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Die Erfindung betrifft ein Mehrgelenkscharnier
für ein
Kraftfahrzeugtür
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Ein bekanntes gattungsgemäßes Mehrgelenkscharnier
für ein
Kraftfahrzeug (
DE
199 14 935 C1 ) besteht aus einer Säulenkonsole und einer Türkonsole
mit einem Tragarm zwischen einem Säulenkonsolen-Tragarmgelenk
und einem Türkonsolen-Tragarmgelenk
sowie einer ersten Begrenzungseinrichtung für den türsäulenseitigen Türöffnungswinkel
und mit einer zweiten Begrenzungseinrichtung für den türseitigen Türöffnungswinkel. Weiter ist ein Steuerteil
als Längenausgleichselement
mit vorgegebener Stellkraft zwischen einem Säulenkonsolen-Steuerteilgelenk
und einem Türkonsolen-Steuerteilgelenk
vorgesehen für
eine die Tür
bei kleineren Türöffnungswinkeln
aus der Türöffnung im
Säulenbereich
aushebenden Schwenkbewegung und für eine anschließende Drehbewegung
der Tür.
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Dies ist dergestalt ausgeführt, dass – ausgehend
von einer geschlossenen Tür
und einer maximalen zusammengeschobenen Grundstellung des Längenausgleichselements – eine die
türaushebende
Schwenkbewegung durch ein Verschwenken des fahrzeugaußenseitigen
Tragarms um das Säulenkonsolen-Tragarmgelenk bis
zum Eingriff der ersten Begrenzungseinrichtung für eine Begrenzung des säulenseitigen
Schwenköffnungswinkels
bei einem gleichzeitigen zwangsgeführten Verschwenken des zusammengeschobenen
Längen ausgleichselements durchführbar ist.
Zudem ist der ersten Begrenzungseinrichtung zur Begrenzung des säulenseitigen Schwenköffnungswinkels
eine in Rückstellrichtung lösbare Rasteinrichtung
zur Halterung des Tragarm in der maximalen Ausschwenkposition zugeordnet.
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Ausgehend von der eingerasteten maximalen
Ausschwenkposition des Tragarmsist weiter eine die Tür um das
Türkonsolen-Tragarmgelenk
drehende Drehbewegung bis zur einer durch die zweite Begrenzungseinrichtung
vorgegebenen maximalen Türdrehposition
für eine
volle Türöffnung durchführbar, wobei
das Längenausgleichselement
unter Überwindung
seiner Verstellkraft zwangsgesteuert ausziehbar und verlängerbar
ist.
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Ausgehend von der vollen Türöffnungsposition
bei in der maximalen Ausschwenkposition mittels der Rasteinrichtung
mit der Säulenkonsole
rastverbundenem Tragarm und bei ausgezogenem Längenausgleichselement ist die
Tür zum
Schließen
um das Türkonsolen-Tragarmgelenk
zurückdrehbar,
wobei das Längenausgleichselement
ausgehend von einer ausgezogenen Stellung in seine Grundstellung
bei beibehaltener Rastposition des Tragarm vorerst zwangsgeführt einschiebbar
ist. Wenn die rastverbundene Ausschwenkposition des Tragarms bei
eingeschobener Grundstellung des Längenausgleichselements erreicht
wird, ist zum weiteren Schließen
der Tür
die Rasteinrichtung ausrastbar und durch Einschwenken des Tragarms
wird die Tür
wieder in den Türausschnitt
in die Schließstellung
zurückgeführt.
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Die Rasteinrichtung ist hier mittels
einer federvorgespannten Rastkugel realisiert, die bei maximalem
Ausschwenkwinkel des Tragarms in eine Kugelaufnahme am Tragarm lösbar einrastet.
Die Ausrastkraft für
die Rastkugel ist dabei größer als
die Verstellkraft des Längenausgleichselements
zu dimensionieren, da bei einer Türschließbewegung zuerst das Längenausgleichselement
in seine Grundstellung zusammengeschoben werden muss, bevor die
Rastung gelöst
werden darf. Andernfalls würde ein
noch ausgezogenes Längenaus gleichselement durch
die damit geänderte
Geometrie der Viergelenkanordnung ein Schließen und genaues Einschwenken
der Tür
in den Türausschnitt
verhindern, so dass die Tür
insbesondere beim Zuschlagen beschädigt werden würde. Es
ist daher sicherzustellen, dass vor dem Einschwenken der Fahrzeugtür in den Türausschnitt
die anfänglichen
geometrischen Verhältnisse
der Viergelenkanordnung wieder hergestellt sind, indem das Längenausgleichselement
wieder in die zusammengeschobene Grundgestellung überführt ist.
Bei der hier verwendeten federbelasteten Kugelraste besteht die
Gefahr, dass bei ungünstigen
ruckartigen Bewegungsabläufen
die Kugelraste beim Schließen
der Tür
noch vor der zusammengeschobenen Grundstellung des Längenausgleichselements
ausrastet und damit insbesondere beim Zuschlagen der Tür diese
durch die nicht mehr passgenaue Führung im Türausschnitt beschädigt werden kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher
ein gattungsgemäßes Mehrgelenkscharnier
so weiterzubilden, dass beim Schließen der Tür eine einfach aufgebaute Rasteinrichtung
sicher erst ausrastbar ist, wenn das Längenausgleichselement in seine
Grundstellung zurückgeführt ist.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
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Gemäß Anspruch 1 ist das Rastelement
als zweiseitiger Rasthebel ausgebildet, der am Tragarm um eine etwa
achsparallel zu den Scharnierachsen liegende Rastarm-Schwenkachse
schwenkbar ist, wobei der Rasthebel in die Schwenkrichtung vorgespannt
ist. Der Rasthebel ist mit einem ersten Hebelarm auf die Säulenkonsole
und mit einem zweiten Hebelarm auf die Türkonsole gerichtet und für eine Ausrastbewegung
an der Türkonsole
zur Anlage bringbar.
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Im Verriegelungsfall wird hier das
Rastelement und damit der Tragarm über einen stabilen Formschluss
verriegelt, so dass die Verriegelung im Gegensatz zu einer federbelasteten
Kugelraste sicher aufrechterhalten wird. Eine Entriegelung folgt erst
zwangsgesteuert bei einem Zurückdrehen
der Tür
unter die maximale Ausschwenkposition des Tragarms.
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Damit ist sichergestellt, dass vor
dem Einschwenken der Fahrzeugtür
in den Türausschnitt
die anfänglichen
geometrischen Verhältnisse
der Viergelenkanordnung bei eingeschobenem Längenausgleichselement wieder
hergestellt sind, so dass undefinierte geometrische Verhältnisse
der Viergelenkanordnung, mit der Gefahr einer Türbeschädigung ausgeschlossen sind.
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Dazu ist der zweiseitige Rasthebel
ist in eine Schwenkrichtung vorgespannt dergestalt, dass ausgehend
von einer geschlossenen Tür
der Rasthebel beim Verschwenken des Tragarms mitbewegbar ist und
bei Erreichen des maximalen säulenseitigen Schwenköffnungswinkels
mittels der Federvorspannung in eine Rast- und Abstützposition
bezüglich
der Säulenkonsole
schwenkbar ist, die ein Zurückschwenken
des Tragarms durch den ersten Hebelarm abstützt und blockiert. Dabei ist
jedoch eine weitere Drehbewegung der Tür um das Türkonsolen-Tragarmgelenk in Öffnungsrichtung
möglich.
Bei einer Zurückdrehung
der Tür
weiter als der durch die Rast- und Abstützposition bestimmten Türstellung
ist der zweite Hebelarm für
eine Ausrastbewegung an der Türkonsole
zur Anlage bringbar. Damit wird eine sichere Abfolge des Einschiebens
des Längenausgleichselements
in seine zusammengeschobene Grundstellung mit nachfolgender Verriegelung
sichergestellt.
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Als bevorzugtes, an sich bekanntes
Längenausgleichselement
wird nach Anspruch 2 eine Zylinder-Kolben-Einheit mit vorgegebener
Kolben-Verstellkraft vorgeschlagen. Durch die vorgegebene Verstellkraft
ist damit zugleich die Funktion eines Türfeststellers möglich.
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Zur besseren Abtragung der Ausschwenkkräfte bei
maximaler Türöffnung ist
nach Anspruch 3 in Verbindung mit dem Längenausgleichselement ein Zuganschlag
vorgesehen, der beispielsweise als Kolbenanschlag im Zylinder einer
Zylinder-Kolben-Einheit realisierbar ist.
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Für
verbesserte Türzuhaltekräfte im Scharnierbereich
wird in an sich bekannter Weise mit Anspruch 4 vorgeschlagen, einen
Druckanschlag in der zuzusammengeschobenen Stellung des Längenausgleichselements
vorzusehen dergestalt, dass dann das Längenausgleichselement im geschlossenen Türzustand
als Druckstab wirkt.
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Nach Anspruch 5 werden die Begrenzungseinrichtungen
in einfacher Weise als Anschlagnasen in Verbindung mit Gegenanschlagteilen
ausgeführt.
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Für
einen platzsparenden Einbau kann der Tragarm nach Anspruch 6 vorteilhaft
als Winkelhebel ausgebildet sein.
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Zur Stabilisierung der Tür wird in
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
nach Anspruch 7 vorgeschlagen, wenigstens zwei vertikal versetzte
Mehrgelenkscharniereinheiten zu verwenden und die jeweiligen Tragarme
starr durch ein Verbindungsteil miteinander zu verbinden. Damit
sind alle Tragarmbewegungen vorteilhaft miteinander gekoppelt. Gegebenenfalls
kann hier nur ein Längenausgleichselement
in Verbindung mit einer Rasteinrichtung als Steuerteil verwendet
werden.
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In einer konkreten Ausführung einer
solchen Koppelung wird mit Anspruch 8 vorgeschlagen, die Tragarme
und das Verbindungsteil als einstückiges Bauteil auszuführen.
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Anhand einer Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung näher
erläutert.
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Es zeigt:
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1 eine
schematische perspektivische Darstellung des Mehrgelenkscharniers
für eine
Kraftfahrzeugtür
im geschlossenen Zustand,
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2 eine
schematische perspektivische Darstellung des Mehrgelenkscharniers
nach 1 in einer Zwischenstellung,
in der Rasthebel an der Säulenkonsole
verrastet ist und die Zylinder-Kolben-Einheit als Längenausgleichselement
sich noch im zusammengeschobenen Grundzustand befindet, und
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3 eine
schematische perspektivische Darstellung des Mehrgelenkscharniers
der 1 und 2 mit maximal ausgezogener
Zylinder-Kolben-Einheit bei geöffneter
Fahrzeugtüre.
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In der 1 ist
schematisch eine Draufsicht auf ein Mehrgelenkscharnier 1 für eine hier
nicht dargestellte Kraftfahrzeugtür gezeigt. Dieses Mehrgelenkscharnier 1 umfasst
eine Säulenkonsole 4,
die fest mit einer hier nicht dargestellten Türsäule im Türausschnitt verbunden ist,
sowie eine Türkonsole 5, die
fest mit der hier nicht dargestellten Fahrzeugtüre verbunden ist.
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Das Mehrgelenkscharnier 1 umfasst
ferner einen Tragarm 8 an dem die Säulenkonsole 4 über ein
Säulenkonsolen-Tragarmgelenk 6 und
die Türkonsole 5 über ein
Türkonsolen-Tragarmgelenk 7 schwenkbar
angelenkt sind.
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Am Tragarmende ist im Bereich des
Säulenkonsolen-Tragarmgelenks 6 eine
erste Begrenzungseinrichtung für
den säulenseitigen
Türöffnungswinkel angeordnet,
was in der 1 lediglich äußerst schematisch
und beispielhaft durch einen Anschlagbereich 9 des Tragarms 8 dargestellt
ist, der mit einem Gegenanschlagteil an der Säulenkonsole 4, was
hier allerdings nicht dargestellt ist, zusammenwirkt. Am gegenüberliegenden
Tragarmende ist entsprechend eine zweite Begrenzungseinrichtung
für den
türseitigen Öffnungswinkel
angeordnet, wobei diese zweite Begrenzungseinrichtung durch einen
Anschlagstift 10 des Tragarms und ein Gegenanschlagteil 16 an der
Türkonsole 5 ausgebildet
ist.
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Ferner umfasst das Mehrgelenkscharnier 1 eine
Zylinder-Kolben-Einheit 11 als Steuerteil und Längenausgleichselement,
das sich zwischen einem Säulenkonsolen-Steuerteilgelenk 12 und
einem Türkonsolen-Steuerteilgelenk 13 erstreckt.
Dabei liegt das Türkonsolen-Steuerteilgelenk 13 weiter
fahrzeuginnen als das Säulenkonsolen-Steuerteilgelenk 12. Die
Zylinder-Kolben-Einheit 11 weist ferner eine vorgegebene
Kolben-Verstellkraft auf.
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Mit einem derartigen Aufbau ist eine
die Tür bei
kleineren Türöffnungswinkeln
aus der Türöffnung im
Säulenbereich
aushebende Schwenkbewegung und eine anschließende Drehbewegung der Tür möglich, was
nachfolgend anhand der 1 bis 3 näher erläutert wird:
Bei geschlossener
Fahrzeugtür
befindet sich das Mehrgelenkscharnier im in der 1 dargestellten geschlossenen Zustand 3.
In diesem geschlossenen Zustand 3 befindet sich die Zylinder-Kolben-Einheit in
einer maximal zusammengeschobenen Grundstellung 2.
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Zu Beginn einer die Tür aushebenden Schwenkbewegung
wird der fahrzeugaußenseitige Tragarm 8 um
das Säulenkonsolen-Tragarmgelenk 6 verschwenkt,
und zwar bis zum Eingriff der ersten Begrenzungseinrichtung, d.
h. bis das hier nicht dargestellte Gegenanschlagteil der Säulenkonsole 4 am Anschlagbereich 9 des
Tragarms 8 für
eine Begrenzung des säulenseitigen
Schwenköffnungswinkels anschlägt. Gleichzeitig
mit diesem Verschwenken des Tragarms 8 wird die zusammengeschobene
Zylinder-Kolben-Einheit 11 zwangsgeführt mitverschwenkt, wie dies
aus den 1 und 2 ersichtlich ist.
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Wie aus den 1 und 2 weiter
ersichtlich, ist am Tragarm 8 ferner ein Rasthebel 14 schwenkbar angelenkt,
der um eine in etwa achsparallel zu den Scharnierachsen liegende
Rastarm-Schwenkachse 15 schwenkbar ist. Dieser Rasthebel 14 ist
mit einem ersten Hebelarm 17 auf die Säulenkonsole 4 und
mit einem zweiten Hebelarm 18 auf die Türkonsole 5 gerichtet.
Ferner ist der Rasthebel 14 in eine Schwenkrichtung federvorgespannt,
so dass der Rasthebel 14 mit dem verschwenkenden Tragarm 8 mitbewegbar
ist und bei Erreichen des maximalen, säulenseitigen Schwenköffnungswinkels,
wie dies in der 2 dargestellt
ist, mittels der Federvorspannung in eine Rast- und Abstützposition
bezüglich
der Säulenkonsole 4 schwenkbar
ist, die ein Zurückschwenken
des Tragarms 8 durch den ersten Hebelarm 17 abstützt und
blockiert. Dazu ist der erste Hebelarm 17 z. B. an der
Unterseite der Säulenkonsole 4 in
einem entsprechenden Rastgegenelement lösbar verrastet.
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Trotz dieser Verrastung des Tragarms 8 ist jedoch
eine weitere Drehbewegung der Tür
um das Türkonsolen-Tragarmgelenk 7 in Öffnungsrichtung möglich, wie
dies insbesondere aus der 3 ersichtlich
ist. Dabei wird die Tür
um das Türkonsolen-Tragarmgelenk 7 bis
zu einer durch den Anschlagstift 10 und das Gegenanschlagteil 16 vorgegebenen
maximalen Türdrehposition
für eine
volle Türöffnung verschwenkbar,
wobei hier die Zylinder-Kolben-Einheit 11 unter Überwindung
ihrer Verstellkraft zwangsgeführt
ausgezogen und verlängert wird.
Die Zylinder-Kolben-Einheit 11 kann in der in der 3 dargestellten ausgezogenen
Stellung zudem einen Zuganschlag und in der zusammengeschobenen
Stellung einen Druckanschlag aufweisen.
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Ausgehend von dieser in der 3 bezüglich des Mehrgelenkscharniers 1 dargestellten
vollen Türöftnungsposition
wird zum Schließen
der Tür
diese um das Türkonsolen-Tragarmgelenk 7 zurückgedreht,
wobei die Zylinder-Kolben-Einheit 11 ausgehend von der
in der 3 dargestellten
ausgezogenen Stellung in die Grundstellung bei beibehaltener Rastposition
des Tragarms 8 zwangsgeführt einschiebbar ist, so dass
wieder die in der 2 dargestellte
Zwischenposition erreicht wird. Zum weiteren Schließen der
Tür muss
dann der Rasthebel 14 ausgerastet werden, so dass durch
das Einschwenken des Tragarms 8 die Tür wieder in den Türausschnitt rückführbar und
schließbar
ist. Dazu wird, wie dies insbesondere aus der 2 ersichtlich ist, der zweite Hebelarm 18 an
der Türkonsole 5 zur
Anlage gebracht, so dass beim weiteren Einschwenken der Tür über den
Rasthebel 14 eine Ausrastkraft auf den ersten Hebelarm 17 aufgebracht
werden kann.
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In einer bevorzugten konkreten Ausführungsform,
die hier allerdings nicht gestellt ist, sind zwei vertikal versetzte
Mehrgelenkscharniereinheiten, die aus Säulenkonsolen 4, Türkonsolen 5,
Tragarmen 8 und Zylinder-Kolben-Einheiten 11 bestehen, vorgesehen,
wobei die Tragarme 8 starr durch ein Verbindungsteil miteinander
verbunden sind. Die Tragarme 8 und das Verbindungsteil
können
dabei ein einstückiges
Bauteil sein, was aber hier ebenfalls nicht dargestellt ist.