DE102004019819A1

DE102004019819A1 - Door hinge e.g. for vehicles, has several parts where each part has hinge bolt that the hinge parts interconnect during turning with hinge having crank in which hinge bolt when rotating hinge parts are translative to each other

Info

Publication number: DE102004019819A1
Application number: DE200410019819
Authority: DE
Inventors: Gundolf Kreis
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2004-04-23
Filing date: 2004-04-23
Publication date: 2005-11-17

Abstract

The hinge has several parts (3, 4) where each part has a hinge bolt (6), that the hinge parts interconnect during turning. The hinge has a crank in which the hinge bolt when rotating the hinge parts is translative to each other. The crank (5) is oval having a toothed quadrant. The hinge bolt is within the range of the crank and has a toothed quadrant.

Description

Die Erfindung betrifft ein Türscharnier für Fahrzeuge gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a door hinge for vehicles according to the preamble of claim 1.

Die DE 199 60 432 C2 offenbart ein gattungsgemäßes Türscharnier für eine Fahrzeugtür. Dieses Scharnier besteht aus einem ersten und einem zweiten Scharnierteil, die durch einen Scharnierbolzen um dessen Scharnierachse drehbar miteinander verbunden sind, wobei der Scharnierbolzen 1 die beiden Scharnierteile drehfest durchfasst und das andere Scharnierteil mit einem Lagerabschnitt drehbar und axial unverschiebbar durchfasst.The DE 199 60 432 C2 discloses a generic door hinge for a vehicle door. This hinge consists of a first and a second hinge part, which are rotatably connected to each other by a hinge pin about the hinge axis, the hinge pin 1, the two hinge parts rotatably durchfasst and the other hinge part with a bearing portion rotatably and axially immovable.

Nachteilig bei einem solchen Scharnier ist es, dass die Fugenbreite an der Außenhaut des Fahrzeugs, die zwischen der Karosserie und Tür angeordnet ist, relativ groß gewählt werden muss. Der Grund hierfür besteht darin, dass die Tür am Pfosten oder am Kotflügel vorbeigedreht werden muss, ohne diese Karosserieteile zu streifen. Die Bewegungsbahn, die die Türe in diesem Bereich beim Öffnen und Schließen an ihrem scharnierseitigen Ende entlang läuft, darf diese Karosserieteile nicht berühren.adversely in such a hinge, it is that the joint width at the shell of the vehicle, which is arranged between the body and door, are chosen to be relatively large got to. The reason for that is that the door at the post or at the fender must be rotated past without touching these body parts. The trajectory, the door in this area when opening and closing running along its hinge-side end, these body parts may do not touch.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Türscharnier aufzuzeigen, dass eine möglichst geringe Fugenbreite beim Öffnen und Schließen der Fahrzeugtüre benötigt.task The invention is a door hinge to show that as possible small joint width when opening and closing the vehicle door needed.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei der Drehung der Türe um die Scharnierachse gleichzeitig die Scharnierachse, die durch den Scharnierbolzen gegeben ist, translatorisch verschoben wird.These Task is solved by that during the rotation of the door around the hinge axis at the same time the hinge axis passing through given the hinge pin, is translated translationally.

Der Vorteil eines solchen Türscharniers mit einer translatorisch beweglichen Drehachse besteht darin, dass der Bahnverlauf nicht mehr kreisförmig sein muss. Dadurch können auch geringere Fugenbreiten an der Karosserieaußenhaut zwischen Türe und Kotflügel bzw. Säule erzielt werden.Of the Advantage of such a door hinge with a translationally movable axis of rotation is that the course of the course no longer has to be circular. This can also be done smaller joint widths on the bodywork outer skin between the door and fender or Achieved column become.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen: Hierbei erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn zumindest ein Scharnierauge und der Scharnierbolzen eine Verzahnung aufweisen, die eine translatorische Verschiebung des Scharnierbolzens und damit der Scharnierachse bei der Drehung des Scharnierbolzens bewirkt. Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass der Scharnierbolzen nicht nur zylinderförmig, sondern auch kreissegmentförmig ausgebildet sein kann um eine größere Übersetzung bei der Drehbewegung zu erzielen.advantageous Further developments emerge from the subclaims: this proves to be the case as particularly advantageous if at least one hinge eye and the hinge pin have a toothing, the translational Displacement of the hinge pin and thus the hinge axis at causes the rotation of the hinge pin. Another advantageous Continuing education is that the hinge pin not only cylindrical, but also circular segment can be trained to a larger translation to achieve the rotational movement.

Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen, die in den 1 bis 7 dargestellt werden, erläutert werden. Es zeigen:The invention is based on embodiments that in the 1 to 7 can be explained. Show it:

1: Türscharnier mit verschiebbarer Drehachse bei verschlossener Tür. 1 : Door hinge with sliding axis of rotation with closed door.

2: Türscharnier mit beweglicher Scharnierachse bei geöffneter Tür. 2 : Door hinge with movable hinge axis with the door open.

3: Türscharnier mit beweglicher Drehachse bei einem segmentartigen Scharnierbolzen. 3 : Door hinge with movable axis of rotation for a segment-type hinge pin.

4a: Türscharnier bei geschlossener Tür. 4a : Door hinge with the door closed.

4b: Türscharnier bei einer teilweisen Öffnung der Fahrzeugtür. 4b : Door hinge at a partial opening of the vehicle door.

4c: Türscharnier bei einer maximal geöffneten Fahrzeugtür. 4c : Door hinge when the vehicle door is open to the maximum.

5: Pfostenseitiges Scharnierteil mit drehbar verschiebbarem Scharnierbolzen. 5 : Post-side hinge part with pivoting hinge pin.

6: Pfostenseitiges Scharnierteil mit kulissenartigem Scharnierauge. 6 : Post-side hinge part with curtain-like hinge eye.

7: Türscharnier mit den zwei voneinander getrennten Scharnierteilen und Scharnierbolzen. 7 : Door hinge with the two separate hinge parts and hinge pins.

1 zeigt das Türscharnier 12 bei geschlossener Fahrzeugtüre 1. Die geschlossene Fahrzeugtüre 1 bildet hierbei mit der Karosserie 2, insbesondere dem Kotflügel oder einer Fahrzeugsäule, eine ebene Fläche aus. Jedoch wird zum Öffnen der Türe ein kleiner Spalt 8 zwischen Karosserie 2 und Fahrzeugtüre 1 benötigt, um bei einer Drehbewegung der Tür eine Beschädigung der Karosserie zu vermeiden. Das Türscharnier 12 besteht im wesentlichen aus einem karosserieseitigen Scharnierteil 3 und einem türseitigem Scharnierteil 4, die über einen Scharnierbolzen 6 miteinander verbunden sind. Um den Scharnierbolzen 6 an den Scharnierteilen 3, 4 zu befestigen, weisen die Scharnierteile 3, 4 Scharnieraugen 5, 13 auf. In diesen Scharnieraugen 5, 13 befindet sich der Scharnierbolzen 6. Hierbei ist der Scharnierbolzen 6 im Scharnierauge 13 am türseitigen Scharnierteil 4 drehfest verbunden. Das heißt, wenn der Scharnierbolzen 6 gedreht wird, so wird auch das türseitige Scharnierteil 4 um die Drehachse 10 des Scharnierbolzens 6 gedreht. Im Gegensatz dazu ist der Scharnierbolzen 6 mit dem karosserieseitigen Scharnierteil 3 drehbar und axial verschiebbar verbunden. Das heißt, dass bei der Drehung des Scharnierbolzens 6 und damit auch des türseitigen Scharnierteils 4 die Drehachse 10 des Scharnierbolzens 6 entlang des länglichen Scharnierauges 5 im karosserieseitigen Scharnierteil 3 verschoben wird. Um die Drehbewegung des Bolzens 6 mit der Verschiebung der Drehachse 10 zu koppeln, weist der Aufbau eine Verzahnung 11 zwischen Scharnierbolzen 6 und Scharnierauge 5 auf. Diese Verzahnung 11 besteht aus einer Einbuchtung am Scharnierauge 5, in die ein Zahn, der am Scharnierbolzen 6 ausgebildet ist, eingreift und dort auch abgerollt werden kann. Hierbei dient das Scharnierauge 5 als Kulisse für den Scharnierbolzen 6. Diese Kulisse zwingt den Scharnierbolzen 6 auf eine vorgegebene translatorische Bahn 9, die in 2 dargestellt ist. Hierbei wird mit der Verschiebung der Drehachse 10 des Scharnierbolzens 6 bewirkt, dass sich die Bewegungsbahn 7 der Türe 1 abflacht und damit eine geringere Fugenbreite 8 im Vergleich zu einer kreisförmigen Bewegungsbahn der Türe 1 erzielt werden kann. Mit einem solchen Aufbau lassen sich schmale Fugenbreiten 8 zwischen der Karosserie 2 und der Fahrzeugtür 1 erzielen. Beispielsweise kann man damit eine herkömmliche Fugenbreite 8 von 4,5 mm zwischen Vordertür und Hintertür mit diesem Aufbau auf ca. 3,0 mm bis 3,5 mm reduzieren. 1 shows the door hinge 12 with closed vehicle door 1 , The closed vehicle door 1 forms here with the body 2 , in particular the fender or a vehicle pillar, a flat surface. However, to open the door a small gap 8th between body 2 and vehicle door 1 needed to prevent damage to the body during a rotary movement of the door. The door hinge 12 consists essentially of a body-side hinge part 3 and a door-side hinge part 4 that have a hinge pin 6 connected to each other. To the hinge pin 6 on the hinge parts 3 . 4 to fasten, have the hinge parts 3 . 4 gudgeon 5 . 13 on. In these hinged eyes 5 . 13 is the hinge pin 6 , Here is the hinge pin 6 in the hinge eye 13 on the door side hinge part 4 rotatably connected. That is, when the hinge pin 6 is rotated, so is the door-side hinge part 4 around the axis of rotation 10 of the hinge pin 6 turned. In contrast, the hinge pin 6 with the body-side hinge part 3 rotatably and axially slidably connected. This means that during the rotation of the hinge pin 6 and thus also the door-side hinge part 4 the axis of rotation 10 of the hinge pin 6 along the elongated hinge eye 5 in the body-side hinge part 3 is moved. To the rotational movement of the bolt 6 with the displacement of the axis of rotation 10 To couple, the structure has a toothing 11 between hinge pins 6 and hinge eye 5 on. This gearing 11 consists of a recess on the hinge eye 5 into which a tooth is attached to the hinge pin 6 is formed, engages and there can also be unrolled. This is the hinge eye 5 as a backdrop for the hinge pin 6 , This scenery forces the hinge pin 6 on a given translational path 9 , in the 2 is shown. This is done with the displacement of the axis of rotation 10 of the hinge pin 6 causes the trajectory 7 the door 1 flattens and thus a smaller joint width 8th in comparison to a circular trajectory of the door 1 can be achieved. With such a structure can be narrow joint widths 8th between the body 2 and the vehicle door 1 achieve. For example, you can thus a conventional joint width 8th of 4.5 mm between the front door and back door with this construction to reduce to about 3.0 mm to 3.5 mm.

2 zeigt den gleichen Aufbau wie in der 1, jedoch bei geöffneter Tür 1. Der Scharnierbolzen 6 befindet sich jetzt am anderen Ende des Langlochs 5. Das heißt, die Tür wurde nicht nur gedreht, sondern auch innerhalb des Langlochs 5 verschoben. Der Pfeil 9 zeigt die Bewegungsbahn des Scharnierbolzens 6 bezüglich seiner Drehachse 10. Die Bewegungsbahn 7 der Fahrzeugtüre 1 ist abhängig von der Geometrie des Scharnierauges 5 und dem Radius des Scharnierbolzens 6. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Scharnierbolzen 6 zylinderförmig bis auf die Verzahnung, die zum Koppeln der Drehbewegung mit der translatorischen Verschiebung der Drehachse benötigt wird. 2 shows the same structure as in the 1 , but with the door open 1 , The hinge pin 6 is now at the other end of the slot 5 , That is, the door was not only rotated, but also inside the slot 5 postponed. The arrow 9 shows the path of movement of the hinge pin 6 with respect to its axis of rotation 10 , The trajectory 7 the vehicle door 1 depends on the geometry of the hinge eye 5 and the radius of the hinge pin 6 , In this embodiment, the hinge pin 6 cylindrical except for the teeth, which is required for coupling the rotational movement with the translational displacement of the axis of rotation.

3 zeigt eine andere Ausführungsform eines Türscharniers 12. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Scharnierbolzen 6 nicht zylindrisch, sondern segmentartig. Die Drehachse 10 befindet sich hier nicht im Zentrum des Scharnierbolzens 6, sondern im Randbereich. Durch eine solche Anordnung kann der vom Kreissegment aufgespannte Bogen des Scharnierbolzens 6 vergrößert werden, ohne dass sich der Platzbedarf für den Scharnierbolzen 6 vergrößert. Durch den weiteren Bogen bei gleichem Öffnungswinkel ergibt sich in diesem Ausführungsbeispiel mehr Hub beim Öffnen der Türe. Das heißt, dadurch kann die Drehachse bei einer Drehbewegung weiter weg verschoben werden. Je nach Ausführung des als Kulisse dienenden Scharnierauges 5 kann die Drehachse 10 des Scharnierbolzens 6 geradlinig oder entlang einer Kurve in verschiedene Raumrichtungen verschoben werden. 3 shows another embodiment of a door hinge 12 , In this embodiment, the hinge pin 6 not cylindrical, but segmental. The rotation axis 10 is not in the center of the hinge pin here 6 but in the edge area. By such an arrangement, the spanned by the circular segment arc of the hinge pin 6 be enlarged without taking up the space required for the hinge pin 6 increased. Due to the wider arc at the same opening angle results in this embodiment more stroke when opening the door. That is, thereby, the rotation axis can be moved further away during a rotational movement. Depending on the design of the serving as a backdrop hinge eye 5 can the rotation axis 10 of the hinge pin 6 be moved in a straight line or along a curve in different directions.

4a, 4b und 4c zeigen den Bewegungsablauf eines Türscharniers 12 beim Öffnen einer Fahrzeugtüre 1. 4a zeigt die geschlossene Fahrzeugtür 1, bei der zwischen der Karosserie 2 eine Fuge 8 ausgebildet ist. Die Scharnierteile 3 und 4 befinden sich in der Grundstellung. Die spätere translatorische Bewegungsbahn 9 der nicht sichtbaren Drehachse 10 ist durch einen Pfeil dargestellt. 4a . 4b and 4c show the movement of a door hinge 12 when opening a vehicle door 1 , 4a shows the closed vehicle door 1 in between the bodywork 2 a fugue 8th is trained. The hinge parts 3 and 4 are in the basic position. The later translational trajectory 9 the invisible axis of rotation 10 is represented by an arrow.

In der 4b ist die Türe 1 teilweise geöffnet. Das karosserieseitige Scharnierteil 3 bleibt beim Öffnen ortsfest. Durch die Bewegung der Türe 1 wird das türseitige Scharnierteil 4 mitbewegt, wodurch wiederum der Scharnierbolzen, der in dieser Figur nicht sichtbar ist, gedreht wird. Gleichzeitig bei der Drehung des Scharnierbolzens wird auch die Drehachse in Pfeilrichtung 9 verschoben. Durch die translatorische Verschiebung der Drehachse wird die Fuge 8 zwischen Karosserie 2 und Türe 1 schneller vergrößert als es herkömmliche Aufbauten mit axial unverschiebbarer Drehachse ermöglichen. Die Richtung, in die die Drehachse beim Öffnen der Türe verschoben wird, wird bestimmt durch die Form des als Kulisse dienenden Scharnierauges 5.In the 4b is the door 1 partially open. The body-side hinge part 3 remains stationary when opened. By the movement of the door 1 becomes the door-side hinge part 4 moved, which in turn the hinge pin, which is not visible in this figure, is rotated. At the same time during the rotation of the hinge pin and the axis of rotation in the arrow direction 9 postponed. Due to the translational displacement of the axis of rotation becomes the joint 8th between body 2 and door 1 Increased faster than conventional constructions allow with axially immovable axis of rotation. The direction in which the axis of rotation is displaced when opening the door is determined by the shape of the serving as a backdrop hinge eye 5 ,

4c zeigt eine vollständig geöffnete Fahrzeugtür 1, die ein Türscharnier 12 aufweist, dessen Drehachse verschiebbar ist. In dieser Figur befindet sich der Scharnierbolzen am anderen Ende des Langlochs, das als Scharnierauge 5 dient. Die bei der Drehung des Scharnierbolzens zurückgelegte translatorische Bewegung desselben ist durch den Pfeil 9 veranschaulicht. 4c shows a fully opened vehicle door 1 that is a door hinge 12 has, whose axis of rotation is displaceable. In this figure, the hinge pin is located at the other end of the slot, as a hinge eye 5 serves. The translatory movement of the hinge pin during the rotation of the same is indicated by the arrow 9 illustrated.

5 zeigt den Aufbau des pfostenseitigen Scharnierteils 3 mit dem Scharnierbolzen 6. Das pfostenseitige Scharnierteil 3 weist ein länglichs Scharnierauge 5 auf. Dieses Scharnierauge 5 dient als Kulisee für den Scharnierbolzen 6, bei dem die Drehbewegung mit einer Verschiebung der Drehachse 10 gekoppelt ist. Als Koppelvorrichtung dient die Verzahnung 11, die beim Drehen des Scharnierbolzens 6 um seine Drehachse 10 den Scharnierbolzen 6 verschiebt. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Scharnierbolzen 6 zylinderförmig, jedoch weist er unterschiedliche Durchmesser auf. Im Scharnierauge 5 ist der Scharnierbolzen 6 dicker, so dass sich die Drehachse nur in die Raumrichtung verschieben lässt, die über die Verzahnung 11 gezielt ausgerichtet wird. Die Verzahnung 11, die sich in diesem Ausführungsbeispiel aus mehreren Einbuchtungen im Scharnierauge 5 und mehreren Zähnen am Scharnierbolzen 6 ausbilden, ist ein Zahnradgetriebe, das über eine Drehbewegung des Scharnierbolzens diesen verschiebt. 5 shows the structure of the post-side hinge part 3 with the hinge pin 6 , The post-side hinge part 3 has an elongated hinge eye 5 on. This hinge eye 5 serves as Kulisee for the hinge pin 6 in which the rotational movement with a displacement of the axis of rotation 10 is coupled. As a coupling device, the toothing is used 11 when turning the hinge pin 6 around its axis of rotation 10 the hinge pin 6 shifts. In this embodiment, the hinge pin 6 cylindrical, but it has different diameters. In the hinge eye 5 is the hinge pin 6 thicker, so that the axis of rotation can only be moved in the direction of space, that over the toothing 11 targeted. The gearing 11 , which in this embodiment consists of several indentations in the hinge eye 5 and several teeth on the hinge pin 6 form, is a gear transmission, which shifts this via a rotary movement of the hinge pin.

6 zeigt die Scharnierteile 3 und 4 ohne Scharnierbolzen. In dieser Abbildung ist das längliche Scharnierauge 5, das als Kulisse für den Scharnierbolzen dient, sichtbar. Hier ist auch der eine Teil der Verzahnung 11 zu sehen, in die der andere Teil der Verzahnung am Scharnierbolzen abrollen kann. Das Scharnierauge am karosserieseitigen Scharnierteil 3 kann durchgehend sein. Das Scharnierauge am türseitigen Scharnierteil 4 ist in diesem Ausführungsbeispiel nicht durchgehend, so dass in dieser Ansicht das Scharnierauge nicht sichtbar ist. Der Scharnierbolzen wird später in diesem Scharnierauge des türseitigen Scharnierteils 4 drehfest angebracht, so dass sich die Türbewegung auf den Scharnierbolzen überträgt. 6 shows the hinge parts 3 and 4 without hinge pin. In this picture is the elongated hinge eye 5 , which serves as a backdrop for the hinge pin, visible. Here is also a part of the gearing 11 to see in which the other part of the teeth can roll on the hinge pin. The hinge eye on the body-side hinge part 3 can be continuous. The hinge eye on the door-side hinge part 4 is not continuous in this embodiment, so that in this view, the hinge eye is not visible. The hinge pin will later in this hinge eye of the door-side hinge part 4 rotatably mounted, so that the door movement is transmitted to the hinge pin.

7 zeigt im Gegensatz zur 6 ein umgedrehtes türseitiges Scharnierteil 4. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Scharnierbolzen 6 fest im Scharnierauge 13 des türseitigen Scharnierteils 4 verankert. Er kann im türseitigen Scharnierteil selbst nicht gedreht werden. Wenn der Scharnierbolzen 6 sich dreht, so wird auch das türseitige Scharnierteil 4 mitsamt der Türe 1 gedreht bzw. wenn die Türe gedreht wird, wird auch der Scharnierbolzen gedreht und bei der Drehung translatorisch bewegt. 7 shows in contrast to 6 an inverted door-side hinge part 4 , In this embodiment, the hinge pin 6 firmly in the hinge eye 13 the door-side hinge part 4 anchored. It can not be turned in the door-side hinge part itself. When the hinge pin 6 it turns, so does the door-side hinge part 4 together with the door 1 rotated or when the door is rotated, the hinge pin is rotated and moved translationally during rotation.

Alternativ zu den dargestellten Lösungen, kann auch der Scharnierbolzen oder ein Teil des Scharnierbolzens 6 einstückig an dem Scharnierteil 4 ausgebildet sein, das drehfest mit dem Scharnierbolzen 6 verbunden sein muss. Dann entfällt für dieses Scharnierteil 4 das Scharnierauge 13.As an alternative to the solutions shown, also the hinge pin or a part of the hinge pin 6 integral with the hinge part 4 be formed, the rotation with the hinge pin 6 must be connected. Then omitted for this hinge part 4 the hinge eye 13 ,

Zeichenerklärung

Explanations

Claims

Door hinge ( 12 ) for vehicles consisting of - several hinge parts ( 3 . 4 ), wherein at least one hinge part ( 3 . 4 ) a hinge eye ( 5 . 13 ), and - a hinge pin ( 6 ), which connects the hinge parts in rotation with each other, characterized in that a hinge eye ( 5 ) of a hinge part ( 3 ) as a backdrop for the hinge pin ( 6 ) is formed, in which the hinge pin ( 6 ), when twisting the hinge parts ( 3 . 4 ) to each other, is translationally shifted.

Door hinge ( 12 ) according to claim 1, characterized in that the scenery ( 5 ) has at least one tooth segment

Door hinge ( 12 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the hinge pin ( 6 ) in the area of the scenery ( 5 ) has at least one tooth segment.

Door hinge ( 12 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the scenery ( 5 ) is oval-shaped.

Door hinge ( 12 ) according to claim 1, characterized in that between the scenery ( 5 ) and the hinge pin ( 6 ) a gearing ( 11 ) is formed.