DE19960736C1 - Elektrisch leitende Lagerstelle mit nichtleitender Oberfläche - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Scharnier aus elektrisch leitendem Material, bestehend aus zwei Scharnierteilen, die mittels eines Scharnierstifts schwenkbar miteinander verbunden sind, wobei der Scharnierstift (3) in einem Scharnierteil (2) drehsicher festgelegt und im anderen Scharnierteil (1) mit Laufsitz gelagert ist. Dabei sind die Teile, die aneinander anliegen und bei einer Schwenkbewegung relativ zueinander bewegt werden, in den aneinander anliegenden Bereichen durch eine elektrisch nicht leitende Beschichtung (5) gegeneinander isoliert. Die Beschichtung ist mindestens an einer Stelle unterbrochen. Dabei ist die Unterbrechungsstelle (6) von Beschichtungsmaterial umgeben und stellt eine elektrisch leitende Kontaktstelle zwischen den sich berührenden Teilen dar.

Description

Die Erfindung betrifft ein Scharnier aus elektrisch leitendem Material, bestehend aus zwei Scharnierteilen, die mittels eines Scharnierstiftes schwenkbar miteinander verbunden sind, wobei der Scharnierstift in einem Scharnierteil drehsicher festgelegt und im anderen Scharnierteil mit Laufsitz gelagert ist.

Insbesondere betrifft die Erfindung Scharniere für Kraftfahrzeuge. Bei der Lackierung von Kraftfahrzeugen sind bewegliche Teile an der Karosserie dann ein besonderes Problem, wenn diese Teile während oder kurz nach der Lackierung bewegt werden müssen. Hierzu gehören insbesondere mit Scharnieren verbundene Karosserieteile, wenn sie bei der Lackierung zum Freilegen darunter angeordneter zu lackierender Teile zunächst aufgestellt und anschließend wieder zugestellt werden müssen. Eine ganz besondere Problematik bedeutet dies bei der Anwendung elektrostatischer Lackoberflächen-Beschichtungsverfahren. Zu den unter elektrische Spannung gesetzten Teilen an der zu beschichtenden Karosserie gehören auch die Scharniere. Dabei sind die Lagerstellen zwischen Scharnierstift und dem diesen mit Laufsitz lagernden Scharnierteil sowie die aneinander angrenzenden Flächen zwischen den beiden Scharnierteilen besonders betroffen. Beim sogenannten Elektro Coating (EC) besteht dabei die Gefahr, daß die Beschichtungspartikel zwischen Teile gelangen, die sich bei Scharnierbetätigung relativ zueinander bewegen. Bei einer Relativbewegung der Teile lösen sich dann leicht Beschichtungspartikel ab, die auf frischbeschichtete bzw. noch zu beschichtende Flächen fallen und dort zu Beeinträchtungen bei der Beschichtung führen. Dies hat aufwendige Nacharbeiten oder Produktionsausschuß zur Folge.

Aus der DE 196 26 279 A1 ist ein elektrisch leitendes Scharnier für Kraftfahrzeuge bekannt, über das Teile, z. B. eine Motorhaube, am Fahrzeugaufbau anlenkbar sind. Das Scharnier weist zwei Scharnierteile auf, von denen eines an dem anzulenkenden Teil und das andere am Fahrzeugaufbau vorgesehen ist. Die beiden Scharnierteile sind über einen Schwenkbolzen aneinander angelenkt, wobei die beiden Scharnierteile und damit das am Fahrzeugaufbau angelenkte Teil und der Fahrzeugaufbau miteinander in elektrisch leitender Verbindung stehen. In einer besonderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß zwischen den Scharnierteilen ein aus zwei Stoffen, einem druckelastischen und einem unelastischen Material, bestehende Scheibe angeordnet ist, wodurch einmal die elektrisch leitende Verbindung gewährleistet ist und zum anderen durch den unelastischen Umfangsring verhinder wird, daß beim Lackieren des Fahrzeugs flüssiger Lack in die Gelenkverbindung gelangt.

Diese Vorrichtung ist sehr kompliziert und aufwendig. Davon ausgehend liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, eine einfache elektrisch leitende Schwenkverbindung so zu gestalten, daß beim Elektro-Coating elektrostatische Lackteilchen abgewiesen werden und nicht zwischen sich bei oder unmittelbar nach der Oberflächenbeschichtung relativ zueinander bewegende, gegenseitig angelenkte Teile gelangen können.

Diese Aufgabe wird durch ein Scharnier mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Ein derart ausgebildetes Scharnier hat den Vorteil, daß die sich relativ zueinander bewegenden Teile durch eine elektrisch nicht leitende Beschichtung zumindest ganz überwiegend gegeneinander isoliert sind und somit keine Beschichtungspartikel in die Grenzflächenbereiche geleitet werden. Dadurch, daß die elektrisch isolierende Beschichtung eine von isolierendem Material umgebende Unterbrechungsstelle aufweist, ist gewährleistet, daß trotzdem alle durch das Scharnier verbundenen metallischen Teile mit einem die EC-Beschichtung gewährleistendem elektrischem Potential aufladbar sind. Damit kann ein derartiges Scharnier in durch EC-Verfahren zu beschichtenden Gegenständen verwendet werden. Dadurch, daß diese Unterbrechungsstelle eine elektrisch leitende Kontaktstelle darstellt, jedoch von isolierendem Material umgeben ist, kann trotz der elektrisch leitenden Kontaktstelle kein Beschichtungspartikel in die Grenzschicht zwischen der Kontaktstelle und dem sich relativ dazu bewegenden Teil gelangen.

In einer besonderen Ausführungsform sind die Enden des das Auge bildenden Abschnitts des den Scharnierstift mit Laufsitz lagernden Scharnierteils mit einer dreiseitig umfassenden und eng anliegenden Buchse aus elektrisch leitendem Material umgeben. Damit ist die Übertragung der Spannung von dem den Scharnierstift mit Laufsitz aufnehmenden Scharnierteil auf die Buchse und über die Kontaktstelle auf den Scharnierstift gewährleistet. Die Verwendung einer auf ihrer Außenfläche elektrisch isolierend beschichteter Buchse hat den Vorteil, daß die zur Schaffung der Unterbrechungs- und Kontaktstelle erforderliche Bearbeitung in einfacher Weise an der Buchse vorgenommen werden kann und nicht an dem durch die Buchse abgedeckten Scharnierteil durchgeführt werden muß, was wegen dessen Form und Beschaffenheit nur mit erheblichem Aufwand möglich wäre. Durch die Bearbeitung wird mindestens eine punktförmige plastische Ausformung in dem die Lagerstelle für den Scharnierstift bildenden Abschnitt der Buchse erzeugt. Diese eng umgrenzte Ausformungsstelle ragt in den Lagerdurchmesser hinein. Die plastische Ausformung kann beispielsweise durch einen die Basisfläche der U-förmigen Buchse eng umgrenzt nach außen ausformenden Körnerschlag vor der Montage der Buchse am Scharnierteil erfolgen.

Bei einer Ausführungsform, in der die Ausformung um ein solches Maß in den Lagerdurchmesser hineinragt, daß der Durchmesser des Scharnierstiftkopfes auch bei Untertoleranz größer ist als der Abstand der Ausformungsspitze zum gegenüberliegenden Abschnitt der die Lagerstelle bildenden Buchse ist, wird zweckmäßig gewährleistet, daß beim Einsetzen des Scharnierstiftes in das Scharnierauge des den Scharnierstift mit Laufsitz aufnehmenden Scharnierteils die Beschichtung über der eng umgrenzten Ausformungsstelle abgeschert und entfernt wird. Dadurch liegen an dieser Stelle die elektrisch leitenden Teile von Buchse und Scharnierstift aneinander an, so daß eine am einen Teil angelegte Spannung auf das andere Teil übertragen werden kann. In einer ganz besonderen Ausführungsform besteht die elektrisch nicht leitende bzw. isolierende Beschichtung aus PTFE, wodurch gewährleistet ist, daß die Beschichtung als solche absolut nicht leitfähig ist, andererseits jedoch durch die Scherbeanspruchung bei der Montage des Scharnierstiftes in einem eng umgrenzten Bereich abgeschert werden kann, ohne die benachbarten Bereiche zu beeinträchtigen und damit die isolierende Umgebung zu zerstören.

Die beschriebenen sowie weitere Vorteile der Erfindung werden in anschaulicher Weise verdeutlicht bei der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das in beigefügter Zeichnung dargestellt ist.

In der Zeichnung ist ein Ausschnitt der Anordnung eines Scharniers mit den beiden Scharnierteilen 1, 2 und dem Scharnierstift 3 teilweise geschnitten dargestellt. Dabei ist der Scharnierstift 3 im Scharnierteil 1 mit Laufsitz gelagert und im Scharnierteil 2 drehsicher festgelegt ist. Im dargestellten Ausschnitt ist das Scharnierauge im Scharnierteil 1 erkennbar, wobei die Enden des das Auge bildenden Abschnitts des den Scharnierstift 3 mit Laufsitz lagernden Scharnierteils 1 mit einer dreiseitig umfassenden und eng anliegenden Buchse 4 umgeben sind. Die Buchse 4 besteht, wie die Scharnierteile 1 und 2 sowie der Scharnierstift 3, aus elektrisch leitendem Material. Die Buchse 4 weist auf ihrer Außenfläche eine isolierende, d. h. elektrisch nicht leitende Beschichtung 5 auf. In der dargestellten Schnittebene weist die Buchse 4 eine eng umgrenzte, nach außen in den Lagerdurchmesser hineinragende Ausformungsstelle 6 auf. An dieser Stelle ist die isolierende Beschichtung unterbrochen, so daß die rings vom isolierenden Material umgebende Unterbrechungsstelle 6 auch eine elektrische Kontaktstelle bildet.

Der Außendurchmesser des Kopfes vom Scharnierstift 3, der in dem von der Buchse 4 umgebende Scharnierauge im Scharnierteil 1 gelagert ist, ist so bemessen, daß er beim Einschieben in die Lagerstelle mit der eng umgrenzten Ausformungsstelle 6 in Berührung kommt. Dadurch ergibt sich beim Einschieben des Scharnierstiftes 3 eine Scherbeanspruchung der Isolierung 5, wodurch diese eng umgrenzt abgeschert wird und auf diese Weise die Unterbrechungs- bzw. Kontaktstelle 6 bildet. Zweckmäßig wird der Durchmesser des Scharnierstiftes 3 und entsprechend das Uberstandsmaß der Ausformungsstelle 6 so bemessen, daß der Scherkontakt auch bei Untertoleranz des Scharnierstiftdurchmessers gewährleistet ist.

Wird an der Karosserie zur Beschichtung, beispielsweise zur Lackierung nach dem EC (Electro-Coating)-Verfahren ein elektrisches Potential angelegt, ziehen die unter Spannung stehenden Teile die Farbpartikel an, so daß alle elektrisch leitenden Teile beschichtet werden. Durch die Beschichtung der Buchsen-Außenfläche mit elektrisch isolierendem Material gelangen keine Farbpartikel in den Grenzbereich zwischen Buchse 4 und Scharnierteil 2 sowie zwischen Buchse 4 und Scharnierstift 3. Die Unterbrechungsstelle 6 der Isolierung 5 ist rundum von isolierendem Material umgeben, so daß auch keine Farb- bzw. Beschichtungspartikel in die Grenzschicht zwischen den sich relativ zueinander bewegenden Teile gelangen können. Auf diese Art ist es möglich, das Scharnier in elektrostatisch zu beschichtende Karosserien einzubauen, weil die elektrisch leitenden Scharnierteile 1 und 2 sowie der Scharnierstift 3 miteinander in Kontakt stehen und somit eine elektrostatische Beschichtung aller elektrisch leitenden Teile gewährleistet ist. Andererseits gelangen wegen der dicht abschließenden Isolierung 5 zwischen den sich relativ zueinander bewegenden Teile keine Farbpartikel in deren Grenzschichtbereich.

Claims (4)

1. Scharnier aus elektrisch leitendem Material, bestehend aus zwei Scharnierteilen, die mittels eines Scharnierstiftes schwenkbar miteinander verbunden sind, wobei der Scharnierstift (3) in einem Scharniertei (2) drehsicher festgelegt und im anderen Scharnierteil (1) mit Laufsitz gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß daß die Teile, die aneinander anliegen und bei einer Schwenkbewegung relativ zueinander bewegt werden, in den aneinander anliegenden Bereichen durch eine elektrisch nicht leitende Beschichtung (5) gegeneinander isoliert sind und daß die Beschichtung mindestens an einer Steile unterbrochen ist, wobei die Unterbrechungsstelle (6) von Beschichtungsmaterial umgeben ist und eine elektrisch leitende Kontaktstelle zwischen den sich berührenden Teilen darstellt.

2. Scharnier gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Scharnierauge des anderen Scharnierteils (1), in dem der Scharnierstift (3) mit Laufsitz gelagert ist, eine die Enden des das Auge bildenden Abschnitts dreiseitig umfassende und eng anliegende Buchse (4) aus elektrisch leitendem Material über den Umfang aufweist und die Berührungsflächen der Buchse (4) zum Scharnierstift (3) und zu dem einen Scharnierteil (2) eine Beschichtung (5) aus elektrisch isolierendem Material aufweisen, wobei die Buchse (4) in dem Abschnitt, der die Lagerstelle für den Scharnierstift (3) bildet, mindestens eine punktförmige plastische Ausformung derart aufweist, daß die eng umgrenzte Ausformungsstelle (6) in den Lagerdurchmesser hineinragt.

3. Scharnier gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe, um die die Ausformung in den Lagerdurchmesser hineinragt, derart bemessen ist, daß der Durchmesser des Scharnierstiftkopfes auch bei Untertoleranz größer ist als der Abstand von der Ausformungsspitze zum gegenüberliegenden Abschnitt der die Lagerstelle bildenden Buchse (4).

4. Scharnier gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch nicht leitende Beschichtung aus PTFE besteht.