes Bauteil auf, das meist als Türhalter bezeichnet wird. Dieses Bauteil erfordert zusätzlichen konstruktiven und fertigungsmäßigεn Aufwand. Es unterliegt auch bei dem häufigen öffnen und Schließen gerade einer Autotüre erheblichem Verschleiß, so daß die beabsichtigte Rast- und Bremswirkung nicht auf Dauer gewährleistet ist. Es ist bereits vorgeschlagen worden (DE 44 06 824 C), die Funk¬ tion dieses Bauteils in das Scharnier der Türe zu integrieren. Dabei ist vorgesehen, den Bolzen des Scharniers in einem ersten Achsialbereich sowie dasjenige Scharnierschild, in dem er drehbar ist, mit aufeinander abgestimmten Profilen in Form mehrerer, gedachte Zylinderflächen auf dem Bolzen bzw. im Scharnierschild radial nach außen bzw. nach innen übersteigender, um gleiche Winkel in Umfangsrichtung versetzter, keilförmiger, steil wieder auf die Zylinderflächen abfallender Nocken zu versehen.
Bei Verschleiß dieser Profile kann das Scharnier insofern nach¬ gestellt werden, als die Hemmwirkung der aufeinander abgestimmten Profile durch entsprechendes Ändern ihrer Winkelstellung zuein¬ ander wieder hergestellt wird. Hierzu muß der Scharnierbolzen in Bezug auf das mit ihm das Schwenklager bildende Scharnierschild verdrehbar sein. Andererseits muß er aber auch in diesem Schar¬ nierschild so drehtest befestigt sein, daß er sich nicht unbeab¬ sichtigt verdrehen kann. Dadurch würde die beabsichtigte Hemm¬ wirkung verfehlt werden.
Es war Aufgabe der Erfindung, eine einfache Lösung für das Befestigen des Scharnierbolzens in dem ihn tragenden Scharnier¬ schild anzugeben, die sowohl ein, vorzugsweise kontinuierliches, mindestens aber feinstufiges Ändern als auch ein sicheres Ein¬ halten der Befestigungsstellung des Scharnierbolzens in diesem Scharnierschild erlaubt. Sie löst diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches genannten Merkmale.
Derartige Profile können in einer ersten Ausführungsform als Kegel ausgebildet sein, deren Achsen koachsial zur Schwenkachse des Scharniers liegen. Diese Profilform erlaubt ein stufenloses Verändern der Winkelstellung des Scharnierbolzens im Scharnier¬ schild. Da es sich hierbei aber nur um Reibschluß handelt, ist ein unbeabsichtigtes Verändern der Stellung des Scharnierbolzens im Scharnierschild unter Einwirken ungewöhnlich hoher Momente oder aber bei einem Losewerden der Klemmung nicht ganz ausge¬ schlossen. Um ein absolut unverrückbares Befestigen des Scharnierbolzens in Scharnierschild zu gewährleisten, ist in einer weiteren Ausfüh- rungsform vorgesehen, die Profile als ineinandergreifende Ver¬ zahnungen auszubilden.
In den Figuren der Zeichnung sind die beiden Ausführungsformen am Beispiel eines Scharniers für eine Autotür dargestellt. Die Erfindung kann selbstverständlich auch an Scharnieren für andere Anwendungsfalle eingesetzt werden. Es zeigen Fig. 1 die teilweise gebrochene Ansicht einer ersten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scharniers; Fig. 2 die teilweise gebrochene Ansicht einer zweiten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scharniers.
Das Scharnier 1 weist ein erstes Scharnierschild 2 und ein zweites Scharnierschild 3 auf, die durch einen Scharnierbolzen 4 miteinander verbunden sind. An den Scharnierschilden 2 und 3 sind mittels Schrauben, die durch die Löcher 5 greifen, einerseits das Scharnier 1 an der Karosserie eines Fahrzeuges und andererseits eine Türe befestigt. Der Scharnierbolzen 4 dreht sich in einem ersten Achsialbereich 6 im Scharnierschild 2 und ist in einem zweiten Achsialbereich 7 in dem anderen Scharnierschild 3 befe¬ stigt.
Der erste Achsialbereich 6 des Scharnierbolzens 4 und die ihm zugeordnete Lagerbohrung des Scharnierschildes 2 weisen aufein¬ ander abgestimmte Profile 8 bzw. 9 in Form mehrerer, gedachte Zylinderflächen auf dem Scharnierbolzen bzw. im Scharnierschild radial nach außen bzw. nach innen übersteigender, um gleiche Winkel in Umfangsrichtung versetzter, keilförmiger, steil wieder auf die Zylinderflächen abfallender Nocken auf. Der Anstieg der Nocken und die Winkelstellung der die Profile 8, 9 enthaltenden Teile sind so gewählt, daß beim Aufschwenken der Türe die Flä¬ chenpressung zwischen den aneinander aufgleitenden Nocken bis zur Hemmung der Schwenkbewegung zunimmt. Eine ausführliche Beschrei¬ bung und Darstellung der Ausbildung und der Wirkungsweise einer derartigen Welle/Nabeverbindung ist in der einleitend genannten DE 42 09 153 C2 enthalten, auf die insoweit Bezug genommen wird. Eine Mutter 10, die auf den als Gewinde ausgebildeten Endbereich des Scharnierbolzens 4 aufschraubbar ist, sichert im Zusammen¬ wirken mit einem Bund 11 den Scharnierbolzen im Scharnierschild 2.
In der ersten Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 1 sind die Profile des zweiten Achsialbereichs 7 des Scharnierbolzens 4 und die Lagerbohrung des Scharnierschildes 3 kegelig ausgebildet. Die Kegelflächen 12 bzw. 13 können mittels einer Befestigungsschraube 14 ineinandergepreßt werden, so daß der Scharnierbolzen 4 und das Scharnierschild 3 kraftschlüssig drehfest miteinander verbunden sind. Der in der Zeichnung der Deutlichkeit halber stark überhöht gezeichnete Kegelwinkel kann gering sein, so daß unter hoher Flächenpressung hohe Haltekraft gegen Verdrehen erreichbar ist.
Beim Schwenken der Türe wird der Scharnierbolzen 4 im Scharnier¬ schild 2 verdreht. Dabei gleiten die Keilflächen der Profile 8 und 9 aneinander auf und erhöhen den Reibschluß zwischen den Teilen zunehmend. Dadurch wird die Schwenkbewegung zunehmend gehemmt. Das Ausmaß dieser Hemmung kann durch Verdrehen des Scharnierbolzens 4 in eine andere Ausgangsstellung bei geschlos¬ sener Türe verändert und bei Verschleiß nachgestellt werden.
Hierzu wird durch Lösen der Schraube 14 der Sitz der Kegelflächen 12, 13 gelöst und der Scharnierbolzen 4 mit einem Werkzeug, das an einer Schlüsselfläche 15 auf dem Umfang des Bundes 11 an¬ greift, so weit verdreht, daß die beabsichtigte Hemmwirkung gegeben ist. Zum Sichern dieser neuen Stellung des Scharnierbol¬ zens 4 werden durch Anziehen der Befestigungsschraube 14 die Kegelflächen 12, 13 in der neuen gegenseitigen Stellung wieder ineinandergepreßt.
In der Ausführungsform der Fig. 2 ist der Scharnierbolzen 4 mittels eines Klemmringes 16 im Scharnierschild 2 und mittels einer Mutter 17, die auf ein Gewinde am oberen Ende des Schar¬ nierbolzens aufschraubbar ist, im Scharnierschild 3 gesichert. Zum Sichern der Winkelstellung zwischen Scharnierschild 3 und Scharnierbolzen 4 dient hier eine Profilierung in Form einer Verzahnung 18 auf dem zweiten Achsialbereich 7 des Scharnierbolzens 4 und in der Bohrung des Scharnierschildes 3. Diese ineinandergreifende Verzahnung 18 kann als Kerbverzahnung ausgebildet sein.
Zum Verändern der Drehstellung des Scharnierbolzens 4 im Schar¬ nierschild 3 wird nach Lösen der Mutter 17 das Scharnierschild 3 vom Scharnierbolzen abgezogen, d.h die Türe ausgehoben. Nunmehr kann der Scharnierbolzen 4 mit einem an der Schlüsseltlache 15 angreifenden Werkzeug verdreht werden. Wenn dies erfolgt ist, wird das Scharnierschild 3 wieder auf den Scharnierbolzen 4 aufgesteckt, wobei die Verzahnungen 18 in anderer Stellung ineinandergleiten. Schließlich wird das Scharnierschild 3 mittels der Mutter 17 wieder auf dem Scharnierbolzen 4 befestigt.
Da die Verzahnungen 18 ein Fügespiel aufweisen müssen, sind der Scharnierbolzen 4 und die Bohrung des Scharnierschildes 3 zumin¬ dest auf einer Seite mit kegeligen Ansätzen 19 versehen, durch die die Teile beim Anziehen der Mutter 17 gegeneinander verspannt werden und an einem Klappern verhindert sind. Der der Mutter 17 benachbarte kegelige Ansatz 19 ist in einem gesonderten, auf den Scharnierbolzen 4 aufsteckbaren Teil 20 angeordnet.
Bezugszahlenliste
I Scharnier
2, 3 Scharnierschilde
4 Scharnierbolzen
5 Löcher
6, 7 Achsialbereiche 8, 9 Profile 10 Mutter
II Bund
12, 13 Kegelflächen
14 Befestigungsschraube
15 Schlüsseltlache
16 Klemmring
17 Mutter
18 Verzahnung
19 kegelige Ansätze
20 Teil mit kegeligem Ansatz

Claims

Scharnier für Türen mit SchwenkhemmungPatentansprüche
1. Scharnier für Türen mit Schwenkhemmung, insbesondere Türen für Kraftfahrzeuge, bei dem der Scharnierbolzen in einem ersten Achsialbereich sowie das erste Scharnierschild mit aufeinander abgestimmten Profilen in Form mehrerer, gedachte Zylinderflächen auf dem Bolzen bzw. im Scharnierschild radial nach außen bzw. nach innen übersteigender, um gleiche Winkel in Umfangsrichtung versetzter, keilförmiger, steil wieder auf die Zylinderflächen abfallender Nocken versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Scharnierbolzen (5) in einem zweiten Achsialbereich (7) und das zweite Scharnierschild (3) ebenfalls aufeinander abgestimmte, voneinander lösbare und unverrückbar miteinander in Eingriff haltbare, aufeinander abgestimmte Profile (12, 13; 18) aufweisen.
2. Scharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile im zweiten Achsialbereich (7) des Scharnierbolzens (4) und im zweiten Scharnierschild (3) die Form von Kegelflächen (12, 13) aufweisen.
3. Scharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile im zweiten Achsialbereich (7) des Scharnierbolzens (4) und im zweiten Scharnierschild (3) als achsparallele Verzahnungen (18) ausgeführt sind.
PCT/EP1997/002753 1996-06-26 1997-05-28 Scharnier für türen mit schwenkhemmung WO1997049883A1 (de)

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