DE68903867T2

DE68903867T2 - Scharnier fuer eine kraftfahrzeugtuer und verfahren zum befestigen solch eines scharniers an einem kraftfahrzeug.

Info

Publication number: DE68903867T2
Application number: DE8989106161T
Authority: DE
Inventors: Gabriele Lualdi
Original assignee: LIMA SpA
Current assignee: Lunke Lima SpA Avellino It
Priority date: 1988-04-19
Filing date: 1989-04-07
Publication date: 1993-07-15
Anticipated expiration: 2009-04-08
Also published as: DE68903867D1; IT8883368A0; US4932101A; IT1232976B; EP0338348A1; ES2036738T3; EP0338348B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Scharnier, das zum Befestigen an einer Tür eines Kraftfahrzeugs geeignet ist.
Genauer gesagt betrifft die Erfindung ein Scharnier, das eine Vorrichtung aufweist, mit der die Tür eines Kraftfahrzeugs elastisch in verschiedenen Stellungen durch eine leichte Bewegung der Tür gesperrt werden kann.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum automatischen Anbau einer Tür eines Kraftfahrzeugs an einen Karosserieaufbau des Kraftfahrzeugs durch einen Roboter mit Hilfe eines solchen Scharniers.
Die Erfindung wird hauptsächlich im Gebiet der Kraftfahrzeugindustrie angewendet.
Zwei Grundtypen von Scharnieren für Kraftfahrzeuge sind im wesentlichen aus dem Stand der Technik bekannt.
Ein erster Scharniertyp weist einen im wesentlichen U-förmigen Halter auf, dessen Sockel an einer Säule befestigt ist, die einen integralen Teil des Karosserieaufbaus des Kraftfahrzeugs bildet, während in den beiden Arme des Halters Durchgangslöcher vorgesehen sind.
Ein zweiter Halter ist an der Tür des Kraftfahrzeugs befestigt und mit einem Vorsprung versehen, der zwischen die Arme des U- förmigen Halters eingefügt werden soll und ein Durchgangsloch aufweist, das in seiner Arbeitsstellung in einer Linie mit den Durchgangslöchern in den Armen des Halters steht, welcher fest an der Säule des Karosserieaufbaus befestigt ist.
Das Scharnier kann auch mit einer Vorrichtung versehen sein, die die Tür in einer Mehrzahl von vorbestimmten Öffnungsstellungen, beispielsweise bei 40º, 60º oder 75º relativ zu der Schließstellung der Tür, halten kann; zu dieser Vorrichtung gehören generell ein Element, das eine Nockenoberfläche trägt, und eine Torsionsfeder, die das Scharnier ständig in eine vorbestimmte Richtung beaufschlagt.
Beim Zusammenbau wird der fest an der Tür befestigte Halter zwischen die Arme des U-förmigen Halters, welcher an dem Karosserieaufbau des Kraftfahrzeugs befestigt ist, eingeführt, und die beiden Halter werden mit einer Gewindebolzenverbindung oder desgleichen gekuppelt.
Obwohl dieser Scharniertyp in mechanischer Hinsicht ausreichend ist, ist er nicht zum automatischen Anbau der Tür an den Karosserieaufbau durch einen Roboter kompatibel und kann deshalb nicht bei der Massenproduktion von Kraftfahrzeugen wegen der Zeit- und somit der Wirtschaftlichkeitsfragen eingesetzt werden.
Ein zweiter Scharniertyp, der in Kraftfahrzeugen verwendet wird, greift auf den Typ, wie er normallerweise bei Haustüren verwendet wird, zurück. In der Tat trägt die Säule, die mit dem Karosserieaufbau des Kraftfahrzeugs verbunden ist, einen Halter mit einem vertikalen Bolzen, während die Tür des Fahrzeuges mit einem Halter mit einem verdeckten Sockel versehen ist, der auf dem Bolzen des anderen Halters während des Zusammenbaus positioniert ist.
Es können mechanische Blöcke vorgesehen sein, die ein Einführen des Bolzens in den Sockel (und gleichfalls ein Lösen dieser Verbindung) nur in einer bestimmten dreidimensionalen Stellung, die beispielsweise mit einer vorgegebenen Drehung zu der Schließstellung zusammenfällt, zulassen.
Dieser zweite Scharniertyp eignet sich für den automatischen Anbau der Tür an dem Karosserieaufbau des Kraftfahrzeugs durch einen Roboter, da die Tür auf diese Art kaum angehoben, gedreht und auf den Bolzen, der an dem Karosserieaufbau befestigt ist, gesetzt zu werden braucht.
Dennoch ist dieser Scharniertyp nicht mit dem gleichzeitigen Einschluß der Türsperrvorrichtung kompatibel, welcher deshalb mit einer offensichtlichen Material-, Zeit- und Geldverschwendung separat angebracht werden muß.
Die DE-OS-36 05 434 befaßt sich mit einem Scharnier für Kraftfahrzeugtüren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, bei dem ein erster Teil des Scharniers in bekannter und stabiler Weise mit der Tür des Kraftfahrzeugs verbunden ist, während der zweite Teil des Scharniers an dem Türrahmen des Karosserieaufbaus derart befestigt ist, daß er entfernt und erneut an einer vorher festgelegten Position durch ein Befestigungselement, welches an der Tür in stabiler Weise verankert werden kann, und durch mindestens ein entfernbares Verbindungselement befestigt werden kann, wobei an dem zweiten Teil des Scharniers und an dem Befestigungselement sich entsprechende Führungselemente vorgesehen sind, um die Achse des Scharniers in einer bestimmten Stellung in der Verbindung des zweiten Teils des Scharniers mit dem Befestigungselement in einer Linie auszurichten, und wobei die Führungselemente von der Breite des Scharniers weg angeordnet und parallel zur Achse des Scharniers angeordnet sind, während die Verbindungselemente quer zur Achse des Scharniers angeordnet sind.
Weiterhin haben das Befestigungselement und der zweite Teil des Scharniers im wesentlichen flache sich entsprechende Kontaktflächen, die parallel zur Achse des Scharniers ausgerichtet und von den Verbindungselementen durchdrungen werden, während die Führungselemente durch einen Vorsprung der Achse des Scharniers und insbesondere des Gelenkbolzens gebildet werden, der über die Höhe des Scharniers in Verbindung mit einem Loch in einem Vorsprung des Befestigungselements hinausragt, wobei der Vorsprung quer zur Widerlagerfläche des zweiten Teils des Scharniers angeordnet ist.
Das Scharnier ist komplex und kaum automatisch zusammenzubauen und erfordert die Notwendigkeit, mindestens einen Bolzen vorzusehen, um den an der Tür befestigten Teil in stabiler Weise an dem Scharnier selbst zu befestigen.
Weiterhin erfordert das Scharnier eine große Anzahl von Komponenten und einen Arm zwischen den beiden Elementen, die jeweils an der Tür und der Säule des Karosserieaufbaus des Kraftfahrzeugs verankert sind. Im übrigen machen die daraus resultierenden Dimensionen es unpraktisch und unansehnlich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die für die bekannten Scharniere typischen Nachteile und Fehler zu vermeiden und ein Scharnier anzugeben, das die Vorteile der bekannten Scharniere vereinigt und ihre Mängel beseitigt, daher in einer automatischen Fertigungslinie unter Verwendung von Robotern einsetzbar ist und gleichzeitig mit einer Türsperrvorrichtung versehen ist, die eine leichte Bewegung und ein Sperren der Tür in einer Mehrzahl von bestimmten Stellungen zuläßt.
Dieses wird erreicht mit einem Scharnier für eine Tür eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
Weiterhin beschreibt der Verfahrensanspruch ein automatisches Verfahren mit einem Roboter, um die Türen an dem Karosserieaufbau von Kraftfahrzeugen mit einem solchen Scharnier anzubauen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform gehört zu dem erfindungsgemäßen Scharnier ein ortsfester Halter, der fest an der Säule des Karosserieaufbaus des Kraftfahrzeugs befestigt ist.
Dieser ortsfeste Halter ist L-förmig, und ein Arm dieses Halters trägt an einem Ende einen Bolzen, der die Drehachse der Tür sein und mit einem Sockel, der an dem an der Tür befestigten Halter angearbeitet ist, zusammenwirken soll. An diesem Bolzen dreht außerdem ein Nocken, der während des Zusammenbaus fest an dem an der Tür getragenen Halter befestigt ist.
Weiterhin ist der ortsfeste Halter mit einem Vorsprung versehen, der einen Schlitz hat und einen Torsionsriegel führen soll, der in den Schlitz eingeführt und mit einer Kurvenrolle verbunden ist, welche mit einem zu dem Bolzen koaxialen Drehnocken zusammenwirkt.
Der ortsfeste Halter weist somit drei Elemente auf, nämlich den Halter selbst, den Torsionsriegel und den Bolzen.
Ein Nocken, der normalerweise fest an dem Bolzen befestigt ist, ist zur Betätigung der mechanischen Anordnung ebenfalls an dem ortsfesten Halter angebracht.
Vor dem Zusammenbau gibt es somit eine vormontierte Einheit, die entfernbar an der Säule des Karosserieaufbaus angebracht ist, und ein Halterelement, das entfernbar an der Tür angebracht ist, wobei die Einheit und das Halterelement während des Zusammenbaus aneinander angebracht sind, so daß das an der Tür angebrachte Halterelement auf der Achse des Bolzens befestigt ist. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der L-förmige Halter in seinem hinteren Bereich, der in Kontakt mit dem Karosserieaufbau des Kraftfahrzeugs steht, eine Vertiefung auf, um den Torsionsriegel aufzunehmen und zu führen.
Die Enden dieses Torsionsriegels werden in einem geschlossenen Ring nahe zueinander gebracht und in die Vertiefung eingeführt und wirken mit dem ortsfesten Halter zusammen, indem sie ein Loch in einem im wesentlichen zentralen Bereich dieses Halters durchgreifen und rechtwinklig zur Achse des Bolzens angeordnet sind.
Der Nocken und der bewegbare Halter wirken durch eine Bolzen/Nut-Verbindung zusammen.
Gemäß einer Variante ist eine Kupplung, die mit einem Vorsprung erreicht wird und mit dem beweglichen Halter für eine wechselseitige Verankerung zusammenwirkt, vor dem Nocken und koaxial zu der Drehachse des Nockens vorgesehen. Diese Kupplung mit dem Vorsprung ist vorzugsweise konisch und weist Widerlagerzähne auf, um eine wechselseitige Umfangsverankerung vorzusehen.
Durch diese Variante ist es möglich, einen langen Verlagerungsweg zum Plazieren des beweglichen Halters und damit der Tür auf dem Bolzen zu vermeiden. In der Tat ragt der Bolzen nur gerade über den Vorsprung hinaus und der Weg zum Anbauen der Tür wird auch um 2 cm veringert.
Weiterhin weisen das Verbindungselement und der ortsfeste Halter wechselseitige Widerlagerelemente auf, die dazu dienen, den maximalen Öffnungsweg für die Tür festzulegen.
Bei einem automatischen Verfahren zum Anbauen einer Tür mit einem Roboter wird die Tür mit dem bereits daran befestigten entfernbaren Halter auf den Bolzen an dem ortsfesten Halter aufgesteckt und befestigt, welcher sicher an der Säule des Karosserieaufbaus befestigt ist; der bewegliche Halter ist mit Hilfe eines Bolzens sicher an dem vormontierten Nocken verankert, um die vormontierte Einheit an dem ortsfesten Halter zu bilden.
Das Scharnier und das Verfahren, wie sie zuvor beschrieben worden sind, bringen mehrere Vorteil im Vergleich zu dem Stand der Technik, insbesondere was die Einfachheit des Scharniers und seine Haltbarkeit, Kompaktheit und die niedrigen Kosten, die geringere Wartung, die Einfachheit des Zusammenbaus und allgemein die Zeit- und Materialersparnis angeht.
Weitere Vorteile werden deutlich beim Lesen der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung, die als nicht einschränkendes Beispiel und unter Bezugnahme auf die Figuren angegeben ist, in denen:
Fig. 1 schematisch einen Teil eines Scharniers gemäß der Erfndung zeigt;
Fig. 2 ein Schema eines zusammengebauten Scharniers gemäß der Erfindung angibt;
Fig. 3a, 3b und 3c jeweils Ansichten von oben, von vorne und von der Seite eines Halters eines Scharniers gemäß der Erfindung zeigen;
Fig. 4a, 4b und 4c den anderen Halter eines Scharniers gemäß der Erfindung von oben, von vorne und von der Seite zeigen;
Fig. 5, 6, 7 und 8 von oben vier Schritte beim Öffnen der Tür eines Kraftfahrzeugs mit angebrachtem Scharnier zeigen;
Fig. 9a, 9b und 9c einen Halter eines Scharniers gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von oben, von vorne und von der Seite zeigen;
Fig. 10 von oben einen bewegbaren Halter eines Scharniers gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 11 von oben einen Nocken eines Scharniers gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 12 einen Torsionsriegel zur Verwendung mit einem Scharnier gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 13a und 13b eine Draufsicht bzw. einen Ausschnitt eines mit den Haltern, dem Nocken und dem Torsionsriegel gemäß den Fig. 9 bis 12 versehenen Scharniers zeigen;
Fig. 14 eine Variante der Ausführungsform nach Fig. 13b zeigt.
In den Figuren trägt ein Scharnier gemäß der Erfindung die Bezugsziffer 10.
Das Scharnier 10 weist einen ortsfesten Halter 11 auf, der an einer Säule 24 des Karosserieaufbaus 25 eines Kraftfahrzeugs anbringbar ist (vgl. Fig. 5 bis 8).
Der ortsfeste Halter 11 ist generell L-förmig und weist einen Arm auf, in dem Löcher 12 enthalten sind, die den Durchgriff von Elementen (Schrauben beispielsweise) ermöglichen, um den ortsfesten Halter 11 an der Säule 24 zu verankern.
In der Ausführungsform der Fig. 1 und 2 weist der Arm auch einen Vorsprung mit einem Schlitz 13 auf, welcher in einer Ebene angeordnet ist, die senkrecht zu der durch die Säule 24 festgelegte Ebene steht; dieser Schlitz 13 soll eine Führung für die Bewegung eines Torsionsriegels 16 in einer Weise bilden, die nachfolgend erläutert werden wird.
Der andere Arm des ortsfesten Halters 11 ist mit einem Tragesockel 15 versehen, der das Gelenk des Scharniers 10 bildet und ein Loch 38 aufweist, um eine erste Gelenkachse oder einen ersten Bolzen 14 aufzunehmen.
Der Sockel 15 erstreckt sich entlang der Achse eines Lochs 38 über einen Teil der Höhe des Scharniers; dieser Bereich beträgt 50% oder weniger der Höhe.
Ein Torsionsriegel 16 ist an einem seiner Enden in einem Loch in dem ortsfesten Halter 11 befestigt und in dem Schlitz 13 geführt; er trägt an seinem anderen Ende ein Rad 19, welches eine Nocken-Kurvenrolle 19 bildet und mit einer Nockenoberfläche 17 an einem Verbindungselement 20 zusammenwirkt.
Dieses Verbindungselement 20 besteht aus zwei Armen, die senkrecht zueinander stehen; einer dieser Arme enthält in seiner Stirnfläche ein Loch 34, durch das das Verbindungselement 20 drehbar auf den ersten Bolzen 14 aufgesetzt ist, wobei die Seitenfläche dieses Arms die Nockenoberfläche 17 bildet; der andere Arm des Verbindungselements 20 bildet ein Führungselement 18, um mit einem beweglichen Halter 21 zusammenzuwirken, der an der Tür des Kraftfahrzeugs befestigt ist.
Der bewegliche Halter 21 weist einen U-förmigen Bereich auf, dessen Arme zwischen sich eine genaue Führung für das Führungselement 18 des Verbindungselement 20 definieren.
Weiterhin ist an dem Sockel des beweglichen Halters 21 ein Vorsprung 22 vorgesehen, der ein Durchgangsloch 23 aufweist, welches mit dem ersten Bolzen 14 des ortsfesten Halters 11 während des Zusammenbaus zusammenwirken kann.
Der Vorsprung 22 hat eine Länge von etwa 50% oder weniger der Höhe des Scharniers 10.
Vor dem Zusammenbauschritt wird der Torsionsriegel 16 durch den Schlitz 13 geschraubt und an einem Ende an dem ortsfesten Halter 11 befestigt. Anschließend wird das Verbindungselement 20 drehbar auf den ersten Bolzen 14 aufgesteckt und die Nockenoberfläche 17 wird so plaziert, daß sie mit der Kurvenrolle 19 des Torsionsriegels 16 zusammenwirkt.
Der Torsionsriegel 16 wird dann in eine Stellung gedreht, in der der Winkel zwischen dem ortsfesten Halter 11 und dem Führungselement 18 einen vorbestimmten Wert nicht hat. Der ortsfeste Halter 11, der Torsionsriegel 16 und das Verbindungselement 20 bilden so eine einzige Anordnung von Elementen, die fest miteinander verbunden sind.
Schließlich wird der Zusammenbau des Scharniers 10 im Fall der Fig. 1 und 2 durchgeführt, indem der Bolzen 14 in das Loch 23 des beweglichen Halters 21 eingeschraubt und gleichzeitig das Führungselement 18 seitlich mit den seitlichen Stegen des beweglichen Halters 21 verklemmt wird. Dies erfolgt, indem der Vorsprung. 22 mit dem Loch 21 auf den ersten Bolzen 14 abgesenkt wird.
Dieser Vorgang führt zu einem genauen Eintritt des Führungselements 18 zwischen die Stege des beweglichen Halters 21.
Das Zusammenwirken des Führungselements 18 mit den Stegen des beweglichen Halters 21 bildet wechselseitige drehverhindernde Fixierungsvorrichtungen 35, die während des Zusammenbaus durch das bloße Einführen des Führungselements 18 entstehen und keine Bolzen oder andere Fixierungselemente erfordern.
Im Ergebnis ist das Verbindungselement 20 mit dem an dessen Umfang angearbeiteten Nocken 17 sicher an dem beweglichen Halter 21 befestigt.
Das Verbindungselement 20 mit dessen als Nocken 17 ausgebildetem Umfang wird so in einer zentralen Position (in Richtung der Höhe) des Scharniers angeordnet und befindet sich so in einer ausgeglichenen Position.
Die wechselseitige seitliche Bewegung des beweglichen Halters 21 relativ zu dem ortsfesten Halter 11 führt dazu, daß die Nocken-Kurvenrolle 19 auf der Oberfläche des Nockens 17 abrollt, was so eingestellt ist, daß es ein leichtes Öffnen und Schließen und Positionieren der Tür eines Kraftfahrzeugs gewährleistet.
Tatsächlich ist die Nockenoberfläche 17 auch mit Vertiefungen 26 versehen, die eine elastische Sperrung der Tür in verschiedenen Winkelstellungen ermöglichen, und ein mechanisches Sperren am Ende wird durch ein Widerlager 27 am Ende der Nockenoberfläche bewirkt wird.
Der zuvor beschriebene Scharniertyp ermöglicht, daß die Tür eines Kraftfahrzeugs auf einfache Weise automatisch durch einen Roboter angebracht werden kann. Tatsächlich braucht der Roboter von dem Moment an, wenn die durch den ortsfesten Halter 11, den Torsionsriegel 16 und das Verbindungselement 20, welches den Nocken bildet, gebildete Anordnung an der Säule des Karosserieaufbaus eines Kraftfahrzeugs befestigt wird, wobei das Verbindungselement 20 und seinem Nocken in einer vorbestimmten Winkelstellung stehen, nur die Tür von oben auf den Karosserieaufbau abzusenken, um den beweglichen Halter 21 mit dem ersten Bolzen 14 der vormontierten Einheit 36 zusammen zu bringen.
In dem Augenblick, wenn das Führungselement 18 des Verbindungselements 20 zwischen die Stege des beweglichen Halters 21 eingeführt wird, wird die Tür betätigbar, wobei das Verbindungselement 20 und dessen Umfangsnocken 17 sich in einer zentralen Position befinden.
Die Bewegung zum Öffnen der Tür eines Kraftfahrzeugs ist in den Fig. 5 bis 8 gezeigt, wobei Fig. 5 eine Tür 28 in der Schließstellung (0º) entlang eines Kotflügels des Kraftfahrzeugs zeigt.
Die nachfolgenden Fig. 6 bis 8 zeigen elastisch gesperrte Stellungen bei 40º und 70º und eine mechanisch gesperrte Stellung bei 75º.
Die Fig. 9 bis 13 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform eines Scharniers gemäß der Erfindung. Das Scharnier weist hier einen ortsfesten Halter 11 auf und enthält Löcher 12, die zum Durchführen von Klemmmelementen geeignet sind.
Der Halter 11 ist mit einem Tragsockel 15 versehen, der das Gelenk des Scharniers bildet und ein Loch 38 aufweist, um eine Klemmhülse 31 (vgl. Fig. 13b) aufzunehmen, in die der Bolzen 14 eingepaßt ist.
Der andere Arm des ortsfesten Halters 11 hat in seinem hinteren Bereich eine Ausnehmung 13, die eine Führung für die zusammengebrachten Enden 44 eines Torsionsriegels 16 bildet, wobei diese Enden in einem Loch 32 positioniert sind, das in demselben Arm des ortsfesten Halters 11 vorgesehen ist.
Diese Ausführungsform hat den Effekt, daß die Verankerung des ortsfesten Halters 11 an der Säule auch den Torsionsriegel 16 fixiert.
Der Torsionsriegel 16 weist in dem vertikalen Schenkel seiner B-Form an einer mittigen Stelle dieses Schenkels das Rad oder die Nocken-Kurvenrolle 19 auf und erstreckt sich im wesentlichen in Richtung des Tragsockels, wenn er an dem ortsfesten Halter 11 angebracht ist.
In der Ausführungsform der Fig. 13b ist der erste Bolzen fest mit dem Verbindungselement 20 verbunden, welches den Nocken 17 an seinem Umfang aufweist.
Das Verbindungeelement 20 ist eine Platte mit einem Loch 34, in dem ein erster Bolzen 14 fest angeordnet ist, und weist weiterhin ein seitliches Loch 32 auf, um einen zweiten wechselseitigen Verankerungsbolzen 37 aufzunehmen.
Das Zusammenwirken zwischen dem Torsionsriegel 16 und dem Nocken 17 findet durch ein Rad 19 statt, das eine Nocken- Kurvenfläche bildet und auf den mittigen Bereich des B-förmigen Torsionsriegels 16 aufgeschraubt ist (vgl. Fig. 12)
Der bewegliche Halter 21 weist auch ein seitliches Loch 33 auf, welches dazu dient, den zweiten wechselseitigen Befestigungsbolzen 37 aufzunehmen, wenn das Scharnier montiert ist. Der zweite wechselseitige Befestigungsbolzen 37 und die Löcher 32, 33 bilden drehverhindernde wechselseitige Fixierungsvorrichtungen 35.
Die vormontierte Einheit 36 besteht in diesem Fall aus dem ortsfesten Halter 11, der den Torsionsriegel 16 und die Nocken- Kurvenrolle 19 fest an sich befestigt aber elastisch nachgebend trägt, und weist den ersten Bolzen 14 auf, der in das Loch 38 eingepaßt ist; aufgrund eines Klemmelements 39 kann der erste Bolzen 14 in dem Loch 38 drehen, aber nicht aus diesem herausgezogen werden und ist fest mit dem Verbindungselement 20 verbunden, das den Nocken 17 an seinem Umfang trägt.
Das Verbindungselement 20 ist etwa auf der Hälfte der Höhe des Scharniers angeordnet.
Der Zusammenbau findet schließlich statt, indem der erste Bolzen 14 in das Loch 23 des beweglichen Halters 21 eingeführt und er darin axial durch eine Klemmmutter 40 festgeklemmt wird.
Fig. 14 zeigt eine weitere Variante, die ausgeführt ist, um die Zusammenbauschritte noch einfacher zu machen, um einerseits den Weg zum Einführen des ersten Bolzen 14 in das Loch 23 des beweglichen Halters 21 zu reduzieren und andererseits die Gefahren, die aus einer schlechten Ausrichtung resultieren, zu vermeiden.
Hierzu hat der vorliegende Anmelder eine Variante der Ausführungsform der Fig. 13b entworfen, wobei in der Nähe des Lochs 34 das Verbindungselement 20 einen Vorsprung 41 aufweist, der mit einem Sitz 42 an dem beweglichen Halter 21 zusammenwirkt.
Der Vorsprung 41 weist vorteilhafterweise mindestens einen konischen Bereich auf. Der Vorsprung 41 und ein zugehöriger Sitz 42 haben eine polygone oder zylindrische Form; wenn sie eine zylindrische oder im wesentlichen zylindrische Form haben, weisen sie an ihrem Umfang eine oder mehrere wechselseitige Kontaktvorrichtungen auf, so daß sie nicht wechselseitig relativ zueinander drehen können, obwohl sie zurückgezogen werden können.
In der Ausführungsform der Fig. 14 ist der erste Bolzen 14 fest an dem Verbindungselement 20 befestigt und erstreckt sich nur leicht über dieses innerhalb des beweglichen Halters 21 hinaus. Dies ermöglicht eine beträchtliche Verkürzung des Einführweges und eine Vereinfachung des Zusammenbaus.
Um die Ausrichtung zu verbessern, weist der bewegliche Halter 21 einen Vorsprung 23 auf, der entlang des Verbindungselements 20 gleitet und zusammen mit der Gestaltung des Vorsprungs und des Sitzes 41, 42 eine falsche Ausrichtung verhindert. Der Vorsprung 41 und der Sitz 42 bilden die drehverhindernden wechselseitigen Fixiervorrichtungen 35.
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die oben beschriebenen Ausführungsformen, sondern beinhaltet im Gegenteil viele andere Varianten.
Die Zwecke der Erfindung beinhalten daher Ausführungsformen, in denen beispielsweise der erste Bolzen 14 und das Verbindungselement 20 einen einzigen Körper bilden und das Gelenk des Scharniers an dem beweglichen Halter vorgesehen ist.
In ähnlicher Weise decken die Zwecke der Erfindung Ausführungsformen ab, in denen die Nockenoberfläche, die Halter und der Torsionsriegel geometrische Formen und Größen haben, die anders als die oben beschriebenen und in den beiliegenden Figuren gezeigten sind, jedoch im Bereich mechanischer Äquivalente liegen.

Claims

1. Scharnier (10), das mit dem Karosserieaufbau (25) und einer Tür (28) eines Kraftfahrzeugs zusammenwirkt und einen ersten ortsfesten Halter (11) aufweist, der an einer Säule (24) des Karosserieaufbaus (25) befestigt ist, wobei der erste ortsfeste Halter (11) einen Sockel (15) mit einem ersten vertikalen Loch (38) aufweist, wobei das Scharnier (10) ebenso einen zweiten beweglichen Halter (21), der an der Tür (28) befestigt ist, mit einem zweiten vertikalen Loch (23) und einer Bolzenvorrichtung (14) zur Verbindung des ersten ortsfesten Halters (11) an den zweiten beweglichen Halter (21) aufweist, wobei die Achsen der Bolzenvorrichtung (14) und der ersten (38) und zweiten (23) vertikalen Löcher zusammenfallen und eine Drehachse des Scharniers (10) bilden, wobei auch ein Torsionsriegel (16) mit einer Rad/Nocken-Kurvenrolle (19) und ein Verbindungselement (20) mit einem Loch (34) umfaßt sind und eine erste vormontierte Einheit (36) aus dem Verbindungselement (20), dem ersten ortsfesten Halter (11) und dem Torsionsriegel (16) mit der in einer zentralen Lage zum Scharnier (10) angeordneten Nocken-Kurvenrolle (19) gebildet ist, wobei sich der Torsionsriegel (16) nahezu parallel zu dem Auflagesockel des ortsfesten Halters (11) erstreckt, wobei die erste Bolzenvorrichtung (14) in das Loch (38) des Sockels eingeführt ist, wobei das Verbindungselement (20) eine Nockeneinrichtung (17) aufweist, mit der die Nocken-Kurvenrolle (19) elastisch zusammenwirkt, wobei die erste Bolzenvorrichtung (14) in das Loch (34) des Verbindungselements (20) eingeführt ist, wobei der Torsionsriegel (16) an dem ersten ortsfesten Halter (11) befestigt ist, wobei die erste vormontierte Einheit (36) an der Säule (24) des Karosserieaufbaus (25) verankert und mit dem zweiten beweglichen Halter (21) durch Einfügen der ersten Bolzenvorrichtung (14) in das Loch (23) des zweiten beweglichen Halters (21) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (20) im wesentlichen als eine Platte mit einem einzigen Loch (34) und einer Nocke (17) am Umfang ausgebildet ist, wobei diese Nocke (17) in einer Mittellage in Längsrichtung im Scharnier (10) durch Aufstecken auf die erste Bolzenvorrichtung (14) angeordnet ist, und daß das Verbindungselement (20) und der zweite bewegliche Halter (21) wechselseitige Befestigungsvorrichtungen (35) aufweist, die aus Einrichtungen mit einer sich ergänzenden Form bestehen und sich in einer Richtung parallel zu der ersten Bolzenvorrichtung (14) erstrecken, wodurch eine relative Axialbewegung des Verbindungselements (20) und des zweiten beweglichen Halters (21) ermöglicht ist und eine relative Drehbewegung verhindert ist.

2. Scharnier (10) nach Anspruch 1, bei dem der erste Bolzen fest am Sockel des ortsfesten Halters (11) befestigt ist.

3. Scharnier (10) nach Anspruch 1, bei dem sich der erste Bolzen in dem Loch (38) des Sockels (15) des ortfesten Halters (11) drehen kann und am Ende eine Axialklemmvorrichtung (39) aufweist, wobei der erste Bolzen (14) und das Verbindungselement (20) fest miteinander verbunden sind oder einen einzigen Körper bilden.

4. Scharnier (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die drehverhindernden wechselseitigen Fixiervorrichtungen (35) aus einem Führungselement (18), das sich parallel zu dem ersten Bolzen (14) erstreckt und fest an das Verbindungselement (20) befestigt ist, und aus wechselseitigen Umschließungs- und Führungswänden des zweiten beweglichen Halters (21) bestehen, die sich parallel zur Achse des Lochs (23) des zweiten beweglichen Halters (21) erstreckt.

5. Scharnier (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die drehverhindernden wechselseitigen Fixiervorrichtungen (35) aus einem zweiten Bolzen (37) bestehen, der in zwei gegnüberliegende Löcher (32-33) einfügbar ist, die jeweils das Verbindungselement (20) und der bewegliche Halter (21) aufweisen, wobei der zweite Bolzen (37) neben und parallel zum ersten Bolzen (14) angeordnet ist.

6. Scharnier (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die drehverhindernden Fixiervorrichtungen (35) aus einem Vorsprung (41) und einem relativen Sitz (42) bestehen, die koaxial zum ersten Bolzen (14) sind und an den Verbindungsflächen des Verbindungselements (20) und des beweglichen Halters (21) angeordnet sind, wobei der Vorsprung (41) und der Sitz (42) am Umfang wechselseitige Kontaktvorrichtungen aufweisen.

7. Scharnier (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Torsionriegel (16) B-förmig ist und in einem Schlitz (13) im wesentlichen parallel zum ersten Bolzen (14) geführt ist, wobei die Enden des Torsionsriegels (16) zentral (44) zusammengebracht sind und in einem Loch (30) in dem ortsfesten Halter (11) positioniert sind und sich im wesentlichen unter einem rechten Winkel zum ersten Bolzen (14) erstrecken.

8. Scharnier (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Torsionsriegel (16) mittels der Nocken-Kurvenrolle (19) mit der Nockenoberfläche (17) zusammenwirkt, wobei die Nockenoberfläche (17) mit zumindest einer Vertiefung (26) versehen ist, die eine elastische Sperrung der Bewegung der Tür (28) bildet.

9. Scharnier (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Nockenoberfläche (17) mit einem Widerlager (27) endet, die eine mechanische Sperrung der Bewegung der Tür (28) vorsieht.

10. Verfahren zum automatischen Anbau einer Tür (28) eines Kraftfahrzeugs an einen Karosserieaufbau (25) des Fahrzeugs durch einen Roboter, wozu der Karosserieaufbau (25) und die Tür (28) jeweils mit einem ersten ortsfesten Halter (11) und einem zweiten beweglichen Halter (21) eines Scharniers (10) ausgestattet sind, wobei ein erster Bolzen (14) und ein Verbindungselement (20) mit dem ortsfesten Halter (11) vormontiert sind, und wozu die Tür (28) angehoben wird und auf den Karossierieaufbau (25) abgesenkt wird bis der erste und der zweite Halter (11-21) in Zusammenwirkung miteinander treten, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß das Scharnier (10) einem der Ansprüche 1 bis 9 entspricht und daß mit dem Einfügen des ersten Bolzen (14) in ein Loch (38) in dem zweiten beweglichen Halter (21) das Verbindungselement (20) und der zweite bewegliche Halter (21) drehverhindernde Fixiervorrichtungen (35) schaffen.