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Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugscharnieranordnung zur gelenkigen Verbindung einer schwenkbeweglichen Fahrzeugklappe mit einer Karosserie und eine Fahrzeugklappenanordnung mit einer Fahrzeugscharnieranordnung.
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DE 10 2008 056 430 B3 beschreibt eine Fahrzeugscharnieranordnung zur gelenkigen Verbindung einer schwenkbeweglichen Fahrzeugklappe mit einer Karosserie, umfassend einen an einer Karosserie angeordneten Karosserieträger und einen an der Fahrzeugklappe angeordneten Klappenträger, die schwenkbeweglich miteinander verbunden sind. An dem Karosserieträger ist mittels eines ersten Gelenkbolzens ein Klappenlenker drehbar gelagert. Der Klappenlenker ist durch einen zweiten Gelenkbolzen gelenkig mit dem Klappenträger verbunden, wobei der Klappenträger bei Betätigung der Fahrzeugklappe um den zweiten Gelenkbolzen verschwenkt wird. Der Klappenlenker weist ein Langloch auf, in dem eine Befestigungsschraube, mit der der Klappenlenker an dem Karosserieträger fixierbar ist, aufgenommen ist. An einem dem ersten Gelenkbolzen gegenüber liegenden Ende des Klappenlenkers ist eine Verstelleinrichtung vorgesehen, mit der der Klappenlenker in dem Langloch bei gelöster Befestigungsschraube relativ zu der Befestigungsschraube verlagert werden kann. Eine Verlagerung des Klappenlenkers hat eine Verschiebung der Position des zweiten Gelenkbolzens zur Folge, wodurch der Drehpunkt des Klappenträgers veränderbar ist. Dadurch wird eine Anpassung der Position der Fahrzeugklappe an die Karosserie in einer Schließstellung erreicht.
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DE 20 2006 010 233 U1 beschreibt eine Fahrzeugscharnieranordnung zur gelenkigen Verbindung einer schwenkbeweglichen Fahrzeugklappe mit einer Karosserie, umfassend ein Viergelenk, das aus einem an einer Karosserie angeordneten Karosserieträger als Basis und einem an einer Fahrzeugklappe angeordneten Klappenträger als Koppel gebildet ist. Der Karosserieträger ist mittels Befestigungsmitteln an der Karosserie aufgenommen und weist einen ersten Gelenkbolzen und einen zweiten Gelenkbolzen auf, an denen ein erster Klappenlenker und ein zweiter Klappenlenker gelenkig gelagert sind. Der erste und der zweite Klappenlenker sind mittels eines dritten und eines vierten Gelenkbolzens gelenkig an den Klappenträger angeschlossen. Beim Schließen der Fahrzeugklappe aus einer Öffnungsstellung heraus führt die Fahrzeugklappe eine kombinierte Drehschwenkbewegung aus, bei der sich der erste Klappenlenker und der zweite Klappenlenker in einer ersten Schließposition übereinander anordnen. Der Karosserieträger weist einen Fortsatz auf, an dem eine Verriegelungseinrichtung aufgenommen ist. Durch Überdrücken der Fahrzeugklappe in der ersten Schließposition in eine Schließrichtung kommt die Verriegelungseinrichtung in Eingriff mit einem Fortsatz des vierten Gelenkbolzens, wodurch eine zweite Schließposition erreichbar ist, in der der erste und der zweite Klappenlenker zueinander fixiert sind. Hierdurch wird ein erhöhter Widerstand der geschlossenen Fahrzeugklappe gegen ein ungewolltes Öffnen in Folge von Windkräften erreicht.
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DE 30 46 395 C2 zeigt eine Fahrzeugscharnieranordnung mit einer Tür, die einen Klappenträger und einen Karosserieträger umfasst. Der Karosserieträger umfasst einen Gelenkbolzen und der Klappenträger weist an seinem einen Ende eine Gelenkbuchse auf. Bei der Montage wird der Gelenkbolzen des Karosserieträgers durch eine Durchbrechung in die Gelenkbuchse eingeführt. Ein fehlendes ringförmiges Segment, das der Durchbrechung entspricht, weist einen deutlich größeren Öffnungswinkel als zwei zylindrische Umfangssegmente des Gelenkbolzens auf, so dass ein Zugstab angebracht werden muss, damit der Gelenkbolzen stabil in der Gelenkbuchse fixiert werden kann. Der Zugstab wird an einer horizontalen Verstrebung des Rahmens der Tür montiert. Der Zugstab weist an einem Ende einen geschlitzten Kreisring auf, der den auf zwei gegenüberliegenden Flächen abgeflachten Gelenkbolzen kreisförmig umgreift. Die Öffnung des Kreisringes des Zugstabes ist gegenüber der Durchbrechung der Gelenkbuchse so verdreht, dass sowohl der Klappenträger als auch der Karosserieträger in einer rechtwinkligen Schließstellung fixiert sind. Ein seitlicher Aufprall in Richtung eines Pfeils führt zu einer Verformung der Tür, so dass die Fahrzeugscharnieranordnung gegenüber der Schließlage um einen kleinen Winkel verschwenkt wird und der Gelenkbolzen des Karosserieträgers ausrastbar ist, so dass die Tür entfernt werden kann.
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FR 2 558 512 A1 beschreibt eine Scharnieranordnung für einen Schließmechanismus einer Kühltruhe. An gegenüberliegenden Außenseiten eines Kühltruhendeckels befinden sich zwei Gelenkbolzen, wobei nur der eine Gelenkbolzen seitlich ausgesparte Flächen aufweist. Im kühlschrankseitigen Teil befinden sich zwei Gelenkbuchsen. Die eine Gelenkbuchse weist ein durchgehendes Loch sowie einen Führungskanal auf, während die andere Gelenkbuchse nur eine kreisförmige Aussparung aufweist, welche das kühlschrankseitige Teil nicht völlig durchsetzt. Bei der Montage wird der andere Gelenkbolzen horizontal in die andere Gelenkbuchse eingeführt und der eine Gelenkbolzen unter einem Winkel von 30° gegenüber seiner Schließposition von unten durch den Führungskanal in die eine Gelenkbuchse eingeführt. Um den Kühltruhendeckel in seiner Schließposition zu fixieren wird ein Unterbauteil benötigt. Beide Gelenkbolzen sind nun in den Gelenkbuchsen gelagert und gleichzeitig gegenüber Translationsverschiebungen fixiert, solange das Unterbauteil nicht wieder abmontiert wird.
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DE 102 18 571 A1 zeigt ein Viergelenkscharnier für eine Fahrzeugklappe, umfassend einen Karosserieträger und einen Klappenträger sowie an dem Karosserieträger schwenkbar angelenkte ersten Klappenlenker und zweiten Klappenlenker, die schwenkbar mit dem Klappenträger verbunden sind. Das Viergelenkscharnier bietet eine Lösung des sogenannten Durchgriffproblems, in dem wenigstens einer der Klappenlenker eine flächenhafte Erweiterung aufweist, so dass das Mehrgelenkscharnier in einer Vielzahl von Betriebsstellungen in der Bewegungsebene der Klappenlenker zwischen den Klappenlenkern eine zumindest überwiegend geschlossene Ebene definiert.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Fahrzeugscharnieranordnung und eine Fahrzeugklappenanordnung, die einfach zu montieren sind, anzugeben.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Fahrzeugscharnieranordnung bzw. eine Fahrzeugklappenanordnung mit den Merkmalen des jeweiligen unabhängigen Anspruchs.
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Die erfindungsgemäße Fahrzeugscharnieranordnung zur gelenkigen Verbindung einer schwenkbeweglichen Fahrzeugklappe mit einer Karosserie umfasst ein einem Karosserieteil zugeordneten Karosserieträger und einen der Fahrzeugklappe zugeordneten Klappenträger. Die Fahrzeugscharnieranordnung weist außerdem eine Gelenkbuchse auf, die einem von Karosserieträger und Klappenträger zugeordnet ist. Ein Gelenkbolzen ist dem anderen von Karosserieträger und Klappenträger zugeordnet und bildet eine Gelenkachse. Die Fahrzeugklappe ist dabei schwenkbar mit dem Klappenträger verbunden. Der Gelenkbolzen weist zwei von dem Außenumfang des Gelenkbolzens ausgesparte Flächen auf, die bei Ausfluchtung der Flächen durch eine Durchbrechung der Gelenkbuchse am Umfang der Gelenkbuchse ein- oder ausführbar sind.
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Dadurch wird eine Fahrzeugscharnieranordnung geschaffen, die besonders einfach zu montieren ist und einen schnellen und kostengünstigen Austausch einer Fahrzeugklappe gewährleistet. Gegenüber vielen konventionellen Fahrzeugscharnieranordnungen, die auf einem untrennbaren Aufbau von Karosserieträger und Klappenträger und einem geschlossenen Gelenk beruhen, an dem beispielsweise der Gelenkzapfen vernietet ist, bietet eine Fahrzeugscharnieranordnung mit einer durchbrochenen Gelenkbuchse nach Art eines Scharnierauges und einem Gelenkbolzen mit zwei ausgesparten Flächen den Vorteil einer Trennbarkeit von Gelenkbolzen und Gelenkbuchse. Dadurch können der Karosserieträger und der Klappenträger getrennt voneinander gefertigt werden. Außerdem können die Befestigung des Karosserieträgers an der Karosserie und die Befestigung des Klappenträgers an der Fahrzeugklappe separat in zwei voneinander getrennten Schritten erfolgen. Zur Montage der Fahrzeugklappe an der Karosserie müssen lediglich die Gelenkbolzen mit den ausgefluchteten Flächen durch die Durchbrechung der Gelenkbuchsen ein- oder ausgeführt werden, wobei der Karosserieträger an der Karosserie und der Klappenträger an der Fahrzeugklappe montiert sein können. Eine aufwendige Befestigung der Fahrzeugscharnieranordnung während der Montage der Fahrzeugklappe an der Karosserie entfällt. Hierdurch ergibt sich zudem die Möglichkeit einer erleichterten Montage von Fahrzeugscharnieranordnungen mit mehr als einem Gelenk, bei denen der Karosserieträger und/oder der Klappenträger mehrere Gelenkbuchsen oder Gelenkbolzen aufweist, wobei zumindest an einem von Karosserieträger und Klappenträger auch eine Kombination von einer oder mehreren Gelenkbuchsen mit einem oder mehreren Gelenkbolzen vorgesehen sein kann.
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Hierbei weist der zumindest eine Gelenkbolzen zwei zueinander parallele Flächen auf, die parallel auch zu einer Längsachse des Gelenkbolzens angeordnet sein können. Dies ermöglicht eine einfache Fertigung des Gelenkbolzens und gewährleistet ein Ein- und Ausführen des Gelenkbolzens in die Gelenkbuchse bzw. aus der Gelenkbuchse mit gleichen Montagekräften.
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Hierbei weist die Durchbrechung der Gelenkbuchse einen rechteckigen Querschnitt mit zwei parallelen ebenen Stirnflächen auf, die den Gelenkbolzen beim Ein- oder Ausführen auf der gesamten Fläche führen.
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Vorzugsweise ist zumindest eines von Karosserieträger und Klappenträger aus einem Metall, wie beispielsweise einer Stahllegierung, einem Kunststoff oder einem Kunststoff-Metallverbund ausgebildet. Dadurch können besonders leichte Fahrzeugscharnieranordnungen gefertigt werden. Zusätzlich kann bei Verwendung unterschiedlicher Materialien für Karosserieträger und Klappenträger eine optisch ansprechende Ausgestaltung bei gleichzeitig hoher Festigkeit erreicht werden. Zudem können durch Vorsehen von verschiedenen Materialien für Gelenkbolzen und -buchse vorteilhafte Materialpaarungen vorgesehen werden, die ohne Schmiermittel und ohne Gleitbuchse verwendbar sind und einen leisen Scharnierlauf gewährleisten. Beispielhaft ist hier die Verwendung einer Gelenkbuchse aus Kunststoff und eines Gelenkbolzens aus Metall. Eine Ausbildung des Karosserieträgers und des Klappenträgers aus einem Kunststoff-Metallverbund bietet den Vorteil eines optisch gut gestaltbaren Scharniers mit hoher Festigkeit und Korrosionsschutz, die zugleich eine Gewichtsersparnis gegenüber entsprechenden Teilen aus Metall schafft.
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Vorzugsweise ist der Klappenträger gegenüber dem Karosserieträger in eine Montageposition bringbar, in der die Flächen des zumindest einen Gelenkbolzens mit der Durchbrechung der zumindest einen Gelenkbuchse bzw. deren Achsen fluchten und in der der Klappenträger von dem Karosserieträger trennbar ist. Hierdurch ist ein einfacher und besonders schneller Wechsel der Fahrzeugklappe möglich, da keine zusätzlichen Werkzeuge erforderlich sind um die Fahrzeugklappe von der Karosserie zu trennen. Ein aufwendiges und zeitintensives Lösen von weiteren Befestigungsmitteln ist nicht notwendig. Gleichzeitig entfällt eine aufwendige Anpassung der montierten Fahrzeugklappe an die Karosserie, wie beispielsweise die Angleichung von Spaltmaßen, da erforderliche Korrekturen bei demontierter Fahrzeugklappe direkt an den Befestigungen von Karosserieträger und Klappenträger durchgeführt werden können.
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Besonders bevorzugt ist die Gelenkbuchse oder der Gelenkbolzen mit einem oder mehreren Sicherungsmitteln versehen, die ein unbeabsichtigtes Trennen des Klappenträgers von dem Karosserieträger verhindern. Dies kann beispielsweise mittels einer aufschiebbaren Kappe oder Hülse, die die Durchbrechung der Gelenkbuchse verschließt oder blockiert und/oder in die ausgesparten Flächen des Gelenkbolzens eingreift, realisiert sein, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Sicherungsmittel werkzeuglos oder zumindest mit einfachen Werkzeugen entfernbar sind.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung schließen der Klappenträger und der Karosserieträger in der Montageposition einen stumpfen Winkel ein, der sich bei einer Verschwenkung der Fahrzeugklappe in Öffnungsrichtung bildet. Dadurch wird ein ungewolltes Trennen des Klappenträgers von dem Karosserieträger während eines bestimmungsgemäßen Öffnungs- oder Schließvorgangs der Fahrzeugklappe durch einen Benutzer verhindert. In einer Position der Fahrzeugklappe, in der der Karosserieträger und der Klappenträger einen stumpfen Winkel bilden, ist die Fahrzeugklappe über eine vorgesehene Öffnungsstellung hinaus ausgelenkt, die bei bestimmungsgemäßer Verwendung nicht erreichbar ist. Bei einer regulären Montage der Fahrzeugklappe ermöglicht eine derartige Montageposition ein einfaches Trennen oder Befestigen der Fahrzeugklappe, da die Karosserie und die Fahrzeugklappe in dieser Position deutlich voneinander beabstandet sind und die Fahrzeugscharnieranordnung sichtbar und zugänglich ist.
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Gemäß einer alternativen Weiterbildung der Erfindung bilden der Karosserieträger und der Klappenträger in der Montageposition einen Winkel von weniger als 5°, wobei dem Klappenträger Aushebemittel zugeordnet sind, die bei einer Auslösung den Klappenträger unter Anhebung desselben von dem Karosserieträger abheben. In einer solchen Position befindet sich die Fahrzeugklappe in einer geschlossenen oder annähernd geschlossenen Position gegenüber der Karosserie. Zum Schutz von Fußgängern bei einer Kollision mit einem Personenkraftwagen ist es zweckmäßig, Mittel vorzusehen, die insbesondere eine Motorhaube in eine gegenüber einem Motorraum beabstandete Position bringen, in der sich die Motorhaube entgegen einer Kollisionsrichtung verformen kann, ohne von massiven Teilen des Motors oder der Karosserie blockiert zu werden. Durch das Vorsehen einer Montageposition in einer Schließstellung der Fahrzeugklappe kann eine Aushebung des Klappenträgers aus dem Karosserieträger genutzt werden, um bei einer Kollision zusätzlichen Raum zwischen Fahrzeugklappe und Karosserie zu schaffen, ohne dass hierfür hohe Aushebekräfte erforderlich sind. Das Vorsehen von Aushebemitteln gewährleistet ein kontrolliertes und zeitrichtiges Ausheben des Klappenträgers mit angeschlossener Fahrzeugklappe. Als Aushebemittel können beispielsweise hydraulische oder pneumatische Kolbenzylinderanordnungen mit Fluidspeichern Verwendung finden oder Treibladungen mit gesteuerten Zündeinrichtungen, die an dem Klappenträger oder der Fahrzeugklappe angreifen, wobei insbesondere vorgesehen sein kann, die Aushebemittel mit Kollisionssensoren zu koppeln, die eine Fußgängerkollision detektieren. Hierbei sind die Aushebemittel vorzugsweise so angeordnet, dass bei Auslösung der Aushebemittel die Fahrzeugklappe in eine angehobene Position bringbar ist, bei der die Fahrzeugklappe durch eine Verschlusseinrichtung gehalten und die gelenkige Verbindung zwischen Klappenträger und Karosserieträger aufgehoben ist. Alternativ kann das Scharnier in einer bereits angehobenen Stellung durch ein beseitigbares Halteglied wie einem Scherstift oder einer vorgenannten Kappe fixiert sein, die bei Fußgängeraufprall zerstört wird und ein Abfallen des Klappenträgers ermöglicht.
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Besonders bevorzugt weist einer von Karosserieträger und Klappenträger einen Fortsatz auf, der zumindest abschnittsweise in einem geschlossenen Zustand der Fahrzeugklappe in eine komplementäre Ausnehmung in dem anderen von Karosserieträger und Klappenträger einführbar ist. Hierdurch wird eine exakte Ausrichtung der Fahrzeugklappe gegenüber der Karosserie in der Schließstellung erreicht, die auf einer Zentrierung des Klappenträgers gegenüber dem Karosserieträger beruht. Zudem werden bei einer Kollision des Fahrzeugs Kräfte, die auf die geschlossene Fahrzeugklappe wirken, durch den Fortsatz vom Klappenträger auf den Karosserieträger übertragen, wodurch es zu einer Entlastung der Gelenkbuchse und des Gelenkbolzens kommt. Dies schützt die gelenkige Verbindung der Fahrzeugscharnieranordnung vor Beschädigungen, wobei die Fahrzeugklappe zumindest bei leichteren Kollisionen öffenbar bleibt. Hierdurch lässt sich die Fahrzeugsicherheit bei einem Zusammenstoß mit einem anderen Fahrzeug oder Objekt verbessern. Durch das Vorsehen einer zu der geschlossenen Fahrzeugklappe rechtwinkligen Anordnung des Fortsatzes in der Ausnehmung ist gewährleistet, dass der Klappenträger in der Schließstellung der Fahrzeugklappe von dem Karosserieträger abhebbar ist, wobei ein lösbarer Klappenverschluss der Fahrzeugklappe ein unbeabsichtigtes Abheben verhindert.
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Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführung sind der Karosserieträger und der Klappenträger durch ein gemeinsames Gelenk aus einer Gelenkbuchse und einem Gelenkbolzen gelenkig verbunden, der die Schwenkachse der als Eingelenk ausgebildeten Fahrzeugscharnieranordnung bildet. Durch das Vorsehen von nur einem einzigen gemeinsamen Gelenk ist eine besonders raumsparende, leichte und preisgünstige Fahrzeugscharnieranordnung gebildet, die gegenüber einer mehrgelenkigen Fahrzeugscharnieranordnung nur geringe Betätigungskräfte erfordert. Bei einem Wechsel der Fahrzeugklappe ist nur ein einziges Gelenk zu trennen oder zu verbinden, wodurch sich der Montageaufwand reduziert.
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Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführung sind der Klappenträger und der Karosserieträger mittels eines ersten und eines zweiten Klappenlenkers derart verbunden, dass ein Viergelenk gebildet ist. Bei einer Viergelenkanordnung führt die Fahrzeugklappe während des Öffnungs- und des Schließvorgangs eine kombinierte rotatorische und translatorische Bewegung aus. Dies bietet die Möglichkeit, besonders geringe Spaltmaße zwischen Karosserie und Fahrzeugklappe vorzusehen, da sich der Drehpunkt der Fahrzeugklappe während des Öffnungsvorgangs verlagert, wobei es zu einer Vergrößerung des Abstands zwischen Karosserie und Fahrzeugklappe kommt. Dadurch wird ein Kontakt von Randbereichen der Fahrzeugklappe mit der Karosserie bei einer Bewegung der Fahrzeugklappe verhindert. In der Schließstellung der Fahrzeugklappe kann diese hingegen dicht an die Karosserie heranreichen oder diese sogar überdecken. Eine Viergelenkanordnung ist darüber hinaus auch für sehr schwere Fahrzeugklappen geeignet, da die Kräfte auf vier Gelenkverbindungen verteilt sind und eine Kraftübersetzung mittels einer Viergelenkkinematik realisierbar ist.
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Besonders bevorzugt ist dem ersten Klappenlenker und dem zweiten Klappenlenker zumindest ein Gelenk zugeordnet, das durch ein Verschwenken des Klappenträgers gegenüber dem Karosserieträger in eine Montageposition bringbar ist, in der der Klappenträger von dem Karosserieträger trennbar ist. Dadurch ist ein schneller Wechsel der Fahrzeugklappe gewährleistet, bei dem keine zusätzlichen Werkzeuge oder Hilfsmittel notwendig sind. Zudem sind auch einzelne Bauteile der Fahrzeugscharnieranordnung wechselbar, so dass bei einem Schaden nicht die gesamte Fahrzeugscharnieranordnung zu ersetzen ist. Insbesondere ist vorgesehen, die Montageposition in einer Stellung vorzusehen, in der der Klappenträger und der Karosserieträger einen stumpfen Winkel einschließen, wobei die Fahrzeugklappe über die vorgesehene Öffnungsstellung hinaus ausgelenkt ist. Alternativ kann die Montageposition aber auch in einer Stellung der Fahrzeugklappe vorgesehen sein, in der der Klappenträger und der Karosserieträger einen Winkel von weniger als 5° einschließen, was einer geschlossenen oder zumindest annähernd geschlossenen Position der Fahrzeugklappe entspricht.
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Eine bevorzugte Fahrzeugklappenanordnung mit einer schwenkbaren Klappe, insbesondere einer Motorhaube oder einem Kofferraumdeckel einer Fahrzeugkarosserie, zeichnet sich durch eine erfindungsgemäße Fahrzeugscharnieranordnung aus. Hierdurch kann die Fahrzeugklappe schnell und einfach montiert werden. Zudem ist ein erforderlicher Schutz für Fußgänger durch ein kontrolliertes Trennen der Gelenkverbindung erreichbar.
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Weitere Vorteile, Eigenschaften und Weiterbildungen der beanspruchten Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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1 zeigt einen Querschnitt durch ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Fahrzeugscharnieranordnung zur gelenkigen Verbindung einer schwenkbeweglichen Fahrzeugklappe an einer Karosserie.
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2 zeigt einen Querschnitt durch ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Fahrzeugscharnieranordnung.
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3 zeigt eine vereinfachte Darstellung einer dritten bevorzugten Ausführung einer Fahrzeugscharnieranordnung mit einem Viergelenk.
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4 zeigt einen Querschnitt durch ein viertes bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Fahrzeugscharnieranordnung.
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Unter Bezugnahme auf 1 wird zunächst der Aufbau einer ersten bevorzugten Fahrzeugscharnieranordnung beschrieben. Die insgesamt mit 1 bezeichnete Fahrzeugscharnieranordnung umfasst einen Karosserieträger 3 aus einem Kunststoffmaterial zur Befestigung an einem durch eine strichpunktierte Linie angedeuteten Karosserieteil 3a einer Fahrzeugkarosserie. Die Befestigung an dem Karosserieteil 3a kann dabei mit Befestigungsmitteln erfolgen, die durch Ausnehmungen 4 in dem Karosserieträger 3 in Verbindung mit dem Karosserieteil 3a bringbar sind. Zur Befestigung der Fahrzeugscharnieranordnung 1 an einer durch eine strichpunktierte Linie angedeuteten Fahrzeugklappe 2a dient ein Klappenträger 2 aus einem Kunststoffmaterial, der ebenfalls mit Ausnehmungen 4 zur Aufnahme von Befestigungsmitteln versehen ist.
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Der Querschnitt des Klappenträgers 2 erweitert sich an einem Ende im Verlauf seiner Längserstreckung zu einer kreisförmigen Gelenkbuchse 5 mit einer zentralen Gelenkbohrung 6 und einer rechteckigen Durchbrechung 8 des Umfangs der Gelenkbuchse 5, wobei die Gelenkbuchse 5 und der Klappenträger 2 einstückig ausgebildet sind.
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Der zumindest überwiegend parallel zu dem Klappenträger 2 angeordnete Karosserieträger 3 weist im Verlauf seiner Längserstreckung an einem Ende einen gekröpften Abschnitt auf, dessen Krümmung in Richtung der Gelenkbuchse 5 verläuft und an dessen Ende ein Gelenkbolzen 7 angeordnet ist, der aus einer Stahllegierung gefertigt und in das Kunststoffmaterial des Karosserieträgers 3 eingegossen ist, so dass der Gelenkbolzen 7 in seiner Lage fixiert ist. Der Gelenkbolzen 7 ist in der Gelenkbohrung 6 aufgenommen und bildet mit der Gelenkbuchse 5 eine Gelenkverbindung des Klappenträgers 2 und des Karosserieträgers 3, wobei der Klappenträger 2 mit der Gelenkbuchse 5 um den Gelenkbolzen 7 verschwenkbar ist, ohne dass eine gesonderte Schmierung erforderlich ist. An seinem Außenumfang weist der Gelenkbolzen 7 zwei gegenüberliegend angeordnete abgerundete Mantelflächen 10 auf, die sich über die gesamte Längsachse des Gelenkbolzens 7 erstrecken und mit denen der Gelenkbolzen 7 bei einer Bewegung des Klappenträgers 2 relativ zu dem Karosserieträger 3 in der Gelenkbohrung 6 abrollt. Der Gelenkbolzen 7 weist außerdem zwei Aussparungen mit planparallelen Flächen 9 auf, die rechtwinklig zu den Mantelflächen 10 angeordnet sind und während einer Bewegung des Gelenkbolzens 7 in der Gelenkbuchse 5 nicht mit dem Innenumfang der Gelenkbohrung 6 in Kontakt treten. Die Gelenkbuchse 5 weist eine Durchbrechung 8 auf, durch die der Gelenkbolzen 7 bei Ausfluchtung der Flächen 9 in die Gelenkbuchse 5 ein- und ausführbar ist, wobei der Klappenträger 2 und der Karosserieträger 3 bei einer Ausfluchtung einen stumpfen Winkel bilden.
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2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Fahrzeugscharnieranordnung 101, wobei funktionsgleiche oder identische Teile mit um 100 inkrementierten Bezugszeichen versehen sind. Ein an einem durch eine strichpunktierte Linie angedeuteten Karosserieteil 103a aufgenommener Karosserieträger 103 und ein mit einer durch eine strichpunktierte Linie angedeuteten Fahrzeugklappe 102a verbundener Klappenträger 102 sind als Kunststoff-Metallverbund gefertigt und weisen zwei innen liegende Metallkerne 111 auf, die in ein Kunststoffmaterial eingebettet sind. Dadurch wird eine besonders hohe Festigkeit der Fahrzeugscharnieranordnung 101 erreicht. Der Klappenträger 102 weist einen zu dem Karosserieträger 103 gekrümmten Fortsatz 112 auf, der mit einem sich verjüngenden Endabschnitt 113 abschließt, und einen rechten Winkel mit dem Klappenträger 102 bildet. Der Karosserieträger 103 weist eine Ausnehmung 114 auf, die komplementär zu dem Fortsatz 112 ausgebildet ist und in die der Fortsatz 112 einführbar ist. In der in 2 dargestellten Position der Fahrzeugscharnieranordnung 101 befindet sich diese in einer Schließstellung, in der der Karosserieträger 103 und der Klappenträger 102 parallel orientiert sind, was einer geschlossenen Fahrzeugklappe 102a entspricht. Ein Gelenkbolzen 107 aus einer Stahllegierung ist in einen Endabschnitt des Karosserieträgers 103 lagefest eingegossen und in eine Bohrung 106 einer Gelenkbuchse 105 des Klappenträgers 102 eingeführt, so dass der Karosserieträger 103 und der Klappenträger 102 gelenkig miteinander verbunden sind, wobei der Klappenträger 102 mit der Gelenkbuchse 105 um den Gelenkbolzen 107 verschwenkbar ist. Der Fortsatz 112 befindet sich dabei in der Ausnehmung 114. In der Schließstellung sind zwei planparallele Flächen 109 des Gelenkbolzens 107 derart orientiert, dass der Gelenkbolzen 107 durch eine Durchbrechung 108 der Gelenkbuchse 105 ausfädelbar ist, wodurch es zu einer Trennung von Karosserieträger 103 und Klappenträger 102 kommt. Durch die Ausrichtung des Gelenkbolzens 107 und der Durchbrechung 108 ist der Klappenträger 102 mittels einer senkrechten Aushebebewegung von dem Karosserieträger 103 trennbar. Aufgrund der zu dem Klappenträger 102 rechtwinkligen Ausrichtung des Fortsatzes 112 in der Ausnehmung 114 ist ein widerstandloses Trennen in senkrechter Richtung möglich. Die Ausrichtung führt außerdem zu einer Übertragung von Kräften, die in Längsrichtung des Klappenträgers 102 wirken, von dem Klappenträger 102 auf den Karosserieträger 103, wodurch eine Belastung von Gelenkbolzen 107 und Gelenkbuchse 105 infolge einer Krafteinwirkung auf die gelenkige Verbindung verhindert ist. An dem Karosserieteil 103a und an der Gelenkbuchse 105 ist ein schematisch dargestelltes Aushebemittel 117 angeordnet, das ein schnelles kraftunterstütztes Trennen von Klappenträger 102 und Karosserieträger 103 ermöglicht. Bei Auslösung des Aushebemittels 117 wirkt eine Kraft in einer zu der Flucht der Flächen 109 parallelen Richtung, wodurch eine Aushebung der Gelenkbuchse 105 erreichbar ist. Hierdurch kann der Abstand zwischen der Fahrzeugklappe 102a und dem Karosserieteil 103a vergrößert werden, was insbesondere bei einer Kollision mit einem Fußgänger vorteilhaft ist, um zusätzlichen Verformungsraum für die Fahrzeugklappe 102a zu schaffen.
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3 zeigt eine vereinfachte Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer Fahrzeugscharnieranordnung 201 mit einem Viergelenk, wobei funktionsgleiche oder identische Teile mit um 200 inkrementierten Bezugszeichen versehen sind. Die Fahrzeugscharnieranordnung 201 umfasst einen Klappenträger 202, einen Karosserieträger 203, einen ersten Klappenlenker 215 und einen zweiten Klappenlenker 216, die gelenkig miteinander verbindbar sind. Der Klappenträger 202 weist eine erste Gelenkbuchse 205 mit einer ersten Gelenkbohrung 206 und einer ersten Durchbrechung 208 auf, durch die ein vierter Gelenkbolzen 207c mit zwei planparallelen Flächen 209c und zwei Kreisflächen 210c des zweiten Klappenlenkers 216 in die Gelenkbohrung 206 ein- und ausführbar ist. An einem der ersten Gelenkbuchse 205 gegenüber liegenden Ende des Klappenträgers 202 ist ein erster Gelenkbolzen 207 mit zwei planparallelen Flächen 209 und zwei Kreisflächen 210 vorgesehen, der in eine dritte Gelenkbuchse 205b des ersten Klappenlenkers 215 mit einer dritten Gelenkbohrung 206b und einer dritten Durchbrechung 208b ein- und ausführbar ist. Der Karosserieträger 203 verfügt über einen zweiten Gelenkbolzen 207a mit zwei planparallelen Flächen 209a und zwei Kreisflächen 210a, der in eine vierte Gelenkbuchse 205c des zweiten Klappenlenkers 216 mit einer vierten Gelenkbohrung 206c und einer vierten Durchbrechung 208c ein- und ausführbar ist. An einem dem zweiten Gelenkbolzen 207a gegenüber liegenden Ende des Karosserieträgers 203 ist eine zweite Gelenkbuchse 205a mit einer zweiten Gelenkbohrung 206a und einer zweiten Durchbrechung 208a vorgesehen, in die ein dritter Gelenkbolzen 207b mit zwei planparallelen Flächen 209b und zwei Kreisflächen 210b des ersten Klappenlenkers 215 ein- und ausführbar ist. Durch die gelenkige Verbindung des Klappenträgers 202, des Karosserieträgers 203 und der Klappenlenker 215, 216 ist eine Viergelenkverbindung herstellbar, bei der der Karosserieträger 203 eine Basis, der Klappenträger 202 eine Koppel und die Klappenlenker 215, 216 Lenker eines Viergelenks bilden. Zur Befestigung des Klappenträgers 202 an einer Fahrzeugklappe 202a und des Karosserieträgers 203 an einem Karosserieteil 203a sind Ausnehmungen 204 vorgesehen, in die Befestigungsmittel einbringbar sind. Durch die Orientierung der Gelenkbuchsen 205, 205a, 205b, 205c und der Gelenkbolzen 207, 207a, 207b, 207c sind die Gelenkverbindungen bei einer parallelen Anordnung von Klappenträger 202 und Karosserieträger 203 trennbar, wobei der Klappenträger 202 von dem Karosserieträger 203 abhebbar ist.
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4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Fahrzeugscharnieranordnung 301, wobei funktionsgleiche oder identische Teile mit um 300 inkrementierten Bezugszeichen versehen sind. Ein Karosserieträger 303 und ein Klappenträger 302 sind als Kunststoff-Metallverbund mit zwei in ein Kunststoffmaterial eingebetteten Metallkernen 311 ausgebildet. Der Klappenträger 302 weist einen in Richtung des Karosserieträgers 303 radial gekrümmten Fortsatz 312 auf, der in eine zu dem Fortsatz 312 komplementär ausgebildete Ausnehmung 314 einführbar ist. In der in 4 dargestellten Schließstellung der Fahrzeugscharnieranordnung 301 sind der Karosserieträger 303 und der Klappenträger 302 entsprechend einer geschlossenen Fahrzeugklappe 302a parallel zueinander ausgerichtet. Ein Gelenkbolzen 307 aus einer Stahllegierung ist in einen Endabschnitt des Karosserieträgers 303 lagefest fixiert und in eine Bohrung 306 einer Gelenkbuchse 305 des Klappenträgers 302 eingeführt, so dass der Karosserieträger 303 und der Klappenträger 302 in gelenkiger Verbindung stehen, wobei der Klappenträger 302 mit der Gelenkbuchse 305 um den Gelenkbolzen 307 verschwenkbar ist. In der gezeigten Position befindet sich der Fortsatz 312 in der Ausnehmung 314. Dadurch wird erreicht, dass die Gelenkverbindung beim Auftreten von senkrecht zu der Fahrzeugklappe 302a wirkenden Kräften, die beispielsweise infolge von Windkräften entstehen können, entlastet ist. In der Schließstellung sind zwei planparallele Flächen 309 des Gelenkbolzens 307 derart orientiert, dass der Gelenkbolzen 307 nicht aushebbar ist. Erst durch ein Verschwenken von Fahrzeugklappe 302a und Klappenträger 302 in eine Montageposition, in der der Klappenträger 302 und der Karosserieträger 303 einen stumpfen Winkel bilden, ist der Gelenkbolzen 307 durch eine Durchbrechung 308 in der Gelenkbuchse 305 ausführbar, wobei es zu einer Trennung von Karosserieträger 303 und Klappenträger 302 kommt. Die Krümmung des Fortsatzes 312 ist derart gestaltet, dass ein Verschwenken der Fahrzeugklappe 302a mit dem Klappenträger 302 möglich ist. In der Montageposition ist der Fortsatz 312 aus der Ausnehmung 314 ausgeführt, so dass die Gelenkverbindung leicht trennbar ist.
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Die Erfindung funktioniert nun wie folgt:
Die mit dem Klappenträger 2 verbundene und von der Karosserie getrennte Fahrzeugklappe 2a wird in eine durch eine strichpunktierte Linie angedeutete und mit M bezeichnete Montageposition gebracht, bei der der Klappenträger 2 und der mit einem Karosserieteil 3a verbundene Karosserieträger 3 einen stumpfen Winkel bilden. In dieser Stellung fluchten die planparallelen Flächen 9 des Gelenkbolzens 7 mit der Durchbrechung 8, so dass der Gelenkbolzen 7 in die Gelenkbohrung 6 einführbar ist, wodurch eine gelenkige Verbindung von Klappenträger 2 und Karosserieträger 3 gebildet ist. Die Fahrzeugklappe 2a ist dann zusammen mit dem Klappenträger 2 und dem Gelenkbolzen 7 schwenkbar, wobei die Gelenkbohrung 6 auf den Mantelflächen 10 abrollt. Aufgrund der Verschwenkung des Klappenträgers 2 geraten die planparallelen Flächen 9 aus der Flucht mit der Durchbrechung 8, wodurch eine Trennung von Klappenträger 2 und Karosserieträger 3 verhindert ist. Am Ende der Schwenkbewegung gelangt die Fahrzeugklappe 2a in eine Schließstellung, in der der Klappenträger 2 und der Karosserieträger 3 parallel zueinander angeordnet sind und die Fahrzeugklappe eine Endlage erreicht hat.
