DOOR HINGE FOR A MOTOR VEHICLE

Abstract: 1. Door hinge for a motor vehicle door, wherein the hinge axis for the door is formed by an upper and a lower door articulation (1) constructed as a ball articulation (5), each door articulation (1) comprising a body-mountable bracket (2) and a door-mountable bracket (4), which are connected by means of a ball and socket articulation (5) having a ball socket (6) and a ball spigot, the ball spigot being constituted by the ball (7) and a pin (8) which is secured thereto, characterised in that the body-mountable bracket (2) carries a substantially vertically disposed sleeve (3) with a specific internal sleeve diameter, that the pin, constructed as a screwthreaded pin (8), is smaller in diameter than the internal sleeve diameter, and a clearance (14) is formed, so that after insertion into the sleeve the screwthreaded pin (8) is displaceable within this sleeve, situated in the same axial direction as the sleeve (3), in a horizontal plane, that the screwthreaded portion of the screwthreaded pin (8) is given extra length relatively to the sleeve length, so that the screwthreaded pin (8) is displaceable upwards and downwards within the sleeve region, and that the sleeve (3) is embraced from its two ends by two nuts (11, 12) which are screwed on to the screwthreaded pin (8) and whose bearing contact surface diameters correspond at least to the external sleeve diameter plus the clearance (14) between screwthreaded pin (8) and internal sleeve surface, the horizontal and vertical situations of the screwthreaded pin (8) within the sleeve (3) being fixable with the nuts (11, 12).

Description: Türscharnier für eine Kraftfahrzeugtür Die Erfindung betrifft ein Türscharnier für eine Kraft -fahrzeugtür nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Kraftfahrzeugtüren sind üblicherweise im Türausschnitt der Karosserie mit einem oberen und unteren Türscharnier schwenkbar befestigt. Aufgrund der Rohbaufertigungstole- ranzen ist es erforderlich, eine Tür in den Türausschnitt so einzupassen bzw. die Türscharniere so einzustellen, dass diese leichtgängig ist und dicht schliesst und im geschlossenen Zustand etwa gleich grosse umlaufende Spaltgrössen aufweist. Bekannte und übliche Türscharniere für Kraftfahrzeugtüren bestehen aus karosserieseitigen und türseitigen Konsolen mit senkrechten, hohlzylindrischen Ausformungen, durch die ein Bolzen als Achse gesteckt ist. Das Einpas; und Ein stellen der Tür wird so durchgeführt, dass bei i;/ff ein- gehängter Tür im Karosserierohbau die beiden Scharniere zum Ausgleich der Rohbautoleranzen solange gebogen und verbogen werden, bis die Tür optisch gut eingepasst ist und gut schliesst. Eine so eingepasste Tür ist wegen der angepassten und leicht gebogenen Scharniere einem Fahrzeug zugeordnet, wird somit nicht mehr ausgehängt und das Fahrzeug wird mit eingehängten Türen lackiert und die Türen erst bei der Endmontage montiert und aufgerüstet. Eine fertigungstechnisch vorteilhafte separate Lackierung von Karosserien und Türen sowie Vorfertigung und komplette Vormontage von Türen ist bei der vorstehend beschriebenen Türeinstellung nicht möglich, da an den Scharnierkonsolen Biegearbeiten mit schwerem Werkzeug notwendig sind, die den Lack und andere Türelemente, wie Türverkleidungen, Griffe, etc., verletzen würden. Ein weiterer Nachteil der vorbeschriebenen Türeinstellung besteht darin, dass das Verbiegen der Türscharnierkonsolen nur eine grobe Einstel )ung zulässt. Es ist ersichtlich, dass für eine Einstellung die Konsolen für gleiche umlaufende Spaltbreiten in der Höhe und in Fahrzeuglängsrichtung eingestellt werden müssen. Um eine glatte mit der Karosserie mitlaufende Aussenfläche zu erhalten, müssen die Konsolen aber auch in Querrichtung des Fahrzeugs eingestellt und hingebogen werden. Zusätzlich ist es notwendig, dass die beiden Scharnierbolzen des oberen und unteren Türscharniers koaxial verlaufen. Durch die Verbindungslinie zwischen den beiden Scharnierbolzen ist die Scharnierachse für die ganze Tür gebi3- det. Wenn daher die beiden Scharnierbolzen des oberen und unteren Türscharniers nicht koaxial verlaufen, gibt es unerwünschte Spannungen in den Konsolen und den angrenzenden Blechteilen und die Tür ist schwergängig. Eine Einstellung der angeschweissten Konsolen durch Verbiegen in deren Höhe, zur Seite und ein koaxiales Ausrichten der Scharnierbolzen ist ersichtlich aufwendig. Weiter ist es bekannt, Türen mit Hilfe von in Scharnierteilen angeordneten Langlöchern und zwischen den gelösten Scharnierteilen und zugehörigen Anschlagteilen des Fahrzeugaufbaus oder der Tür eingebrachten Unterlegstreifen einzustellen. Für eine solche Türeinstellung ist es normalerweise nicht mehr notwendig, die Scharnierkonsolen zu verbiegen, die Einstellung ist jedoch aufwendig und zeitraubend, besonders dadurch, dass Unterlegstreifen verschiedener Stärke erforderlich sind, ausprobiert werden müssen und auch auf Lager zu halten sind. Ein weiteres bekanntes Scharnier für Kraftfahrzeugtüren (DE-OS 2 039 307) besteht aus einem feststehenden und beweglichen Scharnierteil, wobei mindestens eines der Scharnierteile ein von einem einzigen Befestigungsmittel durchsetztes Schwenkteil aufweist, das über eine kugelförmige Fläche mit der Fahrzeugtür oder dem Fahrzeugaufbau in Verbindung steht. Ein solches Scharnier ist bei gelöstem Befestigungsmittel zwar allseitig einstellbar, während der Montage, d. h. bei gelöstem Befestigungsmittel, fehlt der Tür jedoch eine Unterstützung, so dass die Tür frei im Türausschnitt gehalten werden muss. Eine Einstellung und Anpassung ist somit nicht durch allmähliches Nachstellen des Befestigungsmittels möglich, wobei auch hier die Montage aufwendig ist. Zudem sind eine Reihe kostspielig,er Einzelbauteile erforderlich. Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein TürscE,ar- nier für eine Kraftfahrzeugtür zu schaffen, das eir,ach im Aufbau ist und mit dem eine Kraftfahrzeugtür einfach und schnell montiert und eingestellt werden kann. Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. CemäS Anspruch ] wird die Scharnierachse für die Kraft faL.rzeugtür durch ein oberes und eir. unteres feststehendes Kugelgelenk gebildet. Ein koaxia]es Ausrichten von zylindrischen Scharnierbolzen ist somit nicht mehr erforderlich, da sich die Scharnierachse ungehindert an den beiden Kugelgelenken einstellen kann. Für die Höhen- und Seiteneinstellung ist an der karosserieseitig befestigten Konsole eine etwa senkrecht stehende Hülse mit bestimmtem Hülsen innendurchmesscr angebracht. Mit der türseitig befestigbaren Konsole ist ein Kugelschalengelenk mit einer Kugelschale und einem Kugelzapfen verbunden. Der Kugelzapfen ist dabei als Gewindebolzen ausgebildet, der in die Hülse des anderen Scharnierteils eingesetzt ist. Der Durchmesser des Gewindebolzens ist dabei kleiner als der Hülseninnen- durchmesser, so dass der Gewindebolzen in der Hülse in einer Horizontalebene in allen Richtungen bei senkrechter Stellung zu Einstellzwecken verschoben werden kann. Der Gewindebolzen ist länger ausgeführt als die Hülse lang ist, so dass der Gewindebolzen innerhalb der Hülse in vertikaler Richtung zu Einstellzwecken verschiebbar ist, wobei ein Gewindebereich über beide Stirnseiten der Hülse übersteht. Der Gewindebolzen wird nach der Einstellung gegenüber der Hülse durch zwei von beiden Seiten die Hülse stirnseitig umfassende Klemmuttern fixiert. Die Anlagefäche der Muttern an den Hülsenstirnseiten ist dabei so zu wählen, dass auch bei seitlich verschobenem Gewindebolzen eine Anlage gewährleistet ist, d. h. dass der Anlageflächendurchmesser mindestens dem Hülsenaussendurchmesser plus dem Freigangabstand zwischen Gewindebolzen und Hülseninnenfläche entsprechen muss. wtit dem erfindungstmässen Türscharnier wird vorteilhaft eine einfache Anpassung einer Kraftfahrzeugtür an den Türausschnitt in der Karosserie dadurch erreicht, dass der Scharnierbolzen zum Ausgleich der Fertigungstoleranzen sowohl in einer Horizontalebene bei der Montage verschiebbar ist als auch mit Hilfe der Klemmschrauben entlang des Gewindebolzens in vertikaler Richtung veränderbar ist. Der Gewindebolzen des oberen und unteren Türgelenks wird nach der Montage und Höhen- und Seiteneinstellung in etwa senkrechter Richtung gehalten. Eine koaxiale Ausrichtung der Gewindebolzen ist nicht erforderlich, da diese nicht als Schwenkachsen dienen, sondern nur die beiden Kugelgelenke tragen. Durch die feste Verbindung des oberen und unteren Kugelgelenks über die Tür bzw. die Karosserie wird ein Freiheitsgrad des Kugelgelenks unterdrückt, so dass dadurch wieder ein gewünschtes Drehgelenk (Scharnier) mit zwei Freiheitsgraden zum Verschwenken der Ttr erhalten wird. Für die Montage wird der Gewindebolzen in die Hülse gesetzt und vorläufig festgestellt. Dadurch ist bereits eine Crobeinstellung erfolgt und die Tür wird vom Scharnier bereits gehalten. Die Höheneinstellung kann durch Verdrehen der oberen Mutter am Gewindebozen mit nur einer Mutter an einem, beispielsweise dem oberen Türgelenk durchgeführt werden, so lange bis die gewünschte Spaltbreite an der oberen Türkante erreicht wird. Für die Seiteneinste7lung kann jedes Celenk separat bei festgestelltem anderen Ge )enk eingestellt werden. Nach erfolgter Eins ellung werden die Muttern festgezogen und die Tür ist fixiert. Durch diese kostengünstige Montage- und Einstellmög]ich- keit wird es nun möglich, Türen und Karosserien separat zu fertigen, zu lackieren und aufzurüsten und erst am Schluss der Pertigmontage miteinander zu verbinden. Es ist ersichtlich, dass dadurch die Fertigung und Einzeim rJtagtn rationeller und kostengünstiger werden. Gemäss Anspruch 2 wird die Auflagefläche zwischen Hülse und Mutter durch eine über den Gewindebolzen gesteckte und die Hülse seitlich überragende Scheibe gebildet. Dadurch kann zweckmässig die Mutter klein gehalten werden, da die Au- lagefläche von der beim Anziehen der Mutter nicht mitdrehenden Scheibe gebildet ist. Zum Festziehen der Muttern nach der Einstellung ist es erforderlich, den Gewindebolzen festzuhalten, da dieser im Kugelgelenk frei drehbar gelagert ist. Dieses Festhalten kann durch alle an sich bekannten Massnahmen geschehen, als zweckmässig hat sich jedoch erwiesen, die Kugelschale von oben her mit einer Öffnung zu versehen, durch die in eine Vertiefung der Kugel ein Haltewerkzeug, bevorzugt ein In busschlüssel einführbar ist. Von dieser Seite ist meist genügend Platz zum Einführen des Haltewerkzeugs. Das beschrieben Türgelenk kann auch in umgekehrter Anordnung, d. h. die Kugel unterhalb der Hülse verwendet werden, was je nach inbaugegebenheiten cder Platz zum Ansetzen der Einstell- und Haltewerkzeuge im Türausschnitt zweckmässig sein kann. Ebenes ist es möglich, die Konsole mit der Hülse der Tür und die Konsole mit dem Kugelgelenk der Karosserie zuzuordnen. Mit den Merkmalen des Anspruchs 4 wird eine preisgünstige Fertigung der erforderlichen Kugel schalen dadurch erreicht, dass zwei Bleche mit halbkugeliger Ausformung über einandergeZegt und verbunden werden. Bei den bisher beanspruchten Ausführungen ist der Gewindebolzen fest mit der Kugel des Kugelgelenks verbunden. Beim Einsetzen der Tür ist es daher erforderlich, diese gegen über der Hülse relativ weit anzuheben, damit der Gewindebolzen in die Hülse eingeführt werden kann. Dafür ist bei manchen Türausschnitten nicht genügend Platz vorhanden, so dass dann eine Ausführung gemäss Anspruch 5 erforderlich wird, bei der die Kugel und der Gewindebolzen lösbar befestigt sind. Die Tür kann damit seitlich eingeschoben werden ohne sie viel anheben zu müssen, da die Verbindung zwischen Gewindebolzen und Kugel erst dann bei der Montage erfolgt. Eine zweckmässige Art einer lösbaren Befestigung zwischen Kugel und Gewindebolzen wird mit den Merkmalen des Anspruchs 6 angegeben. Anhand zweier Ausführungsbeispiele wird die Erfindung mit weiteren Merkmalen, Einzelheiten und Vorteilen näher er läutert. Es zeigen Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer ersten Ausführung eines Türgelenks, Fig. 2 eine Draufsicht auf das Türgelenk gemäss Fig. 1, Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer zweiten Ausführung eines Türgelenks. In Fig. 1 ist ein Türgelenk 1 dargestellt, das aus einer karosserieseitigen Konsole 2 mit daran befestigter senkrecht stehender Hülse 3 und aus einer türseitigen Konsole 4 mit einem Kugelgelenk 5 besteht. Die Hülse 3 besteht aus einem Rohrstück, ds von dem Konsolenblech der Konsole 2 etwa halbseitig umgeben und mit diesem verbunden ist (s. Fig. 2). Das Kugelgelenk 5 besteht aus der Bugelschale t, und der Kugel 7, wobei an die Kugel 7 ein nach unt(-n a > - stehender Gewindebolzen 8 angeformt ist. Der Gevincc)c,Zzen 8 ist in die Hülse 3 eingeführt und beidseitig ür Scbcj- den 9, 10 und Muttern 11, 12 gegen die Hülse 3 verschr't und fixiert. Die Kugelschale 6 ist durch zwi halb@ug@@ig ausgeformte übereinandergelegte Bleche der Konsole 4 bildet und unten zum Durchtritt des Gewindebolzens 8 und nach oben offen. Im Bereich dieser oberen Öffnung hat die Kugel eine sechskantige Vertiefung 13 zum Einsetzen eines lnbusschlüssels. Das dargestellte Türgelenk 1 hat folgende Funktion: Ein Türscharnier für eine Kraftfahrzeugtür wird durch ein oberes und unteres Türgelenk 1 gebildet. Die Kraftfahr- zeugtür wird mit der daran bereits befestigten Konsole 4 über den Gewindebolzen 8 in die karosserieseitige Konsole 2 bzw. Hülse 3 von oben her eingehängt. Dadurch ist die Tür bereits vorläufig mit der Karosserie verbunden und braucht nicht gehalten oder unterstützt werden. Die oberen Scheiben 10 und Muttern 12 sind bereits vor dem Einsetzen der Tür angebracht worden, die unteren Scheiben 9 und Muttern 11 werden nun aufgeschraubt. Zum Einstellen der rür fAr eine gleiche umlaussende Spaltbreite gegenüber dem Ttr.usschnitt und für einen glatten Karosseriever auf wird die Kugel 7 über die Sectlskantver- tiefung 13 eestwehalten AnschlieBend werden die oberen Muttern 12 solange verste1lt, bis die geeignete Türhöhe erreicht ist und entsprechend die unteren Muttern 8 nach geführt. Für die Einstellung der Tür gegenüber einer Senkrechten wird der GeindeboZzen 8 oder beide Gewindebolzen des oberen und unteren Türgelenks innerhalb des Freigangs 14 zwischen Gewindebolzen 8 und Hülse 3 verschoben und der Gewindebolzen 3 durch Festziehen der gegeneinanderstehenden Muttern 11 und 12 in seiner Stellung festgelegt, womit die Türeinstellung beendet ist. Die nächste Ausführung eines Türgelenks in Fig. 3 entspricht im wesentlichen der der Fig. 1 und besteht eben falls aus einer türseitigen Konsole 4 mit Kugelgelenk 5, Kugel schale 6, Kugel 7, Gewindebolzen 8, Scheiben 9, 10, Muttern 11, 12 und einer karosserieseitigen Konsole 2 mit Hülse 3. Lediglich der obere Teil des Gewindebolzens 8 ist dadurch modifiziert, dass er durch eine Bohrung 15 durch die Kugel 7 ragt, do?t mit einem Gewinde versehen ist und durch eine Mutter 16 mit der Kugel 7 fest verschraubt ist. Während es bei der Ausbildung des TürgeZer)ks 1 nach den Fig. 1 und 2 notwendig war, die Tür beim Einsetzen soweit anzuheben, dass der Gewindebolzen 8 von oben her in die Hülse 3 eingeführt werden konnte, kann die Tür bei einer Ausführung gemäss Fig. 3 einfach seitlich in den Türausschnitt der Karosserie eingeschoben werden, wonach dann erst der Gewindebolzen 8 von unten her durch die Bohrung 15 der Kugel 7 eingeführt und mit Hilfe der Mutter 16 befestigt wird. Zusammenfassend wird festgestellt, dass mit der Erfindung ein Türscharnier vorgeschlagen wird, das bei einfachem kostengünstigen Aufbau eine schnelle und einfach durchzu führende Montage und Einstellung einer Kraftfahrzeugtür im Türausschnitt einer Karosserie ermöglicht.

Claims: P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Türscharnier für eine Kraftfahrzeugtür, dadurch gekennzeichnet, dass die Scharnierachse für die Jür durch ein oberes und ein unteres Türgelenk (1) als Kugelgelenk (5) ge bildet ist, dab jedes rgelenk (1) aus einer (karosserieseitig) befestigbaren Konsole (2) besteht, die eine etwa senk recht stehende Hülse (3) mit einem bestimmten Hülsen innendurchmésser trägt, dass jedes Türgelenk (1) weiter aus einer (türsitig) befestigbaren Konsole (4) besteht, die ein Kugelscha- len-Gelenk (5) mit einer Kugelschale (6) und einem Ku gelzanfen trägt, wobei der Kugelzapfen aus der Kugel (7) und einem daran befestigten Gewindebolzen (8) ge bildet ist, dass der Gewindebolzen (8) im Durchmesser kleiner als der Hülseninnendurchmesser ist und ein Freigang (14) gebildet ist, so dass der Gewindebolzen (8) nach dem Einführen in die Hülse innerhalb dieser bei gleicher Achsrichtúng wie die Hülse (3) in einer Horizontal ebene veschiebbar ist, da der Gewindebolzen (8) mit seinem Cewindeteil eine ueberlänge gegenUber der Hülsenlänge aufweist, so dass der Gewindebolzen (8) innerhalb dem Hülsenbereich nach oben und unten verschiebbar ist und dass die Hülse (3) von beiden Stirnseiten her von zwei auf den Gewindebolzen (8) aufgeschraubten Muttern (11, 12) umfasst wird, deren Auflageflächendurchmesser min destens dem Hülsenaussendurchmesser plus dem Freigangab stand (14) zwischen Gewindebolzen (8) und Hülseninnen fläche entsprechen, wobei mit den Muttern (11, 12) die horizontale und vertikale Lage des Cewindebolzens (8) innerhalb der Hülse (3) festlegbar ist. 2. Türscharnier nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Auflagefläche zwi schen Hülse (3) und Muttern (11, 12) durch über den Gewindebolzen (8) gesteckte Scheiben (9, 10) gebil det ist. 3. Türscharnier nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kugelschale (6) nach unten zum Durchtritt des Gewindebolzens (8) offen ist und auch an der gegenüberliegenden Seite eine Off- nung aufweist, und die Kugel (7) im Bereich dieser Öff nung eine profilierte Vertiefung (13) zum Einsetzen eines Haltewerkzeugs, bevorzugt eines lnbussehlüssels, aufweist, womit die Kugel (7) während des Einstellvor gangs und dem Festziehen der Muttern (11, 12) am Drehen gehindert wird. 4. Türscharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Ku gelschale (6) durch zwei übereinanderliegende und ver bundene Bleche gebildet ist, die in entgegengesetzten Richtungen in halbkugeliger Form ausgeformt sind. 5. Türscharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daB die Ku ei gel (7) und der Gewindebolzen (8) lösbar befestigt sind. % TUrscharnier nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kugel durchbohrt ist und die in der Kugelschale (6) gehaltene Kugel (7) mit dieser Bohrung (15) auf ein oberes, ebenfalls mit einem Gewinde versehenes Stück eines Gewindebolzens (8) aufsteckbar ist und mit einer Mutter (16) befestigbar ast.

Inventors: FREUDENBERG, STEFFEN
Applicants: AUDI AG
Application year: 1986
Main classification: E05D7
IPC codes: E05D7