Kraftfahrzeugscharnier

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, wobei die Verriegelungseinheit einen sich durch den Grundkörper und das Kopplungselement erstreckenden Sperrstift aufweist, der in der Normallage den Grundkörper und das Kopplungselement in Sperrstiftlängsachsenrichtung zwischen einem an einer Außenfläche von Kopplungselement oder Grundkörper anliegenden Anschlagelement des Sperrstifts und einer auf das dem Anschlagelement gegenüberliegende Ende aufschraubbaren Stellmutter gegeneinander verspannt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugscharnier mit einem ersten Scharnierteil und einem zweiten Scharnierteil, die gelenkig miteinander verbunden sind.

[0002] 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 Kraftfahrzeugscharniere 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.

[0003] 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 besonders hohe Anforderungen an die Crasheigenschaften der Türscharniere 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.

[0004] Bekannte Kraftfahrzeugtürscharniere weisen dabei den Nachteil auf, dass die Verschwenkbarkeit des Türscharniers bei einem zu hohen Verformungsgrad 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 Fahrzeugs keine Öffnungsmöglichkeit bieten.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeugscharnier bereit zu stellen, welches auch bei verunfallten Fahrzeugen eine zuverlässige Öffnungsmöglichkeit bietet.

[0006] Die Erfindung löst die Aufgabe durch ein Kraftfahrzeugscharnier mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

[0007] 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

aufweist, wobei die Verriegelungseinheit einen sich durch den Grundkörper und das Kopplungselement erstreckenden Sperrstift aufweist, der in der Normallage den Grundkörper und das Kopplungselement in Sperrstiftlängsachsenrichtung zwischen einem an einer Außenfläche von Kopplungselement oder Grundkörper anliegenden Anschlagelement des Sperrstifts und einer auf das dem Anschlagelement gegenüberliegende Ende aufschraubbaren Stellmutter gegeneinander verspannt.

[0008] 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.

[0009] 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.

[0010] 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.

[0011] 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 verbundene, aus dem Stand der Technik bekannte, in der Regel einstückig ausgestaltete Scharnierteil.

[0012] Die Lagesicherung des Grundkörpers an dem Kopplungselement erfolgt dabei durch einen Sperrstift, der sich durch den Grundkörper und das Kopplungselement erstreckt. Eine Trennung dieser Bauteile ist durch ein Anschlagelement sowie eine auf das dem Anschlagelement gegenüberliegende Ende aufschraubbare Stellmutter blockiert, da Anschlagelement und Stellmutter außenseitig an dem Grundkörper bzw. dem Kopplungselement anliegen. Demnach werden das Kopplungselement und der Grundkörper zwischen dem Anschlagelement und der Stellschraube "eingeklemmt".

[0013] 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 welcher 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.

[0014] 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 eines 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.

[0015] Die aneinander festgelegte Anordnung des Kopplungselements an dem Grundkörper in deren Normallage, kann grundsätzlich in beliebiger Weise erfolgen. Nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass an dem einen 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 Vertiefungen durch entsprechend ausgebildete Bohrungen gebildet sein.

[0016] 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.

[0017] 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 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.

[0018] 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.

[0019] 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 der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verriegelungseinheit einen sich durch den Grundkörper und das Kopplungselement erstreckenden Sicherungsstift aufweist, der in der Normallage einenends mit einem Anschlagelement und anderenends mit der Stellschraube an einer Außenfläche von Kopplungselement und Grundkörper anliegt. Die Verriegelungseinheit ist dabei zwischen der Sperrstellung und der Freigabestellung verstellbar. In der Sperrstellung legt der Sicherungsstift das Kopplungselement und den Grundkörper aneinander fest. In der Freigabestellung ist der Sicherungsstift gegenüber dem Grundköper und/oder Kopplungselement verlagerbar.

[0020] Der Sicherungsstift weist einenends das Anschlagelement auf, welches an einer Außenfläche des Kopplungselements oder des Grundkörpers anliegt. Durch die Verriegelungseinheit ist der Sicherungsstift in der Sperrstellung derart fixiert, dass das Kopplungselement und der Grundkörper aneinander festgelegt sind. Der Sicherungsstift liegt dabei einenends mit dem Anschlagelement an der Außenfläche des Kopplungselements oder Grundkörpers an und wird anderenends durch die Stellschraube in der Sperrstellung derart festgelegt, dass das Kopplungselement und der Grundkörper hinsichtlich einer Trennbewegung blockiert sind.

[0021] Durch die Verwendung eines Sicherungsstifts, der als Zuganker in Form eines sich durch Grundkörper und Kopplungselement erstreckenden Bolzen gebildet sein kann, kann in einfacher Weise eine in Längsachsenrichtung des Sicherungsstifts gerichtete Trennbewegung blockiert werden, wobei einerseits das Anschlagelement und andererseits die Stellschraube eine Trennbewegung blockiert.

[0022] Die Ausgestaltung der Verriegelungseinheit ist grundsätzlich frei wählbar. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Verriegelungseinheit jedoch ein in der Sperrstellung an der Außenfläche des Scharnierteils und dem Anschlagelement anliegendes Sperrelement auf, das zwischen einer den Sperrstift in der Normallage festlegenden Arretierungslage und einer den Sperrstift freigebenden Entriegelungslage verstellbar ist. Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung liegt das Anschlagelement an einem Sperrelement an, das seinerseits an einer der Außenflächen des Scharnierteils, bestehend aus Grundkörper und Kopplungselement, anliegt. Die Lagesicherung des Anschlagelements an einer Außenfläche des bspw. an dem Kopplungselement anliegenden Sperrelements wird durch die Stellmutter erreicht, die in diesem Fall an der Außenfläche des Grundkörpers anliegt. Das Sperrelement ist unabhängig von dem Sicherungsstift zwischen einer den Sicherungsstift festlegenden Arretierungslage und einer den Sicherungsstift freigebenden Entriegelungslage verstellbar. In der Normallage werden gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung das Kopplungselement und der Grundkörper zwischen dem Sperrelement und dem Anschlagelement einerseits und der Stellmutter anderseits fixiert.

[0023] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das grundsätzlich beliebig ausgestaltbare Sperrelement durch eine Sperrscheibe gebildet ist, die zwischen der den Sperrstift festlegenden Arretierungslage und der den Sperrstift freigebenden Entriegelungslage verstellbar ist. Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung dient eine Sperrscheibe dazu, den sich durch den Grundkörper und das Kopplungselement erstreckenden Sperrstift in der Normallage zu arretieren. Die Sperrscheibe kann hierzu bspw. eine an das Anschlagelement angepasste Öffnung aufweisen, wobei in der Entriegelungslage der Sperrscheibe das Anschlagelement durch die Öffnung der Sperrscheibe bewegbar ist und in der Arretierungslage der Sperrscheibe das Anschlagelement durch die Sperrscheibe gegenüber dem Grundkörper und dem Kopplungselement fixiert ist.

[0024] 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. Grundsätzlich können 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.

[0025] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Anschlagelement und der Außenfläche des Sperrelements, bspw. der Sperrscheibe ein Federelement, insbesondere ein Tellerfederpaket angeordnet. Eine derartige Ausgestaltung der Erfindung bewirkt eine Vorspannung des Sicherungsstiftes in Richtung einer Trennbewegung, wodurch im Falle einer Verlagerung des Sperrelements in die Entriegelungslage eine schnelle Trennbarkeit von Grundkörper und Kopplungselement gewährleistet ist.

[0026] Die Festlegung des Grundkörpers an dem Kopplungselement ist in einfacher Weise über das durch die Stellmutter einstellbare Anzugsmoment festlegbar, wobei bevorzugt hierzu der Sicherungsstift im Bereich des Anschlagelements eine Werkzeugaufnahme, bspw. in Form eines Schlitzes aufweist. Die Werkzeugaufnahme ermöglicht es, das Anzugsmoment komfortabel über ein Schraubwerkzeug, bspw. einen Schraubenzieher einzustellen. Obgleich hierdurch bereits eine zuverlässige Anordnung gewährleistet werden kann, ist nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Stellmutter in Aufschraubrichtung auf den Sperrstift vorgespannt ist. Die Vorspannung gewährleistet in besonderem Maße eine sichere Anordnung der Stellmutter. Darüber hinaus bewirkt die Vorspannung eine automatische Nachstellung der Stellmutter in Richtung auf die Sperrstellung, so dass einer fehlerhaften Trennung besonders wirksam vorgebeugt wird.

[0027] Die Ausgestaltung der Vorspannung der Stellmutter ist dabei grundsätzlich frei wählbar. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die Stellmutter durch eine Schenkeldrehfeder vorgespannt ist, deren erster Schenkel mit der Stellmutter und zweiter Schenkel mit dem dem Anschlagelement gegenüberliegenden Ende des Sperrstifts derart in Eingriff befindlich ist, dass die Stellmutter in Aufschraubrichtung vorgespannt ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung gewährleistet in besonderer Weise eine Positionierung der Stellschraube derart, dass diese die Lage von Kopplungselement und Grundkörper aneinander sichert, wobei der Sperrstift als Zuganker wirkt.

[0028] Die Anordnung der Schenkel der Schenkeldrehfeder an der Stellmutter und dem Sicherungsstift ist dabei frei wählbar. Besonders bevorzugt ist jedoch der erste Schenkel in einer Bohrung am Umfang der Stellmutter und der zweite Schenkel in einem Querschlitz am Ende des Sperrstifts angeordnet. Über eine bevorzugte Vielzahl über den Umfang verteilt angeordneter Bohrungen lässt sich dabei in besonders einfacher Weise das durch die Feder auf die Stellmutter ausgeübte Anzugsmoment festlegen, wobei die Anordnung selbst eine hohe Funktionssicherheit bietet.

[0029] 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 Ansicht eines Türscharniers mit einer zweiten Ausführungsform eines zweiteiligen Scharnierteils;

Fig. 5

eine Ansicht eines Grundkörpers des Scharnierteils von Fig. 4;

Fig. 6

eine vergrößerte Ansicht einer mit einem Sicherungsstift in Eingriff befindlichen Stellmutter und

Fig. 7

eine Ansicht eines Schnitts des Scharnierteils von Fig. 4.

[0030] 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.

[0031] Das Scharnierteil 1a setzt sich aus dem Grundkörper 2a und dem Kopplungselement 3a zusammen, 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.

[0032] In dem in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel des Scharnierteils 1a weist die Verriegelungseinheit 4a einen Sicherungsstift 10a auf, welcher sich in der Normallage sowohl durch den Grundkörper 2a als auch durch das Kopplungselement 3a erstreckt. Einenends weist der Sicherungsstift 10a dabei ein Anschlagelement 20a in Form eines sich senkrecht zur Längsachse des Sicherungsstifts 10a erstreckenden Stegs auf. Anderenends ist auf den Sicherungsstift 10a eine Stellmutter 16a aufschraubbar.

[0033] In der Normallage erstreckt sich der Sicherungsstift 10a zum einen durch eine Stegöffnung 13 in dem Kopplungselement 3a, wobei die Stegöffnung 13 geringfügig größer als der Steg ausgebildet ist, und zum anderen durch eine Bohrung in dem Grundkörper 2a. Koaxial zu dem dem Steg gegenüberliegenden Ende des Sicherungsstifts 10a ist ein Tellerfederpaket 9 angeordnet, das in der Normallage des Sicherungsstifts 10a zwischen der Stellmutter 16a und einer Anschlagfläche 14 des Grundkörpers 2 angeordnet ist.

[0034] In der Normallage ist das Anschlagelement 20a ferner derart gegenüber der Stegöffnung 13 in dem Kopplungselement 3a verdreht, dass der Steg an der der Außenfläche 14 des Grundkörpers 2a abgewandten Fläche des Scharnierteils 1a, im vorliegenden Ausführungsbeispiel des Kopplungselements 3a, anliegt. Über das stegförmige Anschlagelement 20a und die Stellmutter 16a ist in der Normallage der Grundkörper 2a an dem Kopplungselement 3a arretiert. Zusätzliche Sicherungsstifte 6a, welche an dem Kopplungselement 3a befestigt sind und sich durch Bohrungen 7a in dem Grundkörper 2a erstrecken, erhöhen die Lagesicherheit. 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 Sicherungsstiftes 10a aus seiner Sperrlage in eine Freigabelage, in der der Steg korrespondierend zur Stegöffnung 13 in dem Kopplungselement 3 angeordnet ist, eine Verschiebung des Sicherungsstifts 10a in Richtung des Grundkörpers 2a.

[0035] Zur Verlagerung des Sicherungsstifts 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 stegförmigen Anschlagelement 20a angreift, dass dieser in eine Position verdreht wird, in der der Steg deckungsgleich zur Stegöffnung 13 angeordnet ist.

[0036] In den Figuren 4 bis 7 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Scharnierteils 1b eines in Figur 4 dargestellten Kraftfahrzeugscharniers 37 dargestellt. Das dargestellte Scharnierteil ib ist, wie auch das in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Scharnierteil 1a, zur gelenkigen Verbindung mit einem weiteren Scharnierteil 30 des Kraftfahrzeugscharniers 37 sowie zur Anordnung an einer hier nicht dargestellten Fahrzeugkarosserie oder einer Tür, Haube, Klappe oder dergleichen ausgebildet.

[0037] Wie auch das vorstehend dargestellte Scharnierteil 1a, so weist auch das Scharnierteil 1b einen Grundkörper 2b sowie ein Kopplungselement 3b auf. Mit seinem dem weiteren Scharnierteil 3o zugewandten Ende ist das Kopplungselement 3b über einen Scharnierstift 31 gelenkig verbunden. Mit dem dem weiteren Scharnierteil 30 gegenüberliegenden Ende ist das Kopplungselement 3b hingegen, wie auch das Scharnierteil 1a, über eine Verriegelungseineinheit 4b in der Normallage an dem Grundkörper 2b arretiert.

[0038] In der Normallage liegen also der Grundkörper 2b und das Kopplungselement 3b mit ihren einander zugewandten Anlageflächen aneinander an, wobei im Bereich zwischen dem Kopplungselement 3b und dem Grundkörper 2b angeordnete Positionierstifte 6b zur Lagesicherung von Kopplungselement 3b und Grundkörper 2b aneinander dienen. Die Positionierstifte 6b sind dabei in hierfür vorgesehenen Ausnehmungen 7b, 7c des Grundkörpers 2b und des Kopplungselements 3b angeordnet.

[0039] Darüber hinaus ist in dem Bereich zwischen dem Grundkörper 2b und dem Kopplungselement 3b eine Schraubendruckfeder 8 koaxial zum Sicherungsstift 10b angeordnet, so dass die Schraubendruckfeder 8 das Kopplungselement 3b und den Grundkörper 2b entgegen der Normallage vorspannt. Eine im Bereich zwischen dem Grundkörper 2b und dem Kopplungselement 3b angeordnete Aramidfolie 21 dient ferner zur Abdichtung und verhindert eine Geräuschentwicklung im Falle einer ungewollten Relativbewegung der Bauteile 2b, 3b zueinander.

[0040] Zur Sicherung der Normallage weist die Verriegelungseinheit 4b den sich durch Bohrungen 38a, 38b in Grundkörper 2b und Kopplungselement 3b erstreckenden Sicherungsstift 10b auf, der einenends ein Anschlagelement 20b und anderenends ein Gewinde zur Aufnahme einer Stellmuter 16b aufweist. In der Normallage liegt das Anschlagelement 20b an einer zwischen dem Anschlagelement 20b und einer Außenfläche des Kopplungselements 3b angeordneten Sperrscheibe 11 an, wobei der Sicherungsstift 10b dabei in einer Arretierungslage über eine Radialnut 32 mit einem Rundbereich einer Öffnung 29 der Sperrscheibe 11 in Eingriff befindlich ist, so dass eine axiale Verlagerung des Sicherungsstifts 10b blockiert ist. Zur Lagesicherung des Sicherungsstifts 10b, wodurch der Grundkörper 2b an dem Kopplungselement 3b festgelegt ist, ist ferner auf das dem Anschlagelement 20b gegenüberliegende Ende eine Stellmutter 16b aufgeschraubt, wobei diese mit ihrer dem Grundkörper 2b zugewandten Anlagefläche an dem Grundkörper 2b anliegt. Zur Lagesicherung der Stellmutter 16b ist diese über eine Schenkeldrehfeder 24 in Aufschraubrichtung auf den Sicherungsstift 10b vorgespannt. Die Schenkeldrehfeder 24 ist dabei koaxial zur Stellmutter 16b angeordnet. Ein erster Schenkel 25 ist in einer Bohrung 27 an einem umlaufenden Bund 34 der Stellmutter 16b angeordnet. Der zweite Schenkel 26 der Schenkeldrehfeder 24 ist zur Erzeugung der Vorspannung innerhalb eines Querschlitzes 28 in dem dem Anschlagelement 20b gegenüberliegenden Ende des Sicherungsstifts 10b angeordnet. Über die frei wählbare Anordnung des ersten Schenkels 25 in einer der verteilt an dem Bund 34 der Stellmutter 16b angeordneten Bohrung 27 kann die Vorspannung der Stellmutter 16b festgelegt werden.

[0041] Zur Anordnung einer Kappe 35 oberhalb der Stellmutter 16b weist der umlaufende Bund 34 der Stellmutter 16b ferner eine umlaufende Rille 33 auf, in welche die Kappe einrastet. Im Bereich des Anschlagelements 22b ist dieses sowie die Sperrscheibe 11 ebenfalls durch eine Kappe 36 abgedeckt, welche an einem Absatz der Sperrscheibe 11 einrastet.

[0042] Zur Trennung des Grundkörpers 2b von dem Kopplungselement 3b weist die Verriegelungseinheit 4b einen pyrotechnischen Aktuator 12b auf, welcher im Falle einer Aktivierung einen Bolzen 15 ausstößt, der mit der Sperrscheibe 11 in Eingriff gelangt. Dabei wird dieser derart verschoben, dass das Anschlagelement 20b im Bereich der Öffnung 29 mit der Sperrscheibe 11 außer Eingriff gelangt. Die Öffnung 29 der Sperrscheibe 11, durch welche sich der Sicherungsstift 10b erstreckt, weist den Randbereich auf, über den das Anschlagelement 20b und der Sicherungsstift 10b im Zusammenwirken mit der Radialnut 32 in axialer Richtung blockiert sind. Eine Verlagerung der Sperrscheibe 11 durch den Aktuator 12 bewirkt eine Verlagerung der Öffnung 29 derart, dass die Sperrscheibe 11 mit der Radialnut 32 außer Eingriff gelangt, so dass der Sperrstift 10b in Richtung der Stellmutter 16b durch den Grundkörper 2b und das Kopplungselement 3b bewegt, bzw. das Kopplungselement 3b von dem Grundkörper 2b abgehoben werden kann.

[0043] Zur Führung der Sperrscheibe 11 weist diese dabei Führungselemente 22 auf, welche in Führungselementeaufnahmen 23 an dem Kopplungselement 3b geführt sind. Auf separate Führungselemente kann somit verzichtet werden. Eine Verstellbewegung der Sperrscheibe 11 aus der Verriegelungs- in die Entriegelungslage ist durch die Führungselemente 22 und die Führungselementeaufnahme 23 vorgegeben.

Bezugszeichenliste

[0044] 

1a, 1b

Scharnierteil

2a, 2b

Grundkörper

3a, 3b

Kopplungselement

4a, 4b

Verriegelungseinheit

5

Betätigungseinheit

6a, 6b

Vorsprünge

7a, 7b

Vertiefungen

8

Schraubendruckfeder

9

Tellerfederpaket

10a, 10b

Sicherungsstift

11

Sperrscheibe

12

Aktuator

13

Stegöffnung

14

Außenfläche

15

Bolzen

16a, 16b

Stellmutter

20a, 20b

Anschlagelement

21

Dichtelement (Aramidfolie)

22

Führungselement

23

Führungselementaufnahme

24

Schenkel-Drehfeder

25

erster Schenkel

26

zweiter Schenkel

27

Bohrung

28

Querschlitz

29

Ausnehmung

30

Scharnierteil

31

Scharnierstift

32

Nutz

33

Rille

34

Bund

35

Kappe

36

Kappe

37

Kraftfahrzeugscharnier

38

Bohrung

Ansprüche

1. 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, wobei die Verriegelungseinheit (4a, 4b) einen sich durch den Grundkörper (2a, 2b) und das Kopplungselement (3a, 3b) erstreckenden Sperrstift (10a, 10b) aufweist, der in der Normallage den Grundkörper (2a, 2b) und das Kopplungselement (3a, 3b) in Sperrstiftlängsachsenrichtung zwischen einem an einer Außenfläche von Kopplungselement (3a, 3b) oder Grundkörper (2a, 2b) anliegenden Anschlagelement (20a, 20b) des Sperrstifts (10a,10b) und einer auf das dem Anschlagelement (20a, 20b) gegenüberliegende Ende aufschraubbaren Stellmutter (16a, 16b) gegeneinander verspannt.

2. Kraftfahrzeugscharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem einen von Kopplungselement (3a, 3b) 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) oder Grundkörper (2a, 2b) eingreifen.

3. Kraftfahrzeugscharnier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge durch Positionierstifte (6a, 6b) und die Vertiefungen durch entsprechend ausgebildete Bohrungen (7a, 7b) gebildet sind.

4. 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.

5. Kraftfahrzeugscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannung durch ein im Bereich zwischen dem Kopplungselement (3a) und dem Grundkörper (2a) angeordnetes Federelement, insbesondere eine Schraubendruckfeder (8) bereitgestellt wird.

6. Kraftfahrzeugscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinheit (4a, 4b) ein in der Sperrstellung an der Außenfläche (14) des Scharnierteils (1a, 1b) und dem Anschlagelement (20a, 20b) anliegendes Sperrelement (11) aufweist, das zwischen einer den Sperrstift (10a, 10b) in der Normallage festlegenden Arretierungslage und einer den Sperrstift (10a, 10b) freigebenden Entriegelungslage verstellbar ist.

7. Kraftfahrzeugscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement durch eine Sperrscheibe (11) gebildet ist, die zwischen der den Sperrstift (10b) festlegenden Arretierungslage und der den Sperrstift (10b) freigebenden Entriegelungslage verstellbar ist.

8. Kraftfahrzeugscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinheit (5) eine Aktuatoreinheit zur Verlagerung der Sperrscheibe (11) aus der Arretierungslage in die Entriegelungslage aufweist.

9. 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 der Sperrscheibe (11) in die Entriegelungslage bewirkt.

10. Kraftfahrzeugscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Grundkörper (2a, 2b) und dem Kopplungselement (3a, 3b) ein Dichtelement, insbesondere eine Dichtfolie, besonders bevorzugt eine Aramidfolie (21) angeordnet ist.

11. Kraftfahrzeugscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrscheibe (11) mindestens ein Führungselement (22) aufweist, das zwischen der Entriegelungslage und der Arretierungslage mit einer Führungselementaufnahme (23) an dem Grundkörper (2b) oder Kopplungselement (3b) in Eingriff befindlich ist.

12. Kraftfahrzeugscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement einen Bolzen (22) und die Führungselementaufnahme durch eine entsprechend ausgebildete Nut (23) gebildet ist.

13. Kraftfahrzeugscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellmutter (16a, 16b) in Aufschraubrichtung auf den Sperrstift (10a, 10b) vorgespannt ist.

14. Kraftfahrzeugscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellmutter (16b) durch eine Schenkel-Drehfeder (24) vorgespannt ist, deren erster Schenkel (25) mit der Stellmutter (16b) und zweiter Schenkel (26) mit dem dem Anschlagelement (20b) gegenüberliegenden Ende des Sperrstifts (10b) in Eingriff befindlich ist.

15. Kraftfahrzeugscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schenkel (25) in einer Bohrung (27) am Umfang der Stellmutter (16b) und/oder der zweite Schenkel (26) in einem Querschlitz (28) am Ende des Sperrstifts (10b) angeordnet ist.

Zeichnung