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Die
Erfindung betrifft ein Doppelgelenkscharnier für eine Fahrzeugtür oder eine
Fahrzeugklappe, umfassend ein an einem von Tür oder Türrahmen oder an einem von Klappe
oder Klappenrahmen angeordnetes erstes Scharnierteil, ein an dem
anderen von Tür
oder Türrahmen
oder an dem anderen von Klappe oder Klappenrahmen angeordnetes zweites Scharnierteil,
ein mittleres Scharnierteil, das mittels eines ersten Scharnierstifts
verschwenkbar um eine erste Schwenkachse mit dem ersten Scharnierteil und
mittels eines zweiten Scharnierstifts verschwenkbar um eine zweite
Schwenkachse mit dem zweiten Scharnierteil verbunden ist, eine erste
Halteeinrichtung die der ersten Schwenkachse zugeordnet ist, und
eine zweite Halteeinrichtung, die der ersten Schwenkachse zugeordnet
ist.
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US 5,685,046 A zeigt
ein Doppelgelenkscharnier, bei dem ein erstes Scharnierteil mittels
eines ersten Scharnierstifts schwenkbar mit einem U-förmigen mittleren Scharnierteil
verbunden ist, wobei das U-förmige
mittlere Scharnierteil mittels eines zweiten Scharnierstifts mit
einem zweiten Scharnierteil schwenkbar gekoppelt ist. Der ersten
Schwenkachse ist eine erste Halteeinrichtung und der zweiten Schwenkachse
ist eine zweite Halteeinrichtung zugeordnet, wobei jede der beiden
Halteeinrichtungen aus einer Bohrung in dem mittleren Scharnierteil
besteht, in dem eine Druckfeder einen Kugelkörper vorspannt, der auf einer
an dem ersten bzw. zweiten Scharnierteil angeordneten Laufebene
vorgespannt wird und in einer Rastausnehmung festlegbar ist. Nachteilig
bei dieser Art von Doppelgelenkscharnieren ist die Tatsache, dass
die beiden an dem ersten und dem zweiten Scharnierteil angeordneten
Laufebenen, die die Rastausnehmung für das Kugelelement aufweisen,
einen großen
Bauraum ausbilden, und dass durch diese Ausbildung eine U-förmige Form
für das
mittlere Scharnierteil vorgegeben ist.
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EP 1 111 176 A1 beschreibt
ein Doppelgelenkscharnier, bei dem ein erstes Scharnierteil mittels eines
ersten Scharnierstifts schwenkbar mit einem mittleren Scharnierteil
verbunden ist, wobei das U-förmige
mittlere Scharnierteil mittels eines zweiten Scharnierstifts mit
einem zweiten Scharnierteil schwenkbar gekoppelt ist. Der erste
und der zweite Scharnierstift weisen jeweils eine abgeflachte Seite auf,
die beide mit einem Schaltgestänge
in Eingriff bringbar sind. Das Schaltgestänge weist einen senkrecht zu
den beiden Scharnierteilen beweglichen Hebel auf, wobei der Hebel
mit seinen beiden krallenförmig
ausgebildeten Enden die beiden Scharnierstifte umgreift. Beim Verschwenken
des Doppelgelenkscharniers ist das Schaltgestänge zunächst mit dem ersten Scharnierstift
in Eingriff, so dass keine Schwenkbewegung um den ersten Scharnierstift möglich ist,
sondern das mittlere Scharnierteil um das zweite Scharnierteil verschwenkbar
ist. Nach einem bestimmten Öffnungswinkel
wird das Schaltgestänge verschoben
und gelangt mit dem ersten Scharnierstift außer Eingriff und mit dem zweiten
Scharnierstift in Eingriff, so dass nun eine Schwenkbewegung des ersten
Scharnierteils bezüglich
des mittleren Scharnierteils möglich
ist, wobei gleichzeitig eine Schwenkbewegung des mittleren Scharnierteils
bezüglich
des zweiten Scharnierteils nicht mehr möglich ist.
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung ein Doppelgelenkscharnier anzugeben,
das ein sicheres Öffnen und
Schließen
ermöglicht
und gleichzeitig einen kleinen Bauraum benötigt.
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Diese
Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Doppelgelenkscharnier erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die erste Halteeinrichtung ein an dem ersten Scharnierstift
axial verschieblich angeordnetes, erstes Halteelement aufweist,
und dass die zweite Halteeinrichtung ein an dem zweiten Scharnierstift
axial verschieblich angeordnetes zweites Halteelement aufweist.
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Durch
das erfindungsgmäße Vorsehen
eines ersten und zweiten Halteelements, das auf dem ersten bzw.
zweiten Scharnierstift axial verschieblich angeordnet ist, wird
erreicht, dass die beiden Halteeinrichtungen in das Doppelgelenkscharnier
integriert sind, so dass durch das Vorsehen der beiden Halteeinrichtungen
kein zusätzlicher
Bauraum für
das Doppelgelenkscharnier benötigt
wird. Ferner wird erreicht, dass für das mittlere Scharnierteil
keine zwingende Bauform aufgrund der Halteeinrichtung mehr vorgegeben
ist, so dass die Form des mittleren Scharnierteils der entsprechenden
Anwendung, zum Beispiel für
eine Heckklappe eines Kraftfahrzeugs oder für eine Hecktür eines
Transportfahrzeugs, für das
Doppelgelenkscharnier angepaßt
werden kann.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung werden das erste und das zweite
Halteelement jeweils durch ein Federelement beaufschlagt, wodurch
sich eine entsprechende Haltekraft für die beiden Halteelemente
ergibt, so dass die beiden Scharnierteile sicher und fest in der
vorgegebenen Halteposition zueinander gehalten werden.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung weist jedes der beiden Halteelemente
eine Nocke auf, wobei die Nocke eine abgeschrägte Seite aufweist. Durch eine
derartige Nockenanordnung an den Halteelementen wird erreicht, dass
die Halteeinrichtungen jeweils einer Öffnungs- bzw. einer Schließbewegung für das Gelenk
zugeordnet sind, so dass beim Öffnen des
Doppelgelenkscharniers zunächst
eine der beiden Halteeinrichtungen ein Verschwenken zwischen den
jeweiligen Scharnierteilen verhindert, zum Beispiel um die erste
Schwenkachse, so dass ein Verschwenken um die zweite Schwenkachse
ermöglicht wird
und darauffolgend die andere der beiden Halteeinrichtungen ein Verschwenken
zwischen den jeweiligen Scharnierteilen verhindert, zum Beispiel
um die zweite Schwenkachse, so dass ein Verschwenken um die erste
Schwenkachse ermöglicht
wird. Durch diese Steuerung der Schwenkbewegung mittels der Halteelemente
und der Nocken wird vorteilhaft erreicht, dass es bei einer Schließ- bzw. Öffnungsbewegung
zu keinem gleichzeitigen Verschwenken um beide Schwenkachsen kommt,
sondern die Verschwenkung nacheinander um eine der beiden Schwenkachsen
ergibt, wodurch ein sicheres Öffnen
und Schließen
der Tür
bzw. der Klappe erreicht ist. Überdies
wird erreicht, dass die Tür
bzw. die Klappe während
der Schwenkbewegung keine die Schwenkbewegungen störenden Bewegungen, wie
zum Beispiel Querverschwenkungen, ausführt, so dass die Schwenkbewegungen
stabil erfolgen.
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Durch
eine vorteilhafte Anordnung einer Führung in dem ersten Scharnierteil
und dem zweiten Scharnierteil, wobei in den beiden Führungen
jeweils eines der beiden Halteelemente verschieblich geführt ist,
wird erreicht, dass die beiden Halteeinrichtungen jeweils in das
erste bzw. das zweite Scharnierteil integriert sind, so dass der
Bauraum für
das Doppelgelenkscharnier weiter reduziert ist. Ferner wird dadurch
erreicht, dass die beiden Halteeinrichtungen gegen Einwirkungen
von außen,
zum Beispiel durch Schmutz- oder Staubablagerungen, geschützt sind, so
dass die Lebensdauer der beiden Halteeinrichtungen vergrößert ist.
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Jeder
der beiden Halteeinrichtung ist vorteilhaft eine Rastausnehmung
zugeordnet, wobei das Halteelement in die Rastausnehmung eingreift. Durch
die zweckmäßig an dem
mittleren Scharnierteil angeordneten Rastausnehmungen wird ein erster Öffnungswinkel
zwischen dem ersten Scharnierteil und dem mittleren Scharnierteil
und ein zweiter Öffnungswinkel
zwischen dem zweiten Scharnierteil und dem mittleren Scharnierteil
definiert. Durch die Anordnung der Rastausnehmungen an dem mittleren Scharnierteil
ist es möglich,
dass die beiden Öffnungswinkel
vorteilhaft vorbestimmt werden, so dass je nach Einsatz und Vorgabe
durch das Kraftfahrzeug die beiden Öffnungswinkel für das Doppelgelenkscharnier
eingestellt werden können.
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Durch
die vorteilhafte Ausgestaltung der Rastausnehmungen als Nuten wird
erreicht, dass die Schwenkbewegung nicht durch ein plötzliches
Auftreten einer durch eine der beiden Halteeinrichtungen verursachten
Haltekraft gestoppt wird, die zu einem unkomfortablen Benutzen der
Tür bzw.
der Klappe führt.
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Mittels
der als Nut ausgebildeten Rastausnehmungen kommt es zum Beispiel
bei einer Öffnungsbewegung
zu einem langsamen und gleichmäßigen Ansteigen
der Haltekraft bis das erste Halteelement in der Rastausnehmung
festgesetzt und ein Verschwenken um die erste Schwenkachse nicht mehr
möglich
ist. Der durch den Benutzer aufgebrachte Kraftaufwand wird nun dazu
benutzt, das zweite Halteelement aus der entsprechenden Rastausnehmung
zu lösen
und ein Verschwenken um die zweite Schwenkachse zu ermöglichen.
Durch die vorteilhaft langsame und gleichmäßige Überführung der Schwenkbewegung von
der ersten auf die zweite Schwenkachse mittels der Nuten benötigt der Benutzer
keinen zusätzlich
bemerkbaren Kraftaufwand zum Lösen
der Halteeinrichtungen, so dass das Verschwenken der Tür bzw. der
Klappe in einer einzigen Schwenkbewegung für den Benutzer erfolgt.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung weisen das erste Scharnierteil und
das zweite Scharnierteil einen Gesamtöffnungswinkel von ungefähr 270° auf, wobei
das erste Scharnierteil und das mittlere Scharnierteil einen ersten Öffnungswinkel
von ungefähr 180° und das
zweite Scharnierteil und das mittlere Scharnierteil einen zweiten Öffnungswinkel
von ungefähr
90° aufweisen.
Durch eine Aufteilung des Gesamtöffnungswinkels
in einen ersten und einen zweiten Öffnungswinkel wird vorteilhaft
erreicht, dass das Doppelgelenkscharnier vielseitig einsetzbar ist,
zum Beispiel für
Heckklappen eines Kraftfahrzeugs oder einer Hecktür eines
Transportfahrzeugs, wobei die Heckklappe bzw. die Hecktür durch
den Gesamtöffnungswinkel
von 270° in
der geöffneten
Position im wesentlichen parallel zu dem Dach bzw. der Seitenwand
des Kraftfahrzeugs bzw. des Transportfahrzeugs ausgerichtet ist,
wodurch ein einfaches Be- und Entladen insbesondere von großen und
sperrigen Gegenstände
ermöglicht
ist.
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Weitere
Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
sowie aus den abhängigen
Ansprüchen.
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Die
Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden
Zeichnungen anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Doppelgelenkscharniers
näher erläutert.
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1 zeigt ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Doppelgelenkscharniers.
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2 zeigt eine Draufsicht
des Doppelgelenkscharniers nach 1 in
geschlossener Stellung.
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3 zeigt eine Draufsicht
des Doppelgelenkscharniers nach 1 in
geöffneter
Stellung von 180°.
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4 zeigt eine Draufsicht
des Doppelgelenkscharniers nach 1 in
geöffneter
Stellung von 270°.
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5 zeigt eine Detailansicht
einer Halteeinrichtung des Doppelgelenkscharniers nach 1.
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6 zeigt eine Ansicht eines
Scharnierteils des Doppelgelenkscharniers nach 1.
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Das
in 1 bis 6 gezeigte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Doppelgelenkscharniers 1 umfaßt ein an
einem Klappenrahmen 2a angeordnetes erstes Scharnierteil 2,
das mittels eines ersten Scharnierstifts 3 um eine erste
Schwenkachse S1 schwenkbar mit einem mittleren Scharnierteil 4 verbunden
ist, wobei das mittlere Scharnierteil 4 mittels eines zweiten
Scharnierstifts 5 um eine zweite Schwenkachse S2 schwenkbar
mit einem an einer Klappe 6a angeordneten zweiten Scharnierteil 6 verbunden
ist.
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Das
erste Scharnierteil 2 und das zweite Scharnierteil 6 weisen
eine baugleiche Ausgestaltung auf, so dass zunächst exemplarisch das erste Scharnierteil 2 beschrieben
wird. Im weiteren entsprechen die Bezugszeichen mit Hochkomma für das zweite
Scharnierteil 6 den Bezugszeichen für das erste Scharnierteil 2.
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Das
erste Scharnierteil 2 weist eine als Flachkörper ausgebildete
Grundseite 7 auf, in der drei, ein gleichseitiges Dreieck
bildende Befestigungsbohrungen 8 angeordnet sind. An der
Grundseite 7 ist seitlich in einem mittleren Bereich ein zylinderförmiger Scharnierkopf 9 angeordnet,
in dem der erste Scharnierstift 3 drehbar vorgesehen ist,
zum Beispiel mittels einer Hülse.
In dem Scharnierkopf 9 ist eine erste Halteeinrichtung 10 angeordnet,
die der ersten Schwenkachse S1 zugeordnet ist.
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Das
mittlere Scharnierteil 4 weist eine im wesentlichen rechteckige
Form mit einer langen Seite 16 und einer kurzen Seite 17 auf,
wobei an der kurzen Seite 17 ein erster Scharnierkopf 18a und
ein zweiter Scharnierkopf 18b ausgebildet sind, die den Scharnierkopf 9 des
ersten Scharnierteils 2 umgreifen. Der erste Scharnierstift 3 ist
in den beiden Scharnierköpfen 18a und 18b des
mittleren Scharnierteils 4 unverdrehbar angeordet ist.
Auf der gegenüberliegenden
kurzen Seite 17' sind
ebenfalls zwei Scharnierköpfe 18a' und 18b' ausgebildet,
die den Scharnierkopf 9' des
zweiten Scharnierteils 6 umgreifen. Der zweite Scharnierstift 5 ist
in den beiden Scharnierköpfen 18a' und 18b' des mittleren
Scharnierteils 4 unverdrehbar angeordet ist.
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Die
in dem Scharnierkopf 9 angeordnete erste Halteeinrichtung 10 weist
ein erstes Halteelement 11 auf, das axial verschieblich
auf dem ersten Scharnierstift 3 angeordnet ist und in einer
in dem Scharnierkopf 9 ausgebildeten Führung 12 geführt ist.
Mittels einer axial um den ersten Scharnierstift 3 angeordneten
Druckfeder 20, die sich an einer Grundfläche 9a des
Scharnierkopfs 9 abstützt,
wird das Halteelement 11 mit einer axial gerichteten Haltekraft
in Richtung des ersten Scharnierkopfs 18a des mittleren
Scharnierteils 4 beaufschlagt.
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Das
erste Halteelement 11 weist einen Grundkörper 13 auf,
der im Querschnitt eine U-förmige
Form aufweist, wobei die beiden Schenkel 14 des U an der
Führung 12 gleitend
anliegen. Der Grundkörper 13 ist
bezüglich
der Schwenkachse S1 rotationssymmetrisch ausgebildet.
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An
dem Grundkörper 13 des
Halteelements 11 ist eine Nocke 15 ausgebildet,
die eine dreieckige Form aufweist, wobei eine abgeschrägte Seite 16a und
eine zu dem Grundkörper
senkrechte Seite 16b vorgesehen ist. In dem ersten Scharnierkopf 18a ist eine
als Nut ausgebildete Rastausnehmung 19 ausgebildet, in
die die Nocke 15 eingreift.
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Die
zweite in dem zweiten Scharnierteil 6 angeordnete Halteeinrichtung 10' ist baugleich
mit der ersten Halteeinrichtung 10 ausgeführt. In
dem ersten Scharnierkopf 18a' ist
eine weitere als Nut ausgebildete Rastausnehmung 19' angeordnet,
wobei die Nocke 15' der
zweiten Halteeinrichtung 11' in
die weitere Rastausnehmung 19' eingreifbar ist.
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Die
beiden Rastausnehmungen 19 und 19' sind derart in den jeweiligen
Scharnierköpfen 18a bzw. 18a' angeordnet,
dass eine Schwenkbewegung des Doppelgelenkscharniers 1 folgendermaßen ausgeführt wird:
Zunächst ist
das Doppelgelenkscharnier 1 in einer Position, die einer
geschlossenen Tür
oder Klappe entspricht, wobei die Nocke 15' des zweiten Halteelements 11' in der Rastausnehmung 19' eingerastet ist,
so dass eine Schwenkbewegung um die zweite Schwenkachse S2 nicht
möglich
ist, sondern nur um die erste Schwenkachse S1. Die Nocke 15 des
ersten Halteelements 11 ist in dieser geschlossenen Position
nicht in der Rastausnehmung 19 eingerastet, so dass eine
Schwenkbewegung um die Schwenkachse S1 ermöglicht ist. Das mittlere Scharnierteil 4 wird
um einen ersten Schwenkwinkel von 180° um die erste Schwenkachse,
S1 verschwenkt, währenddessen
die Nocke 15 in der als Nut ausgebildeten Rastausnehmung 19 entlang
gleitet und bei einem Öffnungswinkel
von 180° in
die Rastausnehmung 19 einrastet, so dass das mittlere Scharnierteil 4 bzgl. des
ersten Scharnierteils 2 festgestellt ist. Aufgrund der
dreieckigen Ausbildung der Nocke 15 ist eine weitere Schwenkbewegung
des mittleren Scharnierteils 4 um die Schwenkachse S1 nicht
mehr möglich, da
die zu dem Grundkörper 13 senkrechte
Seite 16b formschlüssig
an der Rastausnehmung 19 anliegt, wobei durch die mittels
der Druckfeder 20 gegebene Haltekraft ein kraftschlüssiges Halten
der Nocke 15 in der Rastausnehmung 19 gegeben
ist.
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Die
Nocke 15' des
zweiten Halteelements 11' liegt
mit der schrägen
Seite 16' nun
in Bewegungsrichtung der Schwenkbewegung, so dass der Kraftaufwand
zum Verschwenken der Tür
bzw. der Klappe 6a das zweite Halteelement 11' entgegen der
Federkraft der Druckfeder 20' aus
der Haltestellung, wobei die Nocke 16' in der Rastausnehmung 19' eingerastet
ist, verschiebt. Nun ist ein Verschwenken der Tür bzw. der Klappe 6a um
die Schwenkachse S2 möglich,
wobei ein zweiter Öffnungswinkel
zwischen dem mittleren Scharnierteil 4 und dem zweiten
Scharnierteil 6 90° beträgt, so dass
das erste Scharnierteil 2 und das zweite Scharnierteil 6 einen
Gesamtöffnungswinkel
von 270° aufweisen.
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Die
Erfindung ist vorstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert worden,
bei dem die beiden Scharnierstifte in dem mittleren Scharnierteil
unverdrehbar und in dem ersten bzw. dem zweiten Scharnierteil drehbar
vorgesehen sind. Es ist auch möglich,
dass die beiden Scharnierstifte in dem mittleren Scharnierteil drehbar
und in dem ersten bzw. dem zweiten Scharnierteil unverdrehbar angeordnet
sind, oder dass die beiden Ausgestaltungen miteinander kombiniert
werden, so dass zum Beispiel der erste Scharnierstift in dem mittleren Scharnierteil
unverdrehbar und in dem ersten Scharnierteil drehbar und der zweite
Scharnierstift in dem mittleren Scharnierteil drehbar und in dem
zweiten Scharnierteil unverdrehbar bzw. umgekehrt angeordnet sind.