DE102006011455A1

DE102006011455A1 - Gelenkanordnung, insbesondere Mehrgelenkscharnier

Info

Publication number: DE102006011455A1
Application number: DE102006011455A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Darscheid; Alexandra Kaiser; Rolf Mintgen; Torsten Rickenberg
Original assignee: Stabilus GmbH
Current assignee: Stabilus GmbH
Priority date: 2006-03-13
Filing date: 2006-03-13
Publication date: 2007-09-20
Also published as: US20070209160A1

Abstract

Es wird eine Gelenkanordnung, insbesondere ein Mehrgelenkscharnier, ausgelegt zum Verstellen einer Klappe eines Fahrzeugs zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition mit einem dem Fahrzeug und der Klappe zugeordneten Gelenk vorgeschlagen. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass das Gelenk ein Wälzlager aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gelenkanordnung, insbesondere ein Mehrgelenkscharnier, ausgelegt zum Verstellen einer Klappe eines Fahrzeugs zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition. Gelenkanordnungen werden insbesondere zum Öffnen und Schließen von Klappen von Fahrzeugen, beispielsweise von Motorhauben, Türen, Heckklappen und/oder Kofferraumdeckeln verwendet. Solche Gelenkanordnungen können zumindest ein Drehgelenk aufweisen, das dem Fahrzeug und der entsprechend zu verstellenden Klappe zugeordnet ist, wobei die Klappe verschwenkbar gegenüber dem Fahrzeug gelagert ist.

Die DE 199 45 371 A1 zeigt beispielsweise eine Gleitlagerung mit einem Scharniergehäuseteil und einem Lagerbolzen, der in eine eingepresste Bundlagerbuchse eingesteckt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Gelenkanordnung ausgelegt zum Verstellen einer Klappe eines Fahrzeugs bereitzustellen. Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsbeispiele ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.

Entsprechend den Ausführungsbeispielen der Erfindung wird eine Gelenkanordnung, insbesondere ein Mehrgelenkscharnier, ausgelegt zum Verstellen einer Klappe eines Fahrzeugs zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition vorgeschlagen. Die Gelenkanordnung beziehungsweise das Mehrgelenkscharnier weist ein dem Fahrzeug und der Klappe zugeordnetes Gelenk auf. Vorteilhafterweise weist das Gelenk ein Wälzlager auf. Vorteilhafterweise kann das Wälzlager selbst bei hohen Lagerkräften die in dem Gelenk auftretende Reibung minimieren. Besonders vorteilhaft kann eine solche Gelenkanordnung für eine mit einer Kraftquelle gekoppelte Klappe verwendet werden, wobei die Kraftquelle so mit dem Fahrzeug und der Klappe gekoppelt ist, dass diese die Betätigungskräfte in zumindest einer Bewegungsrichtung der Klappe minimiert. Aufgrund der häufig verwendeten Geometrien von Klappen und damit gekoppelten Gelenkanordnungen können besonders hohe Lagerkräfte auftreten. Insbesondere können bei solchen hohen Lagerkräften unerwünscht hohe Reibwerte und/oder Geräusche, wie sie beispielsweise bei herkömmlichen Gelenken, insbesondere mit Gleitlagern, auftreten können, durch die Verwendung des Wälzlagers wirkungsvoll vermieden werden. Mithin ermöglicht eine mit einem Wälzlager ausgerüstete Gelenkanordnung ein besonders leichtes Öffnen und Schließen der zugehörigen Klappe. Aufgrund der verminderten Reibwerte ergibt sich auch eine höhere Betriebssicherheit. Darüber hinaus können durch das Wälzlager in gewissem Umfang auch in einem gewissen Winkel zur Schwenkachse stehende Hebelkräfte aufgenommen werden, ohne dass dadurch überhöhte Lagerreibwerte auftreten. Weiter kann aufgrund der geringeren Reibwerte auch der Kraftwert der Kraftquelle entsprechend geringer ausgelegt werden, wodurch insgesamt die gesamte Gelenkanordnung schwächer und damit auch leichter bauend ausgelegt werden kann. Außerdem können durch das Wälzlager der Gelenkanordnung auch Lagerkräfte aufgenommen werden, die beispielsweise durch die Klappeneinstellung und Rohbautoleranzen, die insbesondere zu einem leicht verkanteten Einbau des Gelenks der Gelenkanordnung führen können, aufgenommen werden. Das Wälzlager der Gelenkanordnung ermöglicht insgesamt ein einfacheres und komfortableres Öffnen und Schließen der daran angebundenen Klappe des Fahrzeugs.

Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel weist das Wälzlager Wälzkörper auf. Diese Wälzkörper können als Kugeln, Zylinderrollen, Nadeln, Kegelrollen, Tonnen ausgeführt sein. Darüber hinaus können Rollen mit einer seitlichen Erhebung vorgesehen sein. Vorteilhafterweise kann dadurch eine möglicherweise an einer seitlichen Einfassung der Rollen des Wälzlagers auftretende Reibung minimiert werden. Insbesondere vorteilhaft sind Wälzkörper, die als Rollen mit einer seitlichen Spitze, als ballige Rollen, und/oder als angespitzte Rollen ausgelegt sind.

Bei einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel kann das Wälzlager, Lagerringe, beispielsweise einen inneren oder äußeren Lagerring aufweisen. Die Lagerringe sind dazu ausgelegt, die Wälzkörper auf einem Radius zu führen, wobei der innere und der äußere Lagerring entlang der Wälzkörper gegeneinander verdrehbar sind.

Bei einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel weist die Gelenkanordnung einen Scharnierbolzen auf. Der Scharnierbolzen kann dem Wälzlager zugeordnet sein und daher beispielsweise verschwenkbar mit dem äußeren Lagerring verbunden sein. Darüber hinaus ist es möglich, über das Wälzlager einen ersten Hebel verschwenkbar mit einem zweiten Hebel zu koppeln. Jeder dieser Hebel kann eine Bohrung aufweisen. Vorteilhafterweise kann einer der Hebel dem Scharnierbolzen zugeordnet sein, wobei bevorzugt der Scharnierbolzen als Presssitz in die Bohrung des entsprechenden Hebels eingebracht ist. Dabei kann der äußere Lagerring des Wälzlagers ebenfalls in eine der Bohrungen des Hebels als Presssitz eingebracht sein. Zur Übertragung der Lagerkräfte von dem Scharnierbolzen auf den dazugehörigen Hebel ist es möglich, dass der innere Lagerring mit dem Scharnierbolzen einen Presssitz bildet.

Bei einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Wälzlager nur einen äußeren Lagerring aufweist. Die Wälzkörper können also dadurch innerhalb des äußeren Lagerrings geführt werden. Vorteilhafterweise kann der Scharnierbolzen direkt die Funktion des inneren Lagerrings des Wälzlagers übernehmen. Daher kann der innere Lagerring entfallen. Vorteilhafterweise kann der dazugehörige Scharnierbolzen mit einer ausreichenden Oberflächengüte und Härte gefertigt werden.

Bei einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, gänzlich auf Lagerringe zu verzichten. In diesem Fall können die Wälzkörper zwischen einer der Bohrungen der Hebel und dem Scharnierbolzen geführt werden. Vorteilhafterweise kann hierzu auch die Bohrung des entsprechenden Hebels in einer ausreichenden Genauigkeit, also mit ausreichender Oberflächengüte und mit ausreichender Härte hergestellt werden. Bei einer solchen Ausführungsform sind besonders wenige Bauteile erforderlich.

Bei einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass einer der Hebel mit dem Scharnierbolzen vernietet ist. Mithin ist zur Befestigung des Hebels mit dem Scharnierbolzen kein weiteres Bauteil erforderlich, wodurch sich die Teilevielfalt der Gelenkanordnung weiter reduzieren lässt.

Bei einem überdies vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Gelenkanordnung ein Viergelenk aufweist. Mit Hilfe des Viergelenks kann eine von der reinen Schwenkbewegung abeichende, vorteilhafte Kinematik der Klappe relativ zum Fahrzeug erzielt werden. Vorteilhafterweise kann zumindest eines der Gelenke des Viergelenks, vorzugsweise alle vier Gelenke des Viergelenks, jeweils ein Wälzlager aufweisen. Das Viergelenk kann insgesamt vier Hebel aufweisen, wobei ein erster Hebel der Klappe und ein zweiter Hebel dem Fahrzeug fest zugeordnet sind. Diesen Hebeln sind über die Wälzlager zwei weitere Hebel zugeordnet, über die die entsprechende Verstellung der Klappe erfolgt.

Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, die Gelenkanordnung mit einer Kraftquelle zu koppeln. Die Kraftquelle kann dazu gelenkig mit dem Fahrzeug und mit der Klappe verbunden sein. Denkbar ist es jedoch auch, die Kräfte von dem Fahrzeug auf einen der Hebel des Viergelenks der Gelenkanordnung zu übertragen. Außerdem ist es denkbar, die Kräfte der Kraftquelle direkt zwischen den Hebeln der Gelenkanordnung zu übertragen. Vorteilhafterweise kann die Kraftquelle eine Gasfeder aufweisen. Die Gasfeder kann dazu die beim Schließen oder Öffnen angefallene Energie speichern, um diese bei dem entsprechend entgegengesetzten Bewegungsvorgang wieder freizugeben. Mithin ist beispielsweise eine Unterstützung zur Überwindung der Schwerkraft, wie sie beispielsweise beim Öffnen von Motorhauben, Kofferraumdeckeln und/oder Heckklappen auftritt, möglich. Ferner sind über die Kraftquelle, insbesondere die Gasfeder, weitere Funktionen, wie beispielsweise Dämpfung oder Feststellpositionen, erzielbar. Aufgrund der besonders exakten Lagerung durch die Wälzlager der Gelenkanordnung können die Kräfte der Kraftquelle exakter und mit weniger Reibungsverlusten eingeleitet werden, also mit einem höheren Wirkungsgrad zur Unterstützung des Öffnungs- und/oder Schließvorganges der Klappe des Fahrzeugs umgesetzt werden.

Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung betreffen eine Baugruppe einer Gelenkanordnung und ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Baugruppe. Die Baugruppe weist einen Lagerbolzen und ein Wälzlager auf. Das Wälzlager weist Wälzkörper auf, die zwischen einem äußeren Lagerring und dem Lagerbolzen geführt sind. Vorteilhafterweise kann eine solche Baugruppe leicht vorgefertigt werden, beispielsweise durch Aufsetzen der Wälzkörper auf den Lagerbolzen. Hierzu können die Wälzkörper zusätzlich durch einen Käfig geführt werden. Anschließend kann dann der Lagerring mit aufgebracht werden, so dass sich eine in sich zusammenhaltende Baugruppe ergibt. Vorteilhaft ist dabei, dass in der Baugruppe bereits die toleranzkritischen Führungselemente des sich aus dem Lagerbolzen und dem äußeren Lagerring ergebenden Wälzlagers aufweist. Der Innenradius des Lagerrings sowie die Außenfläche des Lagerbolzens können dazu eine entsprechend gute Oberflächengüte, Rundheit, Toleranz sowie Härte aufweisen. Zur weiteren Montage, beispielsweise an einem Hebel einer Gelenkanordnung, kann dann der äußere Lagerring einfach in eine Bohrung des Hebels eingepresst werden. Vorteilhaft ist, dass die Bohrung des dazugehörigen Hebels auf einfache Art und Weise, also mit vergleichsweise niedrigen Toleranzen, gefertigt werden kann. Außerdem kann die Innenfläche der Bohrung, in die der äußere Lagerring der Baugruppe einpressbar ist, verhältnismäßig weich ausgelegt sein.

Andere Aufgaben und viele der sich daraus ergebenden Vorteile von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung werden leichter zugänglich und besser verständlich in Bezug auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die dazugehörige Zeichnung. Ähnliche, im Wesentlichen gleiche funktionsgleiche oder gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:
1 ein Fahrzeug mit einer Klappe und einer der Klappe sowie dem Fahrzeug zugeordneten Gelenkanordnung;
2 einen Längsschnitt entlang der Schwenkachse eines Gelenks einer Gelenkanordnung mit einem Kugellager;
3a einen Längsschnitt entlang der Schwenkachse eines Gelenks analog der Darstellung in 2, jedoch mit einem Rollenlager mit einem äußeren Lagerring;
3b bis e jeweils Seitenansichten von unterschiedlichen Ausführungen von Rollen des in 3a dargestellten Rollenlagers;
4 einen Längsschnitt entlang der Schwenkachse eines Gelenks analog des in 3a dargestellten Gelenks, jedoch ohne Lagerringe;
5 einen Längsschnitt entlang der Schwenkachse eines Gelenks mit einem Rollenlager ohne Lagerringe, wobei ein dem Gelenk zugeordneter Hebel mit einem Lagerbolzen des Gelenks vernietet ist, und
6 einen Längsschnitt entlang der Schwenkachse einer Baugruppe für eine Gelenkanordnung, wobei die Baugruppe ein an einen Lagerbolzen vormontiertes Wälzlager aufweist.
1 zeigt eine Gelenkanordnung insbesondere ein Mehrgelenkscharnier 1 für eine Klappe 3 eines Fahrzeugs 5. Bei der Klappe 3 handelt es sich um einen Kofferraumdeckel eines Personenkraftwagens. Die Gelenkanordnung 1 ist ausgelegt zum Verstellen der Klappe 3 des Fahrzeugs 5 zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition. 1 zeigt die Klappe 3 in ihrer Schließposition. Die Gelenkanordnung 1 des Fahrzeugs 5 weist ein Viergelenk 7 mit einem ersten Gelenk 9, einem zweiten Gelenk 11, einem dritten Gelenk 13 sowie einem vierten Gelenk 15 auf. Dabei sind das erste und zweite Gelenk 9, 11 fest einer Karosserie 17 des Fahrzeugs 5 zugeordnet. Für diese Zuordnung weist das erste Gelenk 9 ein erstes Wälzlager 19 und das zweite Gelenk 11 ein zweites Wälzlager 21 auf. Das dritte Gelenk 13 sowie das vierte Gelenk 15 sind fest der Klappe 3 des Fahrzeugs 5 zugeordnet und weisen dazu ein drittes Wälzlager 23 sowie ein viertes Wälzlager 25 auf. Die Zuordnung des dritten Wälzlagers 23 und des vierten Wälzlagers 25 zu der Klappe 3 erfolgt über einen ersten Hebel 27. Der erste Hebel 27 des Viergelenks 7 ist fest mit der Klappe 3 gekoppelt, beispielsweise durch Schrauben, Nieten, Verschweißen, Kleben und/oder eine ähnliche Verbindungs- beziehungsweise Fügetechnik. Der erste Hebel 27 des Viergelenks 7 ist über das vierte Gelenk 15 mit einem zweiten Hebel 29 verschwenkbar verbunden. Ferner ist ein dritter Hebel 31 des Viergelenks 7 über das dritte Gelenk 13 verschwenkbar mit dem ersten Hebel 27 verbunden.
Die Kinematik des Viergelenks 7 ist so ausgelegt, dass ein Verschwenken des zweiten Hebels 29 sowie des dritten Hebels 31, in Ausrichtung der 1 gesehen, im Uhrzeigersinn ein steiles Aufstellen der Klappe 3 entgegen dem Uhrzeigersinn ergibt. Hierzu kann der dritte Hebel 31 länger ausgelegt sein als der zweite Hebel 29. Der zweite Hebel 29 sowie der dritte Hebel 31 sind an dem ersten Gelenk 9 sowie dem zweiten Gelenk 11 verschwenkbar gegenüber der Karosserie 17 des Fahrzeugs 5 gelagert. Zur Kraftunterstützung, beispielsweise zur vollständigen oder teilweisen Überwindung der beim Öffnen der Klappe 3 des Fahrzeugs 5 entgegenwirkenden Schwerkraft kann die Gelenkanordnung 1 eine Kraftquelle 33 aufweisen. Bevorzugt handelt es sich bei der Kraftquelle 33 um ein Federelement, beispielsweise um eine Gasfeder 35. Die Gasfeder 35 der Gelenkanordnung 1 ist an einem Lager 37 verschwenkbar der Karosserie 17 des Fahrzeugs 5 zugeordnet. Ein ausfahrbarer Stempel 39 der Gasfeder 35 ist mittels eines Lagers 41 verschwenkbar mit der Klappe 3 des Fahrzeugs 5 verbunden. Die Lager 37 und/oder 41 können ebenfalls jeweils ein Wälzlager aufweisen. Die Positionen der Lager 37 und 41 sind dabei so gewählt, dass die Gelenkanordnung 1 derartig unter Vorspannung steht, dass die Federkraft der Gasfeder 35 die Öffnungsbewegung der Klappe 3 unterstützt. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Lager 37 und 41 der Gasfeder 35 so positioniert werden, dass diese sich bei geschlossener Klappe in einer Übertotpunktlage befindet, mithin die Gelenkanordnung 1 bei geschlossener Klappe 3 so vorgespannt ist, dass die Federkraft der Gasfeder 35 in Schließrichtung wirkt. Dies kann wünschenswert sein, wenn beispielsweise ein unerwünschtes Öffnen der Klappe 3 vermieden werden soll.
Außerdem ist es denkbar, die Gasfeder 35 anstelle mit der Klappe 3 mit einem der Hebel, beispielsweise dem dritten Hebel 31 der Gelenkanordnung 1 zu verbinden. Um dabei ebenfalls einen gewünschten Kraftverlauf zu erzielen, kann das Lager 37 der Gasfeder 35 entsprechend anders an der Karosserie 17 des Fahrzeugs 5 positioniert werden.
Schließlich ist es denkbar, anstelle der Gasfeder 35 beziehungsweise als Kraftquelle 33 einen beliebigen anderen Linearantrieb, beispielsweise einen pneumatischen oder hydraulischen Linearantrieb vorzusehen. Ferner ist es denkbar, anstelle der Kraftquelle 33 einen Rotationsantrieb, beispielsweise einen Elektromotor, vorzusehen, der auf einen der Hebel 27 bis 31 wirkt.
2 zeigt einen Längsschnitt entlang einer Schwenkachse 43 eines der Gelenke 9 bis 15 der Gelenkanordnung 1, beispielsweise dem vierten Gelenk 15. Das vierte Gelenk 15 der Gelenkanordnung 1 weist das vierte Wälzlager 25 auf. Das vierte Wälzlager 25 verfügt über einen äußeren Lagerring 45 sowie einen inneren Lagerring 47. Die Lagerringe 45 und 47 des vierten Wälzlagers 25 dienen zur Führung von Wälzkörpern 49 des vierten Wälzlagers 25. In dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 sind die Wälzkörper 49 des vierten Wälzlagers 25 als Kugeln 51 ausgeführt. Mithin bildet das vierte Wälzlager 25 ein Kugellager, wobei die Lagerring 45 und 47 entsprechend der Lagerung durch die Kugeln 51 reibgemindert gegeneinander verdrehbar gelagert sind. Vorteilhafterweise kann das vierte Wälzlager 25 zusätzlich zur Führung der Kugeln 51 einen in 2 nicht dargestellten Käfig aufweisen.
Das vierte Wälzlager 25 verbindet den ersten Hebel 27 gelenkig mit dem zweiten Hebel 29. Hierzu weist das vierte Gelenk 15 der Gelenkanordnung 1 zusätzlich einen Lagerbolzen 53 auf, der fest dem zweiten Hebel 29 zugeordnet ist. Die Zuordnung des zweiten Hebels 29 zu dem Lagerbolzen 53 erfolgt über eine Bohrung 55 des zweiten Hebels 29. Hierzu ist der Lagerbolzen 53 in die Bohrung 55 des zweiten Hebels 29 eingepresst, so dass sich ein Presssitz 57 zwischen dem Lagerbolzen 53 und der Bohrung 55 des zweiten Hebels 29 ergibt. Anstelle des Presssitzes 57 ist jedoch auch jede andere Verbindungstechnik, beispielsweise Schweißen, Verschrauben, Verkleben und/oder ähnliche Füge- und Verbindungstechniken denkbar. Zur Erleichterung der Montage, also zur Herstellung des Presssitzes 57 ist der Lagerbolzen 53 gestuft ausgeführt, wobei eine erste Stufe 59, die den größten Durchmesser aufweist, einen Anschlag 61 für den zweiten Hebel 29 bildet. Mithin kann der zweite Hebel 29 soweit auf den Lagerbolzen 53 aufgepresst werden, bis dieser an dem Anschlag 61 der ersten Stufe 59 des Lagerbolzens 53 anschlägt. Eine zweite Stufe 63 mit geringerem Durchmesser bildet den Presssitz 57. Mithin ist der äußere Durchmesser der zweiten Stufe 63 geringfügig größer bemessen als der innere Durchmesser der Bohrung 55 des zweiten Hebels 29.
Der innere Lagerring 47 des vierten Wälzlagers 25 ist ebenfalls dem Lagerbolzen 53 fest zugeordnet, beispielsweise mittels eines Presssitzes 65. Hierzu weist der Lagerbolzen 53 eine dritte Stufe 67 auf. Der Außendurchmesser der dritten Stufe 67 des Lagerbolzens 53 ist für den Presssitz 65 geringfügig größer als der Innendurchmesser des inneren Lagerrings 47 des vierten Wälzlagers 25. Bei der Herstellung des Presssitzes 65 kann der innere Lagerring 47 an einen Anschlag 69 des Lagerbolzens 53 anschlagen.
Zur Anbindung des vierten Wälzlagers 25 an den ersten Hebel 27 kann der äußere Lagerring 45 des vierten Wälzlagers 25 in eine Bohrung 71 des ersten Hebels 27 so eingepresst sein, das sich zwischen dem ersten Hebel 27 und dem äußeren Lagerring 45 ein Presssitz 73 ergibt.
Zur Sicherung des vierten Wälzlagers 25 kann die dritte Stufe 67 des Lagerbolzens 53 eine umlaufende Nut 75 aufweisen. In die Nut 75 kann ein Sicherungsring 77 eingreifen. Der Sicherungsring 77 kann beispielsweise als Sprengring ausgeführt sein. Es. ist jedoch auch denkbar, den Sicherungsring 77 mit dem Lagerbolzen 53 zu vernieten. Denkbar ist an dieser Stelle jede andere Sicherung, beispielsweise durch eine Verschraubung.
3a zeigt einen Längsschnitt eines weiteren Raum sparenden Ausführungsbeispiels des vierten Wälzlagers 25, ebenfalls in einer Längsschnittdarstellung entlang der Schwenkachse 43, wobei in 3a nur die obere Hälfte des Längsschnitts dargestellt ist. Im Unterschied zu 2 weist das vierte Wälzlager 25 gemäß 3a nur einen äußeren Lagerring 45 auf. Als weiterer Unterschied sind als Wälzkörper 49 keine Kugeln, sondern Rollen 79 vorgesehen. Dementsprechend kann der äußere Lagerring 45 an die Außenform der Rollen 79 angepasst sein. Das vierte Wälzlager 25 gemäß 3a ist also als Rollenlager ausgebildet. Mithin ergeben sich die bei Rollenlagern üblichen Vorteile, insbesondere bezüglich der verarbeitbarer Lagerkräfte.
Zur seitlichen Führung der Rollen 79 des vierten Wälzlagers 25 können diese an dem Sicherungsring 77 sowie an dem Anschlag 69, der sich aus einem Absatz 81 aufgrund des Höhenunterschiedes der zweiten Stufe 63 zur dritten Stufe 67 des Lagerbolzens 53 ergibt, anliegen. An dem Absatz 81 sowie an dem Sicherungsring 77 des vierten Wälzlagers 25 ergibt sich also eine gewisse Reibung, die in Form von Lagerreibung des vierten Wälzlagers 25 bemerkbar ist. Um diese resultierende Lagerreibung zu minimieren, kann die Kontaktfläche zwischen den Rollen 79 und dem Sicherungsring 77 und/oder dem Absatz 81 des Lagerbolzens 53 sowie die Relativbewegung der Rollen in Umfangsrichtung minimiert werden.
Die 3b, 3c, 3d sowie 3e zeigen vier verschiedene Ausführungen von Rollen 79. Die in 3b gezeigte Rolle 79 entspricht der Normalausführung, wie sie 3a zeigt. Dabei weist die Rolle 79 gemäß der Darstellung in 3b plan ausgeführte Seiten 83 auf. Die Rolle 79 gemäß der Darstellung in 3c weist beidseitig eine Bombierung 85 auf. Entsprechend der Bombierung 85 werden also die Kontaktflächen zu dem Absatz 81 sowie zu dem Sicherungsring 77 minimiert. Eine solche Verminderung der Reibfläche lässt sich auch durch Anspitzungen 87, wie in 3d dargestellt, erreichen. Durch die Anspitzungen 87 ist die Reibfläche jeweils auf eine Spitze 89 der Anspitzungen 87 reduziert. Wie in 3e ersichtlich, kann die Rolle 79 auch eine Erhebung 91 an ihren Stirnseiten aufweisen. Die Erhebung 91, wie in 3e dargestellt, weist ebenfalls jeweils eine Spitze 89 auf, die in Kontakt mit dem Sicherungsring 77 und dem Absatz 81 eine Verminderung der Reibwerte bewirken kann. Die Erhebung 91, wie in 3e dargestellt, kann jede beliebige Form aufweisen, beispielsweise ebenfalls bombiert oder konvex geformt sein.
4 zeigt einen weiteren Längsschnitt entlang der Schwenkachse 43 eines weiteren Raum sparenden Ausführungsbeispiels des vierten Wälzlagers 25 der Gelenkanordnung 1. Im Unterschied zu den in den 2 sowie 3a gezeigten Wälzlagern 25 weist das vierte Wälzlager 25 gemäß 4 keinen Lagerring auf. Mithin befinden sich die Wälzkörper 49, insbesondere die Rollen 79, des vierten Wälzlagers 25 direkt zwischen der Bohrung 71 des ersten Hebels 27 und der dritten Stufe 67 des Lagerbolzens 53 und liegen an diesen an. Bei dem vierten Wälzlager 25 gemäß 4 können also zwei Teile, nämlich der innere sowie der äußere Lagerring eingespart werden. Hierzu ist es lediglich erforderlich, die Bohrung 71 des ersten Hebels 27 sowie die dritte Stufe 67 des Lagerbolzens 53 in einer für Wälzlager geeigneten Qualität, also geeigneten Oberflächengüte, Rundheit, Härte etc. auszuführen.
Die 5 zeigt einen weiteren Längsschnitt entlang der Schwenkachse 43 eines weiteren besonders einfach aufgebauten Ausführungsbeispiels des vierten Wälzlagers 25 der Gelenkanordnung 1. Im Unterschied zu dem in 4 gezeigten Wälzlager weist das vierte Wälzlager 25 gemäß 5 keinen Presssitz 57 zwischen der Bohrung 55 des zweiten Hebels 29 und dem Lagerbolzen 53 auf. Vielmehr weist der Lagerbolzen 53 gemäß der Darstellung in 5 nur die erste Stufe 59 sowie die dritte Stufe 67 auf. Die dritte Stufe 67 sowie die Bohrung 55 des zweiten Hebels 29 dienen als Führungsflächen für die Wälzkörper 49 des vierten Wälzlagers 25 gemäß der Darstellung in 5. Die Wälzkörper 49 liegen also an der dritten Stufe und an der Bohrung 55 an. In diesem Ausführungsbeispiel ist also der zweite Hebel 29 verschwenkbar gegen den Lagerbolzen 53 gelagert. Als weiterer Unterschied ist der erste Hebel 27 fest dem Lagerbolzen 53 zugeordnet. Hierzu kann der erste Hebel 27 fest mit der umlaufenden Nut 75 der dritten Stufe 67 des Lagerbolzens 53 verbunden werden. Diese feste Verbindung kann beispielsweise durch Vernieten des ersten Hebels 27 mit dem Lagerbolzen 53 erfolgen. Denkbar sind jedoch auch andere Verbindungs- oder Fügetechniken, wie beispielsweise Verschrauben, Verkleben, etc.
6 zeigt einen Längsschnitt entlang einer Schwenkachse 43 einer Baugruppe 93, beispielsweise für eine Gelenkanordnung 1 wie in den 1 bis 5 beschrieben. Die Baugruppe 93 weist ein Wälzlager 25 mit einem äußeren Lagerring 45 auf. Dabei sind Wälzkörper 49, beispielsweise Rollen 79, zwischen einer zweiten Stufe 63 eines Lagerbolzens 53 und dem Lagerring 45 geführt. Zur Montage der Baugruppe 93 können die Wälzkörper 49 und der Lagerring 45 auf die zweite Stufe 63 des Lagerbolzens 53 geschoben werden. Vorteilhaft ist dabei, dass der Lagerbolzen 53 einen Anschlag 61 aufweist, der durch den Höhenunterschied einer ersten Stufe 59 und der zweiten Stufe 63 gebildet wird. Die Montage der Baugruppe 93 ist mithin durch den Anschlag 61 sehr einfach möglich.
Die Baugruppe 93 kann mit einem Hebel, beispielsweise einem Hebel analog dem zweiten Hebel 29 leicht verbunden werden, beispielsweise durch einen Presssitz zwischen dem äußeren Lagerring 45 und der Bohrung 55 des zweiten Hebels 29. Die Verbindung mit einem weiteren Hebel, beispielsweise einem Hebel analog dem ersten Hebel 27 kann analog der in 5 gezeigten Vernietung oder ebenfalls mit einem Presssitz ausgeführt werden. Zusätzlich kann ein Sicherungsring als Führung für die Wälzkörper 49 vorgesehen sein, die wie oben beschrieben unterschiedlich ausgeführt sein können.

1: Gelenkanordnung
3: Klappe
5: Fahrzeug
7: Viergelenk
9: erstes Gelenk
11: zweites Gelenk
13: drittes Gelenk
15: viertes Gelenk
17: Karosserie
19: erstes Wälzlager
21: zweites Wälzlager
23: drittes Wälzlager
25: viertes Wälzlager
27: erster Hebel
29: zweiter Hebel
31: dritter Hebel
33: Kraftquelle
35: Gasfeder
37: Lager
39: Stempel
41: Lager
43: Schwenkachse
45: äußerer Lagerring
47: innerer Lagerring
49: Wälzkörper
51: Kugeln
53: Lagerbolzen
55: Bohrung
57: Presssitz
59: erste Stufe
61: Anschlag
63: zweite Stufe
65: Presssitz
67: dritte Stufe
69: Anschlag
71: Bohrung
73: Presssitz
75: Nut
77: Sicherungsring
79: Rollen
81: Absatz
83: Seite
85: Bombierung
87: Anspitzung
89: Spitze
91: Erhebung
93: Baugruppe

Claims

Gelenkanordnung (1), insbesondere Mehrgelenkscharnier, ausgelegt zum Verstellen einer Klappe (3) eines Fahrzeugs (5) zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition mit einem dem Fahrzeug und der Klappe zugeordneten Gelenk (9, 11, 13, 15), dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (9, 11, 13, 15) ein Wälzlager (19, 21, 23, 25) aufweist.
Gelenkanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (19, 21, 23, 25) Wälzkörper (49) aufweist, die als Kugeln (51), Zylinderrollen (79), Nadeln, Kegelrollen, Tonnenrollen, ballige Rollen, Rollen mit einer seitlichen Erhebung (91), angespitzten Rollen und/oder Rollen mit seitlichen Spitzen (89) ausgelegt sind.
Gelenkanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (19, 21, 23, 25) einen inneren Lagerring (47) und/oder einen äußeren Lagerring (45) aufweist, wobei die Lagerringe (45, 47) jeweils zur Führung der Wälzkörper (49) ausgelegt sind.
Gelenkanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (19, 21, 23, 25) einem Lagerbolzen (53) zugeordnet ist.
Gelenkanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Hebel (27) und ein zweiter Hebel (29) vorgesehen sind, wobei die Hebel (27, 29) verschwenkbar über das Wälzlager (25) einander zugeordnet sind.
Gelenkanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hebel (27) eine Bohrung (71) und der zweite Hebel (29) eine Bohrung (55) aufweisen.
Gelenkanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbolzen (53) in der ersten Bohrung (71) einen Presssitz (73) bildet.
Gelenkanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Lagerring (45) in der Bohrung (55) des zweiten Hebels (29) einen Presssitz (57) bildet.
Gelenkanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Lagerring (47) mit dem Lagerbolzen (53) einen Presssitz (65) bildet.
Gelenkanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (25) den äußeren Lagerring (45) aufweist, wobei die Wälzkörper (49) zwischen dem äußeren Lagerring (45) und dem Lagerbolzen (53) geführt sind.
Gelenkanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (49) zwischen der ersten Bohrung (71) des ersten Hebels (27) und dem Lagerbolzen (53) geführt sind.
Gelenkanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Hebel (29) mit dem Lagerbolzen (53) vernietet ist.
Gelenkanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Viergelenk (7).
Gelenkanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet; dass das Viergelenk (7) vier Wälzlager (19, 21, 23, 25) aufweist.
Gelenkanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwei der Wälzlager (19, 21, 23, 25) des Gelenks (7) der Klappe (3) und zwei weitere dem Fahrzeug (5) zugeordnet sind.
Gelenkanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kraftquelle (33) vorgesehen ist.
Gelenkanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet; dass die Kraftquelle (33) eine Gasfeder (35) aufweist.
Gelenkanordnung nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftquelle (33) jeweils über ein Schwenklager (37, 41) dem Fahrzeug (5) und der Klappe (3) zugeordnet ist.
Baugruppe (93) einer Gelenkanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Lagerbolzen (53) und einem Wälzlager (25), wobei das Wälzlager (25) Wälzkörper (49) aufweist, die zwischen einem äußeren Lagerring (45) und dem Lagerbolzen (53) geführt sind.
Kraftfahrzeug mit einer Klappe (3), die zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition verschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem Fahrzeug und der Klappe eine Gelenkanordnung, insbesondere ein Mehrgelenkscharnier, nach einem der Ansprüche 1 bis 18 zugeordnet ist.