Scharnier mit integriertem Feststeller

Abstract

 In verschiedenen Bereichen des täglichen Lebens besteht die Notwendigkeit, Bauteile, die in unterschiedlichen Winkelstellungen über ein Scharnier schwenkbar an einer festen Basis angelenkt sind, in einer vorgegebenen Schwenkstellung festzustellen. Beispiele dafür sind das Feststellen von Türen und Fenstern in Häusern und Gebäuden und insbesondere das Feststellen von Türen, Hauben oder Heckklappen von Kraftfahrzeugen.
Es ist bekannt, Feststeller in das Scharnier zu integrieren. Ein derartiges Scharnier besteht aus zwei Scharnierflügeln (1, 2), von denen der eine ortsfest und der andere an dem zu verschwenkenden Bauteil angebracht ist und die eine gemeinsame Scharnierwelle (4) besitzen, sowie besteht ferner aus einer federbelasteten Rastanordnung zur Vorgabe der Schwenkstellungen durch Rastpunkte. Die Erfindung sieht ein kompaktes Scharnier mit integriertem Feststeller vor, bei welchem auf der Scharnierwelle (4) koaxial zu dieser ein Druckfedersystem (7) sowie eine Nockenscheibe (5) und eine dazu komplementär konfigurierte Wellscheibe (6), vorgespannt durch das Druckfedersystem (7), gelagert sind, derart, daß bei einer Verschwenkung des Bauteiles und damit des zugehörigen Scharnierflügels (1) beide Scheiben (5, 6) relativ zueinander verdrehbar sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Scharnier für ein zu verschwenkendes Bauteil mit integriertem Feststeller zum Feststellen des Bauteiles in vorgegebenen Schwenkstellungen, bestehend aus zwei Scharnierflügeln, von denen der eine ortsfest und der andere an dem zu verschwenkenden Bauteil angebracht ist und die eine gemeinsame Scharnierwelle besitzen, sowie bestehend aus einer federbelasteten Rastanordnung zur Vorgabe der Schwenkstellungen durch Rastpunkte.

[0002] In verschiedenen Bereichen des täglichen Lebens besteht die Notwendigkeit, Bauteile, die in unterschiedlichen Winkelstellungen schwenkbar an einer festen Basis angelenkt sind, in einer vorgegebenen Schwenkstellung festzustellen. Beispiele dafür sind das Feststellen von Türen und Fenstern in Häusern und Gebäuden und insbesondere das Feststellen von Türen, Hauben oder Heckklappen von Kraftfahrzeugen.

[0003] Der Stand der Technik zeigt hierzu bereits mehrere typische Lösungen, die anhand von Feststellern für Kraftfahrzeug-Bauteile beschrieben werden sollen, die aber entsprechend angepaßt auch für das Feststellen von schwenkbaren Bauteilen in anderen technischen Bereichen verwendet werden können.

[0004] Fahrzeugtüren von Kraftfahrzeugen weisen typischerweise einen sogenannten Türfeststeller auf, der es ermöglicht, daß die Fahrzeugtür in bestimmten Winkelstellungen gegen Eigenbewegungen festgestellt ist, was insbesondere das Aus- und Einsteigen der Kraftfahrzeug-Insassen erleichtert. Überwiegend werden derzeit mechanisch arbeitende Türfeststeller eingesetzt, die ein Feststellglied in Form eines Haltegliedes, auch Feststellarm oder Haltestange bzw. -band genannt, aufweisen. Dieses Halteglied ist an seinem einen Ende gelenkig mit dem Türrahmen verbunden, und zwar derart, daß ihr Drehpunkt außerhalb der durch die Scharnierachsen vorgegebenen Schwenkachse der Tür liegt. Das Halteglied ragt über eine Öffnung in der Seitenkante des Türblattes in diese hinein; aufgrund seiner exzentrischen Anlenkung am Türrahmen vollführt das Halteglied beim Bewegen der Tür- Ausfahr- und Einfahrbewegungen relativ zum Türblatt. Im Türblatt ist eine Feststellvorrichtung zum Feststellen und Führen des Haltegliedes befestigt. Diese Feststellvorrichtung weist typischerweise Feststellorgane bzw. Spannelemente in Form von federbelasteten Gleit- oder Rollkörpern auf, die mit der Kraft der Federn gegen das Halteglied andrücken. Das Halteglied ist mit mehreren Rastausnehmungen versehen, in die die Feststellorgane einrasten können. Da die Feststellvorrichtung in Erstreckung des Haltegliedes starr am Türblatt befestigt ist, gelangen die Rastausnehmungen des Haltegliedes beim Öffnen der Tür in eine den Feststellorganen gegenüberliegende Position, in der die Feststellorgane zum Feststellen der Tür gegen unbeabsichtigte Bewegungen in die Rastausnehmungen eintauchen. An dem Halteglied sind für gewöhnlich zwei voneinander beabstandete Rastausnehmungen oder zwei voneinander beabstandete Gruppen von Rastausnehmungen ausgebildet, um die Kraftfahrzeug-Tür in zwei Öffnungsstellungen gegen unbeabsichtigte Bewegungen zu sichern. Erst nach Überwindung einer durch die Konstruktion der Feststellvorrichtung und des Haltegliedes bedingten Mindestandrückkraft läßt sich die Tür über die Raststellung hinaus bewegen.

[0005] Ein derartiger Türfeststeller ist beispielsweise durch die US-A-2,032,600 bekannt geworden.

[0006] Bei Hauben- und Heckklappen von Kraftfahrzeugen existierten typischerweise nur die Positionen "geschlossen" und "voll geöffnet". Speziell bei Heckklappen lassen es jedoch teilweise die Deckenhöhen von Garagen oder Parkhäusern nicht zu, die Klappen voll zu öffnen. Es könnte dann zu Schäden kommen, da die Klappen bei zunächst teilweiser Öffnung über typischerweise eingebaute Gasdruckfedern automatisch in die Endposition gedrückt werden. Ein Feststeller für derartige Fahrzeugteile ist daher ebenfalls wünschenswert.

[0007] Es sind auch Tür-Feststeller bekannt geworden, die in dem Türscharnier integriert sind. Sie weisen typischerweise eine mit dem Scharnier gekoppelte Drehstabfeder auf, die mit einer Rastanordnung, z.B. bestehend aus einer sternförmigen Rastrolle und Rastnocken, in Wirkeingriff steht, welche Rastpunkte für vorgegebene Schwenkstellungen der Tür besitzt. Stellvertretend für zahlreiche Veröffentlichungen wird auf die DE-PS 15 84 202, DE 24 20 295 C2, DE 31 25 966 C2 und DE 33 07 084 C1 hingewiesen.

[0008] Dieser bekannte intergrierte Türfeststeller besitzt den typischen Nachteil, daß die Feder- und Rastanordnung außerhalb der Scharnierachse angeordnet ist und daher zusätzlichen Einbauraum benötigt. Ferner sind spezifisch gestaltete Scharnierflügel notwendig, was wiederum den Herstellungsaufwand vergrößert.

[0009] Gleiches gilt für das Türscharnier mit integriertem Feststeller nach der DE 44 26 425 A1, bei dem die beiden Scharnierflügel über eine Profilscheibe mit Raststellen nach Art eines Haltearmes miteinander verbunden sind, wobei im ortsfesten Scharnierflügel ein Druckfedersystem mit einer Rast-Rolle zur Festlegung der Raststellungen vorgesehen ist.

[0010] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs bezeichnete Scharnier mit integriertem Feststeller so auszubilden, daß ein kompakter und einbauraumsparender Aufbau möglich ist.

[0011] Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der Erfindung dadurch, daß auf der Scharnierwelle koaxial zu dieser ein Druckfedersystem sowie eine Nockenscheibe und eine dazu komplementär konfigurierte Wellscheibe, vorgespannt durch das Druckfedersystem gelagert sind, derart, daß bei einer Verschwenkung des Bauteiles und damit des zugehörigen Scharnierflügels beide Scheiben in mindestens eine Raststellung relativ zueinander verdrehbar sind.

[0012] Das erfindungsgemäße Türscharnier mit integriertem Türfeststeller ist durch die koaxiale Anordnung der Bauteile mit großem Vorteil sehr kompakt aufgebaut und besteht aus relativ wenigen, ohne besonderen Aufwand herzustellenden Komponenten. Es ist dadurch auch mit relativ geringen Kosten herzustellen.

[0013] Um zu gewährleisten, daß die Scharnierwelle verdrehgesichert ist, ist gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung das Scharnier so ausgebildet, daß der ortsfeste Scharnierflügel eine Nut und die Scharnierwelle einen Steg aufweist, der im montierten Zustand des Scharniers in Wirkeingriff mit der Nut steht.

[0014] Für den Fachmann versteht sich, daß auch andere konstruktive Möglichkeiten der Verdrehsicherung für die Scharnierwelle in Frage kommen bzw. andere konstruktive Verbindungsmöglichkeiten zwischen ortsfestem Scharnierflügel und Scharnierwelle möglich sind.

[0015] Um die notwendige Relativbewegung zwischen der Nockenscheibe einerseits und der Wellscheibe andererseits herzustellen, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung das Scharnier so ausgebildet, daß die Wellscheibe verdrehsicher auf der Scharnierwelle aufgesteckt ist und die Nockenscheibe verdrehbar von der Scharnierwelle aufgenommen ist und einen Steg aufweist, der in Wirkeingriff mit einer Nut im schwerkbaren Scharnierflügel steht.

[0016] Da die Scharnierwelle verdrehgesichert ist, ist daher auch die Wellscheibe in Bezug auf ihre Winkellage ortsfest, wogegen die Nockenscheibe durch eine formschlüssige Verbindung, die auch durch eine andere Verbindungsart ersetzt werden kann, mit dem schwenkbaren Scharnierflügel fest verbunden ist und sich konform mit der Verschwerkung der Tür verdreht.

[0017] Die Anordnung kann dabei auch umgekehrt getroffen werden, d.h. die Nockenscheibe kann verdrehgesichert und die Wellscheibe kann verdrehbar auf der Scharnierwelle aufgebracht sein.

[0018] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Scharnier so ausgebildet, daß die Nockenscheibe zwei Nocken und die Wellscheibe mindestens zwei Radial-Nuten auf den einander zugewandten Flächen aufweisen.

[0019] Je mehr Radial-Nuten vorgesehen sind, umso mehr Raststellungen für die Türstellung sind möglich.

[0020] Eine vorteilhafte Montage des erfindungsgemäßen Scharniers ist möglich, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Scharnierwelle an beiden Enden einen Gewindeabschnitt besitzt, auf der jeweils eine Mutter zum gegenseitigen Verspannen der Scharnierflügel und der Komponenten der federbelasteten Rastanordnung aufschaubbar ist.

[0021] Auch hierbei sind andere konstruktive Möglichkeiten des Zusammenbaues denkbar. Beispielsweise kann anstelle eines axial verlaufenden Gewindeabschnittes mit zugehöriger Mutter der ortsfeste Scharnierflügel auch mit einer seitlichen Feststellschraube auf der Scharnierwelle fixiert werden.

[0022] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Scharnier so ausgebildet, daß das Druckfedersystem, die Nockenscheibe und die Wellscheibe durch eine Abdeckhaube verschlossen sind. Diese Kapselung gewährleistet insbesondere, daß das komplett montierte Türscharnier mit Feststeller die üblichen Bearbeitungsstationen bei der Herstellung des zu verschwenkenden Bauteiles bzw. im speziellen des Kraftfahrzeuges ohne Beeinträchtigungen durchlaufen kann.

[0023] Anhand von den in den Zeichnungen in verschiedenen Ansichten dargestellten Ausführungsbeispielen eines Türscharniers für ein Kraftfahrzeug wird die Erfindung näher beschrieben.

[0024] Es zeigen:

Fig. 1

in einer Explosionsdarstellung die für das dargestellte Ausführungsbeispiel notwendigen Teile des Türscharniers mit integriertem Feststeller,

Fig. 2

das Türscharnier nach Fig. 1 im teilmontierten Bauzustand,

Fig. 3

das Türscharnier nach Fig. 1 im fertig montierten Zustand, jedoch ohne die Abdeckhaube, und

Fig. 4

die Ausbildung der Rastanordnung bei mehreren Raststellungen.

[0025] Die Zeichnungen zeigen ein Türscharnier für Kraftfahrzeugtüren, welches aus einem ersten Scharnierflügel 1, der über entsprechende Befestigungslöcher in konventioneller Weise mit der Wagentür verschraubt ist, und einem zweiten Scharnierflügel 2, der vorzugsweise mit der zugehörigen Säule der Fahrzeugkarosse verbindbar ist, besteht. Beide Scharnierflügel 1, 2 weisen übliche Scharnieraugen zur Aufnahme einer Scharnierwelle 4, auch Scharnierzapfen genannt, auf. Eine Gleitbuchse 3, die den oberen Teil der Scharnierwelle 4 umfaßt, sorgt für einen wartungsfreien Betrieb des Scharniers.

[0026] Die Scharnierwelle 4 besitzt im unteren Abschnitt eine stegförmige Ausbildung 4 a, die in Wirkeingriff mit einer Nut 2 a des Scharnierflügels 2 bringbar ist. Diese formschlüssige Verbindung dient der Kraftübertragung von dem Scharnierflügel 2 auf die Scharnierwelle 4.

[0027] Im oberen, das Scharnierauge des Scharnierflügels 1 überragenden Teil besitzt die Scharnierwelle 4 eine Profilausbildung 4 b, z.B., wie dargestellt, einen Vierkant, auf die eine noch näher zu erläuternde Wellscheibe 6 verdrehsicher aufsteckbar ist. Auf die Scharnierwelle 4 ist weiterhin eine Nockenscheibe 5 verdrehbar aufgesetzt, die einen Steg 5 a aufweist, der in Wirkeingriff mit einer Nut 1 a am Scharnierflügel 1 im Übergang zu dem zugehörigen Scharnierauge bringbar ist.

[0028] Bei einer Drehung der Tür und damit des Scharnierflügels 1 verdreht sich daher die Nockenscheibe 5 entsprechend.

[0029] Die Nockenscheibe 5 besitzt zwei Nocken 5 b, die im fertig montiertem Zustand in Wirkeingriff mit je einer wellentalförmigen Ausnehmung, einer Radial-Nut 6 a der bereits erwähnten Wellscheibe 6 steht.

[0030] Der Türfeststeller weist schließlich ein Druckfedersystem, hier in Form eines Tellerfederpaketes 7 auf, das verdrehsicher auf das Profil 4 b der Scharnierwelle aufgesteckt ist.

[0031] Beide Enden der Scharnierwelle 4 weisen Gewindeabschnitte auf, auf die Muttern 10 und 11 in Verbindung mit einer Unterlegscheibe 9 aufgeschraubt sind.

[0032] Eine Abdeckhaube 8 dient dem Verschluß der federbelasteten Rastverbindung 5, 6, 7 und ermöglicht einen Durchlauf des Türscharniers einschließlich des integrierten Feststellers durch die übliche Lackieranlage bei dem Lackieren der Karosserie.

[0033] Die Mutter 10 dient dabei dem Festziehen der federbelasteten Rastverbindung 5, 6, 7 und der Abdeckhaube 8 auf der Scharnierwelle 4. Durch die Verschraubung der Scharnierwelle 4 mit der Mutter 11 ist eine getrennte Türmontage, wie in Fig. 3 dargestellt, möglich.

[0034] Anstelle der axialen Verschraubung mittels der Mutter 11 kann die Scharnierwelle 4 mit dem Scharnierflügel 2 auch durch eine nicht dargestellte Seitenschraube nach Art einer Feststell- oder Madenschraube verspannt werden.

[0035] Eine Nase 12 an dem Scharnierauge des Scharnierflügels 1 dient als Endanschlag bei maximaler Türöffnung.

[0036] Der erfindungsgemäße Türfeststeller, integriert in dem Türscharnier, arbeitet wie folgt:

[0037] Im fertig montierten Zustand gemäß Fig. 3 liegen die Radial-Nuten 6 a und die Nocken 5 b in der Ausgangsstellung der Tür unmittelbar aneinander. Um die Tür zu verschwenken, muß jeweils der Nocken 5 b der Nockenscheibe 5 über den Rand der zugehörigen Radial-Nut 6 a der verdrehsicher gehalterten Wellscheibe 6 gegen die Vorspannkraft der Tellerfeder 7 bis in die gegenüberliegende Radial-Nut gleiten. Dies erfordert, wie bei konventionellen Türfeststellern, eine vorbestimmte Kraft. Nachdem die Nocken 5 b in den (gegenüberliegenden) Radial-Nuten 6 a eingerastet sind, kann die Tür nicht mehr selbsttätig in die Ausgangslage zurückfallen.

[0038] Je mehr Radial-Nuten vorgesehen sind, umso mehr Raststellungen sind gegeben. In der schematischen Darstellung nach Fig. 4 sind beispielsweise vier Radial-Nuten 6 a, 6 b, 6 c und 6 d einem Nocken 5 b zur Festlegung der Türstellungen: Zu, 1/3 auf, 2/3 auf, ganz auf, zugeordnet.

[0039] Bei Heckklappen von Kraftfahzeugen, die eine Gasdruckfeder für die öffnende Stellung besitzen, gegen dessen Vorspannkraft die Klappe geschlossen werden muß, sind die Nocken der Radial-Nuten entsprechend zu modifizieren. Es genügt dann beispielsweise ein Anschlag anstelle einer Nut.

[0040] Wie man erkennt, ist das erfindungsgemäße Türscharnier mit integriertem Türfeststeller durch die koaxiale Anordnung der Bauteile sehr kompakt aufgebaut und besteht aus relativ wenigen, ohne besonderen Aufwand herzustellenden Komponenten.

Ansprüche

1. Scharnier für ein zu verschwenkendes Bauteil mit integriertem Feststeller zum Feststellen des Bauteiles in vorgegebenen Schwenkstellungen, bestehend aus zwei Scharnierflügeln (1, 2), von denen der eine ortsfest und der andere an dem zu verschwenkenden Bauteil angebracht ist und die eine gemeinsame Scharnierwelle (4) besitzen, sowie bestehend aus einer federbelasteten Rastanordnung zur Vorgabe der Schwenkstellungen durch Rastpunkte, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Scharnierwelle (4) koaxial zu dieser ein Druckfedersystem (7) sowie eine Nockenscheibe (5) und eine dazu komplementär konfigurierte Wellscheibe (6), vorgespannt durch das Druckfedersystem (7), gelagert sind, derart, daß bei einer Verschwerkung des Bauteiles und damit des zugehörigen Scharnierflügels (1) beide Scheiben (5, 6) in mindestens eine Raststellung relativ zueinander verdrehbar sind.

2. Scharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ortsfeste Scharnierflügel (2) eine Nut (2 a) und die Scharnierwelle (4) einen Steg (4 a) aufweist, der im montierten Zustand des Scharniers in Wirkeingriff mit der Nut (2 a) steht.

3. Scharnier nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, das die Wellscheibe (6) verdrehsicher auf der Scharnierwelle (4) aufgesteckt ist und die Nockenscheibe (5) verdrehbar von der Scharnierwelle (4) aufgenommen ist und einen Steg (5 a) aufweist, der in Wirkeingriff mit einer Nut (1 a) im schwerkbaren Scharnierflügel (1) steht.

4. Scharnier nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheibe (5) zwei Nocken (5 b) und die Wellscheibe (6) mindestens zwei Radial-Nuten auf den einander zugewandten Flächen aufweisen.

5. Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Scharnierwelle (4) an beiden Enden einen Gewindeabschnitt besitzt, auf der jeweils eine Mutter (10, 11) zum gegenseitigen Verspannen der Scharnierflügel (1, 2) und der Komponenten der federbelasteten Rastanordnung (5, 6, 7) aufschraubbar ist.

6. Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckfedersystem (7), die Nockenscheibe (6) und die Wellscheibe (5) durch eine Abdeckhaube (8) verschlossen sind.

Zeichnung