DE202004018595U1

DE202004018595U1 - Dreidimensional einstellbares Kraftfahrzeug-Türscharnier

Info

Publication number: DE202004018595U1
Application number: DE200420018595
Authority: DE
Original assignee: Fes Fahrzeug Entwicklung GmbH; Fes Fahrzeug-Entwicklung Sachsen GmbH
Current assignee: Fes Fahrzeug Entwicklung GmbH; Fes Fahrzeug-Entwicklung Sachsen GmbH
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2004-11-30
Publication date: 2005-04-14
Anticipated expiration: 2014-12-01

Abstract

Dreidimensional einstellbares Kraftfahrzeug-Türscharnier bestehend aus zwei Scharnierteilen (1, 2), die mit einem Gelenk (3) verbunden sind, wobei die Verstellrichtung (x–x) parallel zur Horizontalen der Türebene angeordnet ist, die Verstellrichtung (y–y) parallel zur Horizontaen senkrecht zur Türebene angeordnet ist und die Scharnierachse (z–z) parallel zur Scharnierachse angeordnet ist und in allen drei Verstellrichtungen Vorrichtungen für das stufenlose Einrichten sowie Vorrichtungen für das Fixieren der vorgenommenen Einstellungen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,
dass das Scharnierteil (1) als Grundplatte ausgebildet und für die Verbindung mit der Fahrzeugkarosserie ausgerüstet ist,
dass das Scharnierteil (2) als Anschlagplatte ausgebildet und für die Verbindung mit der Fahrzeugtür ausgerüstet ist,
dass das Gelenk (3) als mittels Scharnierbolzen (4) verbundene Gelenkelemente in Form einer Gelenkgabel (5) und eines Schiebestücks (6) ausgebildet ist,
dass am Scharnierteil (1} ein Rahmenelement (7) mit einem darin beweglich positionierbaren Schiebestück (8) fest verbunden angeordnet ist,
dass am Rahmenelement (7) die...

Description

Die Erfindung betrifft ein dreidimensional einstellbares Kraftfahrzeug-Türscharnier, welches aus zwei Scharnierteilen (1, 2) besteht, die mit einem Gelenk (3) verbunden sind, wobei die Verstellrichtung (x–x) parallel zur Horizontalen der Türebene angeordnet ist, die Verstellrichtung (y–y) parallel zur Horizontalen senkrecht zur Türebene angeordnet ist und die Scharnierachse (z–z) parallel zur Vertikalen der Türebene angeordnet ist. Für alle drei Verstellrichtungen sind Vorrichtungen für das stufenlose Einrichten sowie Vorrichtungen für das Fixieren der vorgenommenen Einstellungen angeordnet. Derartige Kraftfahrzeug-Türscharniere werden in der Kraftfahrzeugtechnik zum rationellen Montieren von Türen und deren Einrichten am Fahrzeug während der Montage und auch bei Reparaturarbeiten benötigt.
Für die gelenkige Verbindung von Kraftfahrzeugtüren mit dem Karosserierahmen werden Türscharniere eingesetzt. Bei Fahrzeugfertigungen in großen Stückzahlen wird die dauerhafte Passfähigkeit durch feste Konstruktionseinstellungen weitgehend gewährleistet. Bei Fahrzeugfertigungen in Kleinserien und im besonderen Maße bei der Herstellung gepanzerter Fahrzeugkarosserien muß selbst bei Gewährleistung hoher Passfähigkeit im Montagefall spätestens nach dem sogenannten Setzen der Karosseriekonstruktion und der Einstellung stabiler Spannungszustände ein Nachjustieren ermöglicht werden. Dazu werden dreidimensional einstellbare Kraftfahrzeug-Türscharniere benötigt.
So beschreibt die DE 199 57 191 A1 eine Scharnieranordnung mit einem einstellbaren Scharnier, das aus einem an der Türsäule angeordneten Scharnierteil und einem an der Kraftfahrzeugtür befestigten weiteren Scharnierteil besteht. Beide Scharnierteile sind über einen Bolzen miteinander verbunden. Eine mögliche Verstellung wird in einer Längsachse realisiert. Durch Bewegung in Richtung der Längsachse lässt sich die Außenhaut der Tür fluchtend mit der Fahrzeugkarosserieaußenhaut einstellen. Die Konstruktion ermöglicht es, einen koppelbaren Antrieb mit der Verstellschraube des Scharniers zu verbinden und das Scharnier auf diese Weise auch nachträglich zu verstellen.
Die Nachteile der vorgeschlagenen Lösung bestehen im wesentlichen darin, dass ein entstehender Türdurchhang nicht beseitigt werden kann. Darüber hinaus sind verhältnismäßig viele Einstell- und Feststellschrauben zu betätigen. Außerdem erfolgt die Verschiebung der Längsachse über ein Schneckenrad mit passender Schneckenwelle, wodurch eine verhältnismäßig aufwendige Herstellung zu verzeichnen ist.
Eine weitere technische Lösung wird mit der DE 34 23 037 A1 bekannt gemacht. Das dort beschriebene Scharnier, insbesondere für eine dreidimensional einstellbare Fahrzeugtür, besteht aus drei Scharnierteilen, die über zwei Bolzen miteinander verbunden sind. Während eine erste Einstellmöglichkeit über ein Langloch mit einer darin angeordneten Befestigungsschraube realisiert wird, besteht eine zweite Verstellmöglichkeit durch eine Stellschraube zwischen dem zweiten und dritten Scharnierteil. Hiermit kann jedoch lediglich eine relative Winkelverstellung zwischen den zwei äußeren Scharnierteilen erreicht werden. Für eine Fixierung schwerer gepanzerter Türen an Fahrzeugkarosserien ist diese Lösung praktisch nicht geeignet.
Weiterhin beschreibt die DE 40 41 340 A1 die Scharnieranordnung für ein schwenkbares Karosserieteil, insbesondere für eine Fahrzeugtür. Vorgesehen ist die Anordnung eines exzentrischen Scharnierbolzens, über den eine Verstellung der Fahrzeugtür realisiert wird. Dabei ist der untere Bolzenteil fest in einem Scharnierteil eingespannt, während der andere Teil des Bolzens drehbar mit dem Scharnierelement verbunden ist. Durch eine Drehung des exzentrisch ausgeführten Bolzens ist es nun möglich, den an der Tür befindlichen Scharnierteil in der Horizontalen um einige Millimeter zu verstellen. Dies ist gleichermaßen am oberen und auch im unteren Scharnier möglich. Auf Grund dieser Verstellmöglichkeit kann ein eventueller Durchhang der Fahrzeugtür im begrenztem Umfang ausgeglichen werden. Der Nachteil dieser Lösung besteht Insbesondere darin, dass die Exzentrizität bei einem größeren Durchhang der Fahrzeugtür, wie er regelmäßig bei schweren Fahrzeugtüren vorkommt, keine ausreichende Korrektur zulässt. Weiterhin erfolgt bei dieser Lösung zusätzlich eine Verstellung der Türaußenhaut zur Fahrzeugkarosserie, wobei die beiden Einstellungen nicht unabhängig voneinander vorgenommen werden können. Eine weitere Lösung des Problems ist der DE 42 40 361 C2 zu entnehmen. Das dort beschriebene dreidimensional einstellbare Kraftfahrzeug-Türscharnier besteht im wesentlichen aus zwei Scharnierhälften, die mit einem als Kugelbolzen ausgeführten Scharnierbolzen miteinander verbunden sind.
Der Scharnierbolzen ist parallel zu seiner Achse verstellbar. In der einen Scharnierhälfte befindet sich eine aus einem Excenter und einer Schwenkachse bestehende Einrichtung zur Verstellung des Scharnierteils in den zwei weiteren Hauptrichtungen. Die vorgeschlagene Lösung ist nicht nur mit einem verhältnismäßig hohen fertigungstechnischen Aufwand verbunden, sondern wegen der Vielzahl der Schwenkelemente auch nur eingeschränkt für den Einsatz an schweren Fahrzeugtüren geeignet. Hinzu kommt, dass im Falle der erforderlichen Nachjustierung nach jeder Verstellung die Fixierung der jeweiligen Einstellung zur Prüfung der Passfähigkeit vorgenommen werden muß.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb im Schaffen einer technischen Lösung, mit deren Hilfe die Mängel des Standes der Technik überwunden werden können. Insbesondere geht es um die Bereitstellung einer konstruktiven Scharnierlösung für schwere Kraftfahrzeugtüren, wie sie insbesondere bei der Herstellung gepanzerter Fahrzeugkarosserien unerlässlich sind. Hier soll die regelmäßige Nachjustierung der Fahrzeugtüren auf einfache Weise möglich sein, wobei in Abhängigkeit vom jeweiligen Entspannungszustand gegebenenfalls auch das mehrfache Nachjustieren problemlos realisiert werden kann. Sowohl bei der Montage als auch beim Nachjustieren soll die zu schaffende technische Lösung ein Justieren zulassen, das vom nachträglichen Fixieren der Einstellung nicht mehr beeinflusst wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die vorteilhaften Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Danach besteht ein dreidimensional einstellbares Kraftfahrzeug-Türscharnier aus zwei Scharnierteilen, die mit einem Gelenk verbunden sind, wobei die Verstellrichtung (x–x) parallel zur Horizontalen der Türebene angeordnet ist, die Verstellrichtung (y–y) parallel zur Horizontalen senkrecht zur Türebene angeordnet ist und die Scharnierachse (z–z) parallel zur Scharnierachse angeordnet ist. In allen drei Verstellrichtungen sind Vorrichtungen für das stufenlose Einrichten sowie Vorrichtungen für das Fixieren der vorgenommenen Einstellungen angeordnet.
Ein erstes Scharnierteil ist dabei als Grundplatte ausgebildet und für die Verbindung mit der Fahrzeugkarosserie, vorzugsweise mit einer Türsäule, ausgerüstet. Das zweite Scharnierteil ist als Anschlagplatte ausgebildet und für die Verbindung mit der Fahrzeugtür ausgerüstet. Das zwischen den beiden Scharnierteilen angeordnete Gelenk ist als mittels Scharnierbolzen verbundene Gelenkelemente in Form einer Gelenkgabel und eines Schiebestücks ausgebildet. Das erste Scharnierteil besteht aus einem Rahmenelement, in dem ein beweglich positionierbares Schiebestück fest verbunden angeordnet ist. Außerdem ist am Rahmenelement die der stufenlosen Verschiebung des Schiebestücks in der Verstellrichtung x–x dienende Stellschraube angeordnet. Am Schiebestück ist weiterhin wenigstens ein Führungselement zur Führung des Schiebestücks angeordnet. Ein weiteres Schiebestück steht mit der der stufenlosen vertikalen Verschiebung des weiteren Schiebestücks gegenüber dem im Rahmenelement angeordneten ersten Schiebestück dienenden Stellschraube in Verbindung. Die der Verbindung des Türscharniers mit der Fahrzeugtür dienende Anschlagplatte ist als zweites Scharnierteil fest mit der Gelenkgabel verbunden, wobei an der Anschlagplatte wenigstens zwei der stufenlosen Verschiebung der Anschlagplatte in der Verstellrichtung y–y an der Fahrzeugtür dienende Langlöcher angeordnet sind.
Eine bevorzugte Ausführung sieht vor, dass am Rahmenelement wenigstens zwei Feststellschrauben zur Fixierung des Schiebstücks im Rahmenelement angeordnet sind. Dies bewirkt, dass nach dem Fixieren das Rahmenelement fest mit der Grundplatte und die Grundplatte fest mit dem Fahrzeug verschraubt sind.
Bei einer weiteren Ausführungsvariante ist an wenigstens einem Führungselement eine Feststellschraube zur Fixierung der beiden Schiebestücke im Rahmenelement und am Gelenk angeordnet.
Es ist auch möglich, an der Anschlagplatte zur Fixierung der Anschlagplatte an der Fahrzeugtür eine oder mehrere Feststellschrauben anzuordnen.
Bevorzugt werden als erstes Scharnierteil Grundplatten eingesetzt, die mit einem die Passfähigkeit für verschiede Fahrzeugtypen gewährleistende Verankerungslochmuster ausgestattet sind.
Zur vereinfachten Gestaltung ist vorgesehen, dass bei Einsatz mehrerer Türscharniere an einer Fahrzeugtür die Stellschraube zur Verschiebung der Tür in der Verstellrichtung z–z nur in einem der Türscharniere angeordnet ist.
Die Vorteile der Erfindung bestehen zusammengefasst vor allem in der nun gegebenen Möglichkeit, zur Erreichung einer hohen Passgenauigkeit von Fahrzeugtüren in der Fahrzeugkarosserie Scharniereinstellungen vornehmen zu können, ohne nach jeder vorgenommenen Verstellung die Stabilisierung der Einstellung mittels der Feststellschrauben vornehmen zu müssen. Dies führt zu beachtlichen Montagezeitverkürzungen, ohne das hierdurch die Möglichkeiten eingeschränkt werden, Nachjustierungen der Fahrzeugtüren nach dem Eintreten des sogenannten Setzens der Karosseriekonstruktion realisieren zu können. Die Einzelelemente des erfindungsgemäßen Fahrzeug-Türscharniers lassen sich zudem beliebig dimensionieren, so dass gleichermaßen Serienfahrzeuge und im Extremfall auch gepanzerte Fahrzeuge sicher und zuverlässig eingerichtet werden können.
Die Erfindung soll nachstehend mit Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
In der beigefügten Zeichnung zeigen:
1 die schematische Ansicht eines Kraftfahrzeug-Türscharniers auf die Fügefläche der Anschlagplatte;
2 die schematische Ansicht eines Kraftfahrzeug-Türscharniers auf die Fügefläche der Grundplatte;
3 die schematische Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug-Türscharnier parallel zur Gelenkachse;
4 die schematische dreidimensionale Darstellung eines Kraftfahrzeug-Türscharniers mit Blick auf die Verstell- und Feststellschrauben;
Ausführungsbeispiel
Gemäß der 1 bis 4 besteht ein dreidimensional einstellbares Kraftfahrzeug-Türscharnier für die Befestigung und beliebige Nachjustierung von insbesondere schweren Fahrzeugtüren an Fahrzeugkarosserien aus einer Grundplatte 1, an der ein Rahmenelement 7 und das Schiebestück 8 angeordnet sind. Das Schiebestück 8 kann mit der Stellschraube 9 im Rahmenelement 7 in der Horizontalen parallel zur Türebene und damit in der Verstellrichtung x–x verstellt werden. Mit den Feststellschrauben 10.1 und 10.2 lässt sich die vorgenommene Einstellung der Scharnierteile gleichermaßen an der Grundplatte 1 und an der Karosserie fixieren. Als zweites Scharnierteil ist eine Anschlagplatte 2 vorgesehen, die Langlöcher zur Verschiebung der Anschlagplatte 2 in der Verstellrichtung y–y besitzt. Die Anschlagplatte 2 ist mit der Gelenkgabel 5 fest verbunden, die ihrerseits mit dem Scharnierbolzen 4 und dem Schiebstück 6 das Gelenk 3 bilden. Mit der Stellschraube 12 lässt sich das Schiebstück 6 an der Gelenkgabel 5 im Führungselement 11 in der Verstellrichtung z–z verschieben. Die Feststellschraube 13 am Führungselement 11 dient der Fixierung der vorgenommenen Einstellung.
Sowohl im Montagefall als auch bei erforderlichen Nachjustierungen in Folge des sogenannten Setzens der Karosserie insgesamt und hochbelasteter Schweißverbindungen lässt sich die Fahrzeugtür vor dem entgültigen Fixieren der Elemente des Fahrzeugtürscharniers mit Hilfe der Feststellschrauben in allen drei Hauptrichtungen so einstellen, dass sowohl das Fluchten der Türaußenhaut mit der Fahrzeugkarosserie als auch die Konektheit der Spaltweiten zwischen der Fahrzeugtür und dem Türausschnitt in der Karosserie in einem einmaligen Arbeitsvorgang gewährleistet werden kann. Mit dem Fixieren der vorgenommenen Einstellung kommt es zu keinen Veränderungen der gewählten Türlage. Damit entfällt das wiederholte Anpassen und das Erfordernis korrigierender Eingriffe nach einer vorgenommenen Einstellung. Sollten sich im Zuge der weiteren Entspannung der Karosseriekonstruktion weitere Korrekturen der Türlage erforderlich machen, so ist die unproblematisch möglich. Bei den einzelnen Bauteilen des Türscharniers handelt es sich um robuste Bauelemente, die sich kostengünstig und weitgehend automatisiert herstellen lassen.

1: Grundplatte
2: Anschlagplatte
3: Gelenk
4: Scharnierbolzen
5: Gelenkgabel
6: Schiebestück an der Gelenkgabel 5
7: Rahmenelement
8: Schiebestück im Rahmenelement 7
9: Stellschraube am Rahmenelement 7
10.1: Feststellschraube am Rahmenelement 7
10.2: Feststellschraube am Rahmenelement 7
11: Führungselement
12: Stellschraube am Schiebstück 6
13: Feststellschraube am Führungselement 11
x–x: Verstellrichtung, parallel zur Horizontalen der Türebene
y–y: Verstellrichtung, Horizontale und senkrecht zur Türebene
z–z: Verstellrichtung, parallel zur Scharnierachse

Claims

Dreidimensional einstellbares Kraftfahrzeug-Türscharnier bestehend aus zwei Scharnierteilen (1, 2), die mit einem Gelenk (3) verbunden sind, wobei die Verstellrichtung (x–x) parallel zur Horizontalen der Türebene angeordnet ist, die Verstellrichtung (y–y) parallel zur Horizontaen senkrecht zur Türebene angeordnet ist und die Scharnierachse (z–z) parallel zur Scharnierachse angeordnet ist und in allen drei Verstellrichtungen Vorrichtungen für das stufenlose Einrichten sowie Vorrichtungen für das Fixieren der vorgenommenen Einstellungen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Scharnierteil (1) als Grundplatte ausgebildet und für die Verbindung mit der Fahrzeugkarosserie ausgerüstet ist, dass das Scharnierteil (2) als Anschlagplatte ausgebildet und für die Verbindung mit der Fahrzeugtür ausgerüstet ist, dass das Gelenk (3) als mittels Scharnierbolzen (4) verbundene Gelenkelemente in Form einer Gelenkgabel (5) und eines Schiebestücks (6) ausgebildet ist, dass am Scharnierteil (1} ein Rahmenelement (7) mit einem darin beweglich positionierbaren Schiebestück (8) fest verbunden angeordnet ist, dass am Rahmenelement (7) die der stufenlosen Verschiebung des Schiebestücks (8) in der Verstellrichtung (x–x) dienende Stellschraube (9) angeordnet ist, dass am Schiebestück (8) wenigstens ein Führungselement (11) zur Führung des Schiebestücks (6) angeordnet ist, dass das Schiebestück (6) mit der der stufenlosen vertikalen Verschiebung des Schiebestücks (6) gegenüber dem Schiebestück (8) dienenden Stellschraube (12) in Verbindung steht, dass die Anschlagplatte als Scharnierteil (2) fest mit der Gelenkgabel (5) verbunden ist und dass an der Anschlagplatte (2) wenigstens zwei der stufenlosen Verschiebung der Anschlagplatte (2) an der Fahrzeugtür in der Verstellrichtung (y–y) dienende Langlöcher angeordnet sind.
Dreidimensional einstellbares Kraftfahrzeug-Türscharnier nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Rahmenelement (7) wenigstens zwei Feststellschrauben (10.1, 10.2) zur Fixierung des Schiebestück (8) im Rahmenelement (7) angeordnet sind.
Dreidimensional einstellbares Kraftfahrzeug-Türscharnier nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenelement (7) fest mit der Grundplatte (1) und die Grundplatte (1) fest mit dem Fahrzeug verschraubt sind.
Dreidimensional einstellbares Kraftfahrzeug-Türscharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einem Führungselement (11) eine Feststellschraube (13) zur Fixierung des Schiebestücks (6) am Schiebestück (8) angeordnet ist.
Dreidimensional einstellbares Kraftfahrzeug-Türscharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der Anschlagplatte (2) der Fixierung der Anschlagplatte (2) an der Fahrzeugtür dienende Feststellschrauben angeordnet sind.
Dreidimensional einstellbares Kraftfahrzeug-Türscharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte als Scharnierteil (1) mit einem die Passfähigkeit für verschiedene Fahrzeugtypen gewährleistenden Verankerungs- Lochmuster ausgestattet ist.
Dreidimensional einstellbares Kraftfahrzeug-Türscharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei Einsatz mehrerer Kraftfahrzeug-Türscharniere an einer Fahrzeugtür die Stellschraube (12) zur Verschiebung der Tür in der Verstellrichtung (z–z) nur an einem der Türscharniere angeordnet ist.