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Die
Erfindung betrifft ein Schiebetürsystem eines
Kraftfahrzeuges mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Eine
Vielzahl von Kraftfahrzeugen ist zur Verbesserung der Zugänglichkeit
des Kraftfahrzeuginnenraums mit einem Schiebetürsystem ausgestattet, bei dem
eine Schiebetür
in entsprechenden Führungsschienen
geführt
ist. Im geschlossenen Zustand liegt die als Fahrzeugaußentür ausgebildete Schiebetür bündig in
der Kontur der Fahrzeugkarosserie. Zum Öffnen ist die Fahrzeugtür zunächst aus der
Karosseriekontur heraus nach außen
zu bewegen und dann parallel zur Fahrzeugaußenseite zu verschieben. Zum
Schließen
der Fahrzeugtür
erfolgt in umgekehrter Richtung eine Bewegung zunächst parallel
zur Außenfläche der
Karosserie, die dann in eine einwärts gerichtete Bewegung umgeleitet
wird.
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Insbesondere
das Schließen
der Fahrzeugtür
von Hand erfordert einigen Kraftaufwand. Die Tür wird von Hand in eine gewisse
Verschiebungsgeschwindigkeit versetzt. Unter Ausnutzung des entstehenden
Schwunges wird die translatorische Verschiebegeschwindigkeit über geeignete
Umlenkmittel derart umgelenkt, daß sich die Fahrzeugtür mit einer
senkrecht zur Schließrichtung
liegenden, nach innen gerichteten Komponente in die Karosseriekontur einfügt und dabei
in ein oder mehrere Schlösser
einrastet. Die translatorische Verschiebung der Tür und deren
Richtungsumlenkung beim Schließvorgang muß entsprechend
leichtgängig
ausgeführt
sein, um mit geringem Kraftaufwand ein sicheres Einrasten des Türschlosses
zu erzielen.
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Es
ist dazu eine Vielzahl von Türsystemen mit
Führungsschienen
und Schwenkarmen bekannt, bei denen die Führungsschiene in Verbindung
mit mindestens einem Schwenkarm eine translatorische Verschiebebewegung
der Tür
herbeiführt,
die im Bereich der Schließstellung
in eine einwärts
gerichtete Schwenkbewegung übergeleitet
wird. Neben einer leichtgängigen
Führung
und einem sicheren Einrasten des Türschlosses müssen derartige
Schiebetürsysteme
in zunehmendem Maße
auch ästhetischen Anforderungen
genügen.
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Für kleinere
Fahrzeugaußentüren, beispielsweise
eines Personenkraftwagens, schlägt
die
DE 196 34 369
C1 ein Schiebetürsystem
vor, bei dem innerhalb des hinteren Türrahmens an dessen Ober- und
Unterkante je eine Führungsschiene
integriert ist, in der ein Laufwagen längsverschieblich geführt ist.
An dem Laufwagen greift ein Doppelhebel mit parallelogrammartig
angeordneten Hebelschenkeln an, wobei der Doppelhebel nahe der Türvorderkante
gelenkig befestigt ist. Durch Verschiebung des oberen und unteren
Laufwagens in den entsprechenden Führungsschienen kann die Fahrzeugtür nach einer Schwenkbewegung
des oberen und des unteren Doppelhebels nach hinten verschoben werden,
wobei das nach hinten frei überstehende
Türende
parallel außenseitig
an der Fahrzeugkarosserie vorbeigeschoben wird.
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Beim
Schließen
der Tür
führen
der obere und der untere Doppelhebel eine Schwenkbewegung aus, die
die Vorderkante der Tür
in Schließstellung bringen.
Die Doppelhebel mit den Parallelogrammarmen ziehen bei einer Schwenkbewegung
auch die hintere Türkante
einwärts.
Durch den langen Überstand
der hinteren Türkante
relativ zum Doppelhebel ist jedoch ein sauberes Einpassen des hinteren
Türbereichs
in die Karosseriekontur schwierig.
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Aus
der
EP 0 312 450 A1 ist
ein Schiebetürsystem
bekannt, bei dem ein hinterer Türbereich
mit einem Schwenkhebel geführt
ist, während
die Schiebetür
an ihrer Vorderkante mit einem starren Hebel versehen ist, der in
einer fahrzeugfesten Führungsschiene
läuft.
Die fahrzeugfeste Führungsschiene verläuft im Öffnungsbereich
geradlinig und ist im Schließbereich
S-förmig
nach innen geführt.
Beim Schließen
wird die Tür
zunächst
näherungsweise
geradlinig in den entsprechenden Führungsschienen geführt. Nahe
der Schließposition
zieht der hintere Schwenkhebel die Hinterkante der Tür nach innen, während die
Vorderkante mit dem starren Hebel durch den S-förmigen Verlauf der entsprechenden Führungsschiene
nach innen gezogen wird. Vorder- und Hinterkante der Tür werden
gleichmäßig nach
innen in den Konturverlauf der Karosserie gezogen. Es hat sich gezeigt,
daß für ein sicheres
Einrasten der Tür
in das Schloß zum
Teil erhebliche Handkräfte
erforderlich sind. Eine Rolle des vorderen, starren Führungsarmes
liegt beim Durchlaufen der S-Form der Führungsschiene wechselseitig
an verschiedenen Seiten der Führungsschiene
an und erfährt
dabei mehrfach eine Drehrichtungsumkehr. Die Drehrichtungsumkehr
führt zu
erhöhten
Reibkräften
und zu einem frühzeitigen
Verschleiß.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Schiebetürsystem
derart weiterzubilden, daß ein
sicheres Schließen
der Fahrzeugaußentür mit geringen
Handkräften
ermöglicht ist.
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Die
Aufgabe wird durch ein Schiebetürsystem
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Es
wird ein Schiebetürsystem
vorgeschlagen, bei dem bezogen auf eine Längsrichtung ein vorderer Schwenkarm
angeordnet ist, der eine Vorderkante der Fahrzeugtür schwenkend
führt und
im Bereich er Vorderkante angreift. Des weiteren ist ein hinterer
Schwenkarm vorgesehen, der eine Hinterkante der Fahrzeugtür schwenkend
führt und
an der Hinterkante angreift. Die vorderen und hinteren Schwenkarme
sind in einer oder mehreren geeigneten Führungsschienen derart geführt, daß die Fahrzeugtür im Öffnungsbereich
translatorisch verschieblich ist. Im Bereich der Schließstellung
führen
sie eine Schwenkbewegung aus, die gleichermaßen die Vorderkante und auch
die Hinterkante der Fahrzeugtür
in Richtung des Fahrzeuginneren einschwenken. Bei einer gleichzeitigen
Schwenkbewegung beider Hebel führt
auch der Massenschwerpunkt der Fahrzeugtür die gleiche Schwenkbewegung
aus. Die kinetische Energie der Fahrzeugtür bzw. von deren Massenschwerpunkt,
die zuvor mittels Handkraft in Richtung einer translatorischen Bewegung
aufgebracht wurde, wird mittels der Schwenkbewegung zumindest näherungsweise
verlustfrei mit einer einwärts
gerichteten Komponente versehen, die auch bei geringen Verschiebegeschwindigkeiten
ein sicheres Einrasten der Tür
in ein Türschloß gewährleistet.
Dabei ist sowohl ein sicheres Einrasten der Türvorderkante als auch der Türhinterkante
gegeben. Es entsteht eine zumindest näherungsweise verlustfreie Zwangsführung der Türvorderkante
und der Hinterkante, die elastische Verformungen infolge der Gewichtskräfte oder
anderer äußerer Kräfte nahezu
vollständig
ausschließt.
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Vorteilhaft
sind insgesamt drei Schwenkarme zur Bildung einer räumlich bestimmten Drei-Punkt-Lagerung
vorgesehen. Kippbewegungen der Tür
um alle räumlichen
Achsen sind ausgeschlossen. Ein paßgenaues Einrasten der Tür in seine
vorgesehene Schließposition
ist sichergestellt.
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Die
Schwenkarme können
unterschiedlich lang sein. Insbesondere kann die Länge des
unteren Armes von der der oberen Arme abweichen. Die Schwenkarme
bilden aber vorteilhaft mit einer zumindest näherungsweise gleichen Schwenkarmlänge eine
Parallelarmführung.
Alle Punkte der Tür
beschreiben dabei während
des Schließvorganges
im wesentlichen die gleiche Bahnkurve, wodurch auch der Massenschwerpunkt
der Tür
die gleiche Bahnkurve ausführt.
Es ist dadurch sichergestellt, daß die von Handkraft aufgebrachte
translatorische kinetische Energie des Massenschwerpunktes gleichmäßig und
verlustfrei während
des Schließvorganges eine
Umlenkung nach innen in Schließrichtung
erfährt.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung ist eine fahrzeugseitige Führungsschiene
in die Karosserie des Kraftfahrzeuges und eine türseitige Führungsschiene in die Fahrzeugtür integriert.
Die fahrzeugfeste Führungsschiene
bzw. zwei Führungsschienen sind
dabei zweckmäßig oberhalb
einer mittels der Fahrzeugtür
zu verschließenden
Türöffnung angebracht,
während
die türseitige
Führungsschiene
im Bereich einer Unterkante der Fahrzeugtür angebracht ist. Die oberhalb
der Türöffnung in
der Karosserie verlaufende Führungsschiene
kann entsprechend lang ausgeführt
sein, so daß ein
vorderer und ein hinterer Schwenkarm der Fahrzeugtür über einen entsprechend
langen Verschiebeweg ungehindert frei laufen können. Die Anordnung oberhalb
des Türrahmens
kann auch optisch in die Karosseriekontur derart integriert werden,
daß sie ästhetisch
nicht nachteilig ins Gewicht fällt
und insbesondere keine optische Störung von Seitenflächen der
Karosserie bewirkt. Die obere Führungsschiene
kann ohne ästhetische
Beeinträchtigungen
entsprechend lang ausgeführt
sein, so daß die
Fahrzeugtür
vollständig am
Türrahmen
vorbeigeschoben werden kann und die Türöffnung vollständig freigibt.
Gleichzeitig ist über
den gesamten Verschiebeweg eine sichere Abstützung sowohl der Türvorderkante
als auch der Türhinterkante
durch die entsprechenden Schwenkhebel gegeben.
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Ein
dritter, fahrzeugfester Schwenkarm greift in die türseitige,
untere Führungsschiene,
wobei sich die Länge
der unteren Führungsschiene
zweckmäßig über die
entsprechende Länge
der Türunterkante
erstreckt. Da hier nur ein Schwenkarm in die untere Führungsschiene
eingreift, steht der volle Verschiebungsweg entsprechend der Länge der
unteren Führungsschiene
zur Verfügung.
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In
Verbindung mit den beiden oberen Schwenkarmen ergibt sich über den
gesamten Verschiebeweg der Tür
eine räumlich
bestimmte, großflächige und
damit steife Drei-Punkt-Lagerung der Fahrzeugtür. Die steifigkeitsbedingte
Vermeidung von Verformungen trägt
zur Leichtgängigkeit
des Systems bei. Die untere, türseitige
Führungsschiene liegt
außerhalb
eines verschmutzungsgefährdeten Bereiches.
Fahrzeugseitig ist an der Unterkante der Türöffnung keine Führungsschiene
erforderlich, in dessen Folge die Türöffnung weit nach unten gezogen
sein kann und eine entsprechend große Einstiegs- bzw. Beladungsöffnung freigibt.
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Die
fahrzeugfeste, obere Führungsschiene kann
vorteilhaft mittels eines insbesondere in Schließrichtung federvorgespannten
Deckels abgedeckt sein. Es kann auch eine Zwangsbewegung des Deckels
vorteilhaft sein. Im geschlossenen Zustand der Schiebetür ist dabei
auch der freiliegende Bereich der Führungsschiene durch den Deckel
abgedeckt, womit ein derartiges Schiebetürsystem auch einem anspruchsvollen
Styling gerecht wird. Das System ist einfach im Aufbau. Bei geschlossener Schiebetür schließt der Deckel
infolge der Federvorspannung oder einer Zwangssteuerung selbsttätig. Die
Schwenkarme können
dabei derart angeordnet sein, daß sie beim Öffnen der Schiebetür infolge
ihrer Schwenkbewegung den Deckel um ein geeignetes Maß anheben.
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In
einer vorteilhaften Ausführung
haben die Führungsschienen
einen zumindest im wesentlichen geradlinigen Verlauf. Zum Schließen der
Tür kann diese
mittels Handkraft in eine geeignete translatorische Geschwindigkeit
gebracht werden, ohne daß Reibungsverluste
durch Umlenkungen oder dgl. entstehen, wobei selbst geringe Verschiebegeschwindigkeiten
der Tür
ausreichen, um diese zu schließen. Der
Verschleiß an
den Führungsschienen
und den Schwenkarmen ist vermindert.
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Der
Schwenkarm ist zweckmäßig mittels
einer ersten Führungsrolle
gegen eine erste Lauffläche der
Führungsschiene
in Richtung der Fahrzeuginnenseite und mittels einer zweiten Führungsrolle
gegen eine zweite Lauffläche
der Führungsschiene
in Richtung der Fahrzeugaußenseite
abgestützt.
Während
des Verschiebevorganges der Tür
wechselnde Kräfte
nach innen oder nach außen
werden durch die entsprechenden Laufrollen in Verbindung mit den Laufflächen zuverlässig abgefangen,
wobei jede Laufrolle nur einer zugehörigen Lauffläche zugeordnet
ist. Eine Drehrichtungsumkehr der Laufrollen infolge eines Richtungswechsels
der Belastung ist ausgeschlossen und trägt zur Leichtgängigkeit
sowie zur Langlebigkeit des Systems bei.
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Die
Führungsrollen
sind dabei zweckmäßig an einem
Laufwagen angeordnet, an dem der Schwenkarm gelenkig befestigt ist.
Insbesondere sind in der Längsrichtung
versetzt zueinander zwei Paare von Führungsrollen am Laufwagen vorgesehen.
Es ergibt sich eine kippfreie Führung
des schienenseitigen Endes vom Schwenkarm, die auch bei hohen mechanischen
Belastungen ihre Leichtgängigkeit
behält.
Zur Gewichtskraftaufnahme der Fahrzeugtür ist vorteilhaft eine Tragrolle
vorgesehen, die insbesondere am Laufwagen angeordnet ist. In Verbindung
mit der kippfreien Führung
des Laufwagens können
auch schwere Fahrzeugtüren
leichtgängig
in translatorischer Richtung geführt
werden. Bei einer hängenden
Ausführung
der Schiebetür,
bei der die Tragrollen in der oberen Führungsschiene laufen, ist eine
Gewichtskraftaufnahme in der unteren Führungsschiene nicht erforderlich.
Die beispielsweise in der Fahrzeugtür integrierte untere Führungsschiene kann
gemeinsam mit dem darin geführten
Schwenkarm entsprechend klein, leicht und einfach ausgeführt sein.
Die Tür
selbst unterliegt nur geringen Belastungen.
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In
einer vorteilhaften Ausführung
ist eine Sperrvorrichtung zur Verhinderung einer gleichzeitig schwenkenden
und translatorischen Bewegung des Schwenkarmes vorgesehen. Es ist
dadurch sichergestellt, daß während des
Verschiebevorganges der Tür
an der Karosserieaußenseite
eine Schwenkbewegung unterbleibt. Eine Schädigung der Karosserieaußenseite
durch die daran vorbeigleitende Schiebetür ist vermieden. Gleichzeitig
ist während
der zum Schließen
der Tür
erforderlichen Schwenkbewegung eine translatorische Verschiebung
ausgeschlossen, wodurch ein sicheres Einrasten der Tür ins Schloß herbeigeführt wird.
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Zweckmäßig weist
die Führungsschiene
zur Bildung der Sperrvorrichtung im Bereich der Schließstellung
einen Längsanschlag
und eine in der Längsrichtung
verlaufende Sperrfläche
auf, die im Bereich des Längsanschlages
in eine Längsverriegelung übergeht.
Dabei ist am Schwenkarm ein nicht rollender Sperrstift oder insbesondere
eine auf der Sperrfläche
abrollende, in der Schließstellung
mit der Längsverriegelung
zusammenwirkende Sperrolle angeordnet. Die Sperrolle rollt während der
translatorischen Bewegung der Tür
auf der Sperrfläche
ohne nennenswerten Reibungsverlust ab. Beim Auflaufen des translatorisch
verschobenen Schwenkarmes auf den Längsanschlag liegt die Sperrolle
nicht mehr an der Sperrfläche
an. Vielmehr gibt die Sperrolle den Schwenkarm für eine anschließende Schwenkbewegung
frei, wobei sie infolge der Schwenkbewegung in die Längsverriegelung
eingreift. Durch den Eingriff der Sperrolle in die Längsverriegelung
bleibt die Schwenkbewegung freigegeben, während gleichzeitig eine translatorische
Längsbewegung
unterbunden ist. Die Längsverriegelung
in Verbindung mit der Sperrolle kann auch so gestaltet sein, daß sie im
vollständig
eingeschwenkten Zustand des Schwenkarmes als Türverriegelung dient.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es
zeigen:
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1 in
einer perspektivischen Darstellung den seitlichen Heckbereich eines
Kraftfahrzeuges mit einem Schiebetürsystem;
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2 in
einer perspektivischen Phasendarstellung die Schiebetür des Kraftfahrzeuges
nach 1 in verschiedenen Schiebepositionen;
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3 eine
Darstellung der oberen Führungsschiene
des Schiebetürsystems
nach den 1 und 2 mit zwei
eingesetzten Schwenkarmen;
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4 Einzelheiten
des Schwenkarmes nach 3;
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5 den
Schwenkarm nach 4 in Längsrichtung der Verschiebung
gesehen;
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6 in
einer vergrößerten Darstellung
die Einzelheit VI in 3;
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7 in
einer schematischen Draufsicht die Anordnung nach 6 mit
dem Schwenkarm nahe zum Längsanschlag;
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8 die
Anordnung nach 7 mit dem Schwenkarm anliegend
am Längsanschlag;
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9 die
Anordnung nach den 7 und 8 mit einem
teilweise eingeschwenkten Schwenkarm;
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10 die
Anordnung nach 9 mit vollständig eingeschwenktem Schwenkarm;
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11 in
einer perspektivischen Darstellung den unteren Schwenkarm der Schiebetüranordnung nach
den 1 und 2;
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12 in
einer Frontansicht den Schwenkarm nach 11;
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13 in
einer perspektivischen Darstellung den in die untere Führungsschiene
eingesetzten Schwenkarm nach den 11 und 12;
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14 in
einer schematischen Darstellung die Geschwindigkeitsverhältnisse
einer Schiebetür nach
dem Stand der Technik beim Einschwenken;
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15 in
einer Diagrammdarstellung die Einzelgeschwindigkeiten der Anordnung
nach 14;
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16 in
einer schematischen Darstellung die Geschwindigkeitsverhältnisse
eines erfindungsgemäßen Schiebetürsystems
beim Einschwenken;
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17 in
einer Diagrammdarstellung die Einzelgeschwindigkeiten der Anordnung
nach 16.
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1 zeigt
in einer perspektivischen Darstellung den Heckbereich eines Kraftfahrzeuges 1 am
Beispiel eines sogenannten Vans mit einem Schiebetürsystem.
Es kann auch ein Personenkraftwagen, ein Kleintransporter oder dgl.
vorgesehen sein. Das Schiebetürsystem
des Kraftfahrzeuges 1 umfaßt eine verschiebbare Fahrzeugaußentür 2, Führungsschienen 3, 4 sowie
Schwenkarme 5, 6. Die Fahrzeugtür 2 ist
mittels der Schwenkarme 5, 6 in den Führungsschienen 3, 4 in
einer Längsrichtung 7 verschieblich
geführt
und zum Verschließen
bzw. zur Freigabe einer Türöffnung 12 in
einer Karosserie 11 des Kraftfahrzeuges 1 vorgesehen.
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Die
Fahrzeugtür 2 ist
etwa rechteckig ausgeführt
und durch eine Vorderkante 9, eine Hinterkante 10,
eine Unterkante 14 und eine Oberkante 54 begrenzt.
Es kann auch eine beliebige andere Form der Fahrzeugtür 2 vorgesehen
sein. Im Bereich der beiden oberen Ecken der Fahrzeugtür 2 an
den Stellen, wo die Vorderkante 9 bzw. die Hinterkante 10 in
die Oberkante 54 übergeht,
ist je ein Schwenkarm 5 gelenkig an der Fahrzeugtür 2 befestigt,
während
die fahrzeugseitigen Enden der Schwenkarme 5 in einer karosseriefesten
Führungsschiene 3 längsverschieblich
geführt
sind. Anstelle der durchgehenden Führungsschiene 3 können auch
zwei separate, ggf. kürzere
Schienen vorgesehen sein. Die Führungsschiene 3 ist
oberhalb der mittels der Fahrzeugtür 2 zu verschließenden Türöffnung 12 angebracht
und erstreckt sich über
die gesamte Breite der Türöffnung 12 sowie über ein
weiteres Teilstück
nach hinten und ist dabei in die Karosserie 11 des Kraftfahrzeuges 1 integriert.
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Die
weitere Führungsschiene 4 ist
im gezeigten Ausführungsbeispiel
an der Fahrzeuginnenseite der Fahrzeugtür 2 im Bereich ihrer
Unterkante 14 angebracht und verläuft dort von der Vorderkante 9 bis etwa
zur Hinterkante 10. Es ist ein hier nicht näher, jedoch
im Zusammenhang mit den weiteren Figuren beschriebener weiterer
Schwenkarm 6 vorgesehen, der gelenkig im Bereich der unteren
hinteren Ecke der Türöffnung 12 an
der Karosserie 11 befestigt ist und von innen gelenkig
und längsverschieblich
in die untere, nur angedeutet dargestellte Führungsschiene 4 eingreift.
Der untere Schwenkarm 6 kann auch gelenkig an der Fahrzeugtür 2 befestigt
sein, wobei dann die untere Führungsschiene 4 im
Bereich der Unterkante der Türöffnung 12 karosseriefest
angeordnet ist. Es kann ebenfalls zweckmäßig sein, den hinteren oberen
Schwenkarm 5 mit einer zugehörigen Führungsschiene etwa auf mittlerer
Höhe der Fahrzeugtür 2 bzw.
an entsprechender Stelle der Karosserie 11 vorzusehen.
Durch die insgesamt drei Schwenkarme 5, 6 im Bereich
der beiden oberen Türecken
und im Bereich der unteren Türkante 14 ist eine
räumlich
bestimmte Drei-Punkt-Lagerung der Fahrzeugtür 2 gebildet.
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Der
hintere Bereich der oberen Führungsschiene 3 ist
mittels eines klappbaren Deckels 13 teilweise abgedeckt,
wobei der Deckel 13 mittels einer Zugfeder 53 in
Schließrichtung
vorgespannt ist. In der gezeigten geöffneten Position der Fahrzeugtür 2 wird
der Deckel 13 durch den hinteren Schwenkarm 5 in
einer geöffneten
Position gehalten. Bei einer Verschiebung der Fahrzeugtür 5 in
Richtung des Pfeiles 33 bis zum vollständigen Schließen der
Fahrzeugaußentür 2 liegt
der Deckel 13 nicht mehr auf dem hinteren Schwenkarm 5 auf
und wird infolge der Federkraft der Zugfeder 53 nach unten
schwenkend geschlossen, wobei er die fahrzeugfeste, obere Führungsschiene 3 konturbündig mit
der Karosserie 11 abdeckt.
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Die
Fahrzeugtür 2 ist
zur manuellen Betätigung
vorgesehen und weist dazu einen Türgriff 35 auf, an
dem die Fahrzeugtür 2 mit
einer Hand in der Schließrichtung 33 in
eine translatorische Bewegung versetzt werden kann, wobei die Fahrzeugtür 2 mittels
der Schwenkarme 5, 6 in den Führungsschienen 3, 4 längsverschieblich
geführt
ist. Beim Erreichen einer in 2 gezeigten
Schließstellung 8 ist
die längsverschiebliche
Führung
der Schwenkarme 5, 6 beendet. Die Schwenkarme 5, 6 führen eine
Schwenkbewegung aus, die im wesentlichen durch die kinetische Energie
der zuvor in translatorische Bewegung versetzten Fahrzeugtür 2 bewirkt
wird. Die Fahrzeugtür 2 wird
dabei aus ihrer parallel zur Außenwand
der Karosserie 11 geführten
Position mittels der Schwenkbewegung in Richtung des Fahrzeuginneren
schwenkend geführt,
bis sie bündig
zur Karosserie 11 die Türöffnung 12 verschließt. An der
Vorderkante 9 der Fahrzeugtür 2 und der Vorderkante
der Türöffnung 12 ist
dazu ein Schloß 36 vorgesehen, mittels
dessen die Tür 2 an
ihrer Vorderkante 9 mit dem angrenzenden Karosserieteil
verriegelt wird. Gleichzeitig findet auch eine Verriegelung der
Hinterkante 10 der Fahrzeugtür 2 mit der angrenzenden Karosserie 11 statt, wozu
ein eigenes Schloß vorgesehen
sein kann. Im gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt
die Verriegelung der Hinterkante 10 in weiter unten näher beschriebener
Weise mittels der hinteren Schwenkarme 5, 6.
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2 zeigt
in einer Phasendarstellung den Vorgang des Schließens bzw.
des Öffnens
der Fahrzeugtür 2 nach 1 in
einer von der Fahrzeuginnenseite aus betrachteten Darstellung des
Schiebetürsystems.
Es sind dabei fünf
einzelne Phasenbilder gezeigt, von denen in der Darstellung nach 2 das rechte
Phasenbild die Fahrzeugtür 2 im
vollständig geöffneten
Zustand und das linke Phasenbild die Fahrzeugtür 2 im vollständig geschlossenen
Zustand zeigt. In Richtung eines Pfeiles 57 zeigen die
Phasenbilder den Vorgang des Schließens und in Richtung eines
Pfeiles 58 den Vorgang des Öffnens der Fahrzeugtür 2.
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Nach
dem rechten Phasenbild ist die vollständig geöffnete Fahrzeugtür 2 in
einer räumlich
bestimmten Drei-Punkt-Lagerung
mittels dreier Schwenkarme 5, 6 aufgehängt, wobei
zwei obere Schwenkarme 5 etwa rechtwinklig zur oberen Führungsschiene 3 bzw.
zur Fahrzeugtür 2 stehen
und in der oberen Führungsschiene 3 längsverschieblich geführt sind.
Der untere Schwenkarm 6 ist gelenkig an der Karosserie 11 (1)
befestigt und in der unteren Führungsschiene 4 längsverschieblich
geführt, wobei
die untere Führungsschiene 4 auf
der Innenseite der Fahrzeugtür 2 entlang
ihrer Unterkante 14 verläuft. Auch der untere Schwenkarm 6 steht
etwa senkrecht zur Führungsschiene 4 bzw.
zur Fläche
der Fahrzeugtür 2.
Die Schwenkarme 5, 6 sind in ihrer rechtwinkligen
Position verriegelt und erlauben durch die Längsverschieblichkeit in den
Führungsschienen 3, 4 eine
ausschließlich
translatorische Bewegung der Fahrzeugtür 2. Die Schwenkarme 5, 6 halten
die Fahrzeugtür 2 in
einem parallelen Abstand zur Außenkontur
der Karosserie 11 (1), wodurch
die Fahrzeugtür 2 etwa
parallel zur Außenfläche der Fahrzeugkarosserie 11 mit
Abstand dazu in der Längsrichtung 7 (1)
verschieblich ist. In der vollständig
geöffneten
Position der Fahrzeugtür 2 nach dem
rechten Phasenbild ergibt sich die Drei-Punkt-Lagerung der Fahrzeugtür 2 im
Bereich ihrer beiden oberen Ecken nahe der Vorderkante 9 und
der Hinterkante 10 sowie im Bereich der unteren vorderen
Ecke etwa an der Stelle, wo die Vorderkante 9 mit der Unterkante 14 zusammentrifft.
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In
der von der rechten Darstellungsseite aus zweiten Phasendarstellung
ist die Fahrzeugtür 2 in Richtung
der Vorderkante 9 teilweise nach vorne geschoben, wobei
der untere Schwenkarm 6 etwa mittig in der unteren Führungsschiene 4 liegt.
Auch in dieser Stellung der Fahrzeugtür 2 ergibt sich eine Drei-Punkt-Lagerung
mittels der beiden oberen Schwenkarme 5 an den beiden oberen
Ecken der Fahrzeugtür 2 sowie
durch den unteren Schwenkarm 6 etwa in der Mitte der Unterkante 14.
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In
der mittleren und den linken Phasendarstellungen ist die Fahrzeugtür 2 in
einer Schließstellung 8,
bei der der vorderer Schwenkarm 5 am vorderen Ende der
oberen Führungsschiene 3 und
der untere Schwenkarm 6 am hinteren Ende der unteren Führungsschiene 4 anliegt.
Ausgehend von der mittleren Darstellung ist beim weiteren Schließen der Fahrzeugtür 2 entsprechend
der Darstellungen in Richtung des Pfeiles 57 eine weitere
Längsverschiebung
der Schwenkarme 5, 6 in der jeweiligen Führungsschiene 3, 4 mittels
einer weiter unten näher beschriebenen
Verriegelung unterbunden, wobei eine Schwenkbewegung der Schwenkarme 5, 6 freigegeben
ist. Die Fahrzeugtür 2 ist
dabei an ihren beiden oberen Ecken sowie an der hinteren unteren Ecke
am Ort des Zusammentreffens der Hinterkante 10 und der
Unterkante 14 mittels der Schwenkarme 5, 6 in
einer räumlich
bestimmten Drei-Punkt-Lagerung gehalten. Die Schwenkarme 5, 6 weisen
zumindest näherungsweise
eine gleiche Schwenkarmlänge
auf, wodurch sich bei der Schwenkbewegung der Schwenkarme 5, 6 entsprechend
der Phasenbilder auf der linken Seite der 2 eine Parallelarmführung ergibt.
Beim Schließen
der Fahrzeugtür 2 in
der Abfolge nach dem Pfeil 57 bzw. beim Öffnen in
der Abfolge nach dem Pfeil 58 bleibt die Fahrzeugtür 2 über den
vollständigen
Schwenkbereich der Schwenkarme 5, 6 parallel zu
ihrer geöffneten
Position entsprechend den rechten Phasendarstellungen.
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Die
Führungsschienen 3, 4 weisen
einen im wesentlichen geradlinigen Verlauf auf, wodurch die translatorische
Verschiebebewegung der Fahrzeugtür 2 entsprechend
der rechten Phasendarstellungen im wesentlichen geradlinig verläuft, während die
einwärts
gerichtete Schließbewegung
bzw. die auswärts gerichtete Öffnungsbewegung
entsprechend den linken Phasenbildern im wesentlichen ausschließlich auf
die Schwenkbewegung der Schwenkarme 5, 6 zurückzuführen ist.
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3 zeigt
in einer perspektivischen Darstellung die obere Führungsschiene 3 nach
den 1 bis 2 mit den zwei darin längsverschieblich
geführten
oberen Schwenkarmen 5. Die beiden Schwenkarme 5 sind
identisch aufgebaut und an ihrem jeweiligen schienenseitigen Ende
mit einem Laufwagen 23 versehen. Dabei sind die Laufwagen 23 in
der Führungsschiene 3 in
der Schließrichtung 33 bis
an einen weiter unten näher
beschriebnen Längsanschlag 26 herangefahren.
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4 zeigt
in einer vergrößerten Detailansicht
den Schwenkarm 5 mit dem Laufwagen 23 nach 3.
Der Schwenkarm 5 ist an seinem türseitigen Ende in einem türfesten Haltebügel 37 gehalten
und bezüglich
des Haltebügels 37 um
eine senkrechte Schwenkachse 38 schwenkbar gelagert. An
seinem schienenseitigen Ende ist der Schwenkarm 5 an dem Laufwagen 23 befestigt
und dabei um eine parallel zur Schwenkachse 38 verlaufende
Schwenkachse 39 verschwenkbar. Ein seitlich über den
Schwenkarm 5 hervorstehender Tragarm ist starr mit dem Schwenkarm 5 verbunden
und trägt
eine Sperrolle 32. Durch die starre Verbindung führen der
Schwenkarm 5 und die Sperrolle 32 ggf. gemeinsam
eine Schwenkbewegung um die Schwenkachse 39 aus. Am Laufwagen 23 sind
bezogen auf die Längsrichtung 7 versetzt
zueinander zwei Paare von Führungsrollen 15, 16 sowie
eine einzelne Tragrolle 24 am Laufwagen 23 befestigt.
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5 zeigt
in Richtung der Längsverschiebung
gesehen den Schwenkarm 5 nach 4, wobei der
Laufwagen 23 in die obere Führungsschiene 3 eingesetzt
ist. Die Tragrolle 24 rollt dabei auf einer unteren Fläche 55 der
Führungsschiene 3 ab
und dient dabei der Gewichtskraftaufnahme der Fahrzeugtür 2 (1).
Der Schwenkarm 5 ist mittels der ersten Führungsrolle 15 gegen
eine erste Lauffläche 17 der
Führungsschiene 3 in
Richtung der Fahrzeuginnenseite abgestützt. Des weiteren ist der Schwenkarm 5 mittels
der zweiten Führungsrolle 16 gegen eine
zweite Lauffläche 18 in
Richtung der Fahrzeugaußenseite
abgestützt.
Die Führungsrollen 15, 16 sind
dabei um eine gemeinsame Drehachse 40 drehbar gelagert
und weisen einen unterschiedlich großen Durchmesser auf. Durch
den unterschiedlich großen
Durchmesser ist sichergestellt, daß die obere Führungsrolle 16 nicht
an der ersten Lauffläche 17 anliegt.
Es ist eine definierte Drehrichtung der beiden Führungsrollen 15, 16 sichergestellt.
Die beiden Führungsrollen 15, 16 können auch
achsversetzt zueinander angeordnet sein.
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Die
senkrechte Drehachse 40 liegt parallel zu den beiden Schwenkachsen 38, 39 sowie
parallel zu den beiden Laufflächen 17, 18.
Die horizontale Drehachse 41 der Tragrolle 24 liegt
parallel zur horizontalen unteren Fläche 55.
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Die
Sperrolle 32 mit ihrer parallel zur Schwenkachse 39 liegende
Drehachse rollt auf einer senkrechten, in Längsrichtung der Führungsschiene 13 laufenden
Sperrfläche 27 ab.
Sofern die Sperrolle 32 entsprechend 5 an
der Sperrfläche 27 anliegt, kann
der Schwenkarm 5 infolge der Lagerung der Sperrolle 32 an
dem seitlich hervorstehenden Hebelfortsatz nach 4 keine
Schwenkbewegung um die Schwenkachse 39 ausführen, während die
translatorische Verschieblichkeit in der Führungsschiene 3 durch
Abrollen der Führungsrollen 15, 16,
der Tragrolle 24 und der Sperrolle 32 freigegeben
ist.
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6 zeigt
in einer vergrößerten Ansicht
die Einzelheit VI in 3. Demnach ist der Laufwagen 23 zusammen
mit dem Schwenkarm 5 in der Schließrichtung 33 nahe
zu einem Längsanschlag 26 verfahren,
wobei der Längsanschlag 26 im
gezeigten Ausführungsbeispiel
durch eine umgebogene Blechlasche gebildet ist. In diesem Bereich
ist eine Sperrvorrichtung 25 zur Verhinderung einer gleichzeitig schwenkenden
und translatorischen Bewegung des Schwenkarmes 5 vorgesehen.
Die Sperrvorrichtung 25 umfaßt im Bereich der Schließstellung 8 den Längsanschlag 26,
die Sperrfläche 27,
die Sperrolle 32 sowie eine weiter unten näher beschriebene Längsverriegelung 28.
Die Sperrfläche 27 geht
dabei nicht über
die volle Länge
der Führungsschiene 3, sondern
geht kurz vor dem Längsanschlag 26 in
die Längsverriegelung 28 über.
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7 zeigt
in einer Draufsicht die Anordnung nach 6, demnach
der Schwenkarm 5 in der Schließrichtung 33 zur Schließstellung 8 hin
bewegt wird. Die seitlich an einem Hebelarm über den Schwenkarm 5 hervorstehende
Sperrolle 32 liegt abrollend an der Sperrfläche 27 an
und verhindert eine Schwenkbewegung des Schwenkarmes 5,
während eine
translatorische Bewegung des Schwenkarmes 5 in der Schließrichtung 33 oder
in entgegengesetzter Richtung freigegeben ist. Der in der Führungsschiene 3 translatorisch
verschieblich geführte
Schwenkarm 5 weist in der Darstellung nach 7 einen
Abstand zum Längsanschlag 26 auf,
wobei auch die Sperrolle 32 einen Abstand zur Längsverriegelung 28 aufweist.
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8 zeigt
die Anordnung nach 7, bei der der Schwenkarm 5 am
Längsanschlag 26 anliegt. Die
Sperrolle 23 ist dabei entlang der Sperrfläche 27 über die
Längsverriegelung 28 hinaus
abgerollt und liegt dabei nicht mehr an der Sperrfläche 27 an.
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9 zeigt
die Anordnung nach den 7 und 8, bei der
der Schwenkarm 5 in einer Schwenkrichtung 42 teilweise
verschwenkt ist und dabei die Fahrzeugtür 2 in Richtung des
Fahrzeuginneren zieht. Die Sperrolle 32 führt dabei
ebenfalls eine Schwenkbewegung in der Schwenkrichtung 42 aus
und greift hinter die Längsverriegelung 28,
wobei die Sperrolle 32 auf einer inneren Kurvenbahn 43 der Längsverriegelung 28 abrollt.
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10 zeigt
die Anordnung nach den 7 bis 9, bei der
der Schwenkarm 5 vollständig nach
innen geschwenkt ist und dabei die Fahrzeugtür 2 vollständig nach
innen gezogen hat. Die Kurvenbahn 43 der Längsverriegelung 28 ist
derart ausgebildet, daß die
Sperrolle 32 nach außen
und entgegen der Schließrichtung 33 (7)
abgestützt
ist. Dabei ist die Schwenkbewegung des Schwenkarmes 5 freigegeben,
während
eine translatorische Verschiebung des Schwenkarmes 5 entlang
der Führungsschiene 3 unterbunden
ist. Die Abstützung
der Sperrolle 32 gegen die Kurvenbahn 43 bewirkt
eine karosseriefeste Verriegelung der Fahrzeugtür 2 im Bereich ihrer
Hinterkante 10 entsprechend der Darstellung nach 1.
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11 zeigt
in einer perspektivischen Übersichtsdarstellung
Einzelheiten des unteren Schwenkarmes 6 nach 1.
Der Schwenkarm 6 ist mittels eines Haltebügels 44 an
der Karosserie 11 fahrzeugfest befestigt und dabei um eine
hochkant stehende Schwenkachse 45 am Haltebügel 44 schwenkbar
gelagert. Der Haltebügel 44 weist
einen Anschlag 46 auf, der eine Schwenkbewegung des Schwenkarmes 6 von
der gezeigten senkrecht abstehenden Lage heraus nur in die Schwenkrichtung
entsprechend des Pfeiles 42 zuläßt. An seinem türseitigen
Ende 49 trägt
der Schwenkarm 6 zwei Führungsrollen 19, 20, deren
parallel zueinander liegenden, hochkant stehenden Drehachsen 47, 48 entlang
der Längsachse des
Schwenkarmes 6 angeordnet sind.
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12 zeigt
in einer Frontansicht den Schwenkarm 6 nach 11,
wobei das türseitige Ende 49 in
der türseitigen,
unteren Führungsschiene 4 geführt ist.
Die Führungsschiene 4 weist
beispielhaft als U-Profil dargestellt einen etwa U-förmigen, nach unten offenen
Querschnitt auf, wobei die Führungsrolle 19 innerhalb
des U-Querschnittes und die Führungsrolle 20 fahrzeugseitig
außerhalb
des U-Querschnittes der Führungsschiene 4 liegt.
Ein Schenkel des U-Profils der Führungsschiene 4 ist
dabei zwischen den beiden Führungsrollen 19, 20 geführt, wobei
die erste Führungsrolle 19 den
Schwenkarm 6 gegen eine erste Lauffläche 21 in Richtung der
Fahrzeuginnenseite abstützt.
Des weiteren ist der Schwenkarm 6 mittels der zweiten Führungsrolle 20 gegen
eine zweite Lauffläche 22 in
Richtung der Fahrzeugaußenseite abgestützt. In
der gezeigten Anordnung liegt die innenseitige Führungsrolle 19 an einem
Längsanschlag 29 der
Führungsschiene 4 an.
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13 zeigt
in einer perspektivischen Übersichtsdarstellung
die Anordnung nach 12, demnach die Führungsschiene 4 an
ihrer Oberseite 51 im Bereich des Längsanschlages 29 eine
gerundete Ecke 50 aufweist. Die außenseitig der Führungsschiene 4 ablaufende
Führungsrolle 20 bildet
dabei eine Sperrolle 32, die bei einer abrollenden seitlichen Anlage
an der seitlichen Fläche
der Führungsschiene 4 eine
Schwenkbewegung des Schwenkarmes 6 verhindert, während gleichzeitig
eine translatorische Bewegung in Richtung der Längsachse der Führungsschiene 4 freigegeben
ist. Die seitliche, äußere Lauffläche 22 nach 12 bildet
dabei eine Sperrfläche 30,
gegen die die Sperrolle 32 abgestützt ist.
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Die
Sperrfläche 30,
die Sperrolle 32, der Längsanschlag 29 und
die gerundete Ecke 50 bilden zusammen eine Sperrvorrichtung 25 zur
Verhinderung einer gleichzeitig schwenkenden und translatorischen
Bewegung des Schwenkarmes 6. In der Position nach 13,
bei der die schieneninnere Führungsrolle 19 am
Längsanschlag 29 anliegt,
kann die schienenäußere Führungsrolle 20 um
die gerundete Ecke 50 abrollen, in dessen Folge eine Schwenkbewegung
des Schwenkarmes 6 in Richtung des Pfeiles 42 (11)
freigegeben ist. Gleichzeitig umschließen dabei die beiden Führungsrollen 19, 20 den
als Blechlasche ausgebildeten Längsanschlag 29,
wodurch eine translatorische Relativbewegung des Schwenkarmes 6 parallel
zur Längsachse
der Führungsschiene 4 verhindert
ist.
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14 zeigt
in einer schematischen Darstellung die Geschwindigkeitsverhältnisse
einer Fahrzeugschiebetür 56 nach
dem Stand der Technik, demnach die Hinterkante 10 im Bereich
der Schließstellung
an einem Schwenkarm 5 schwenkend geführt ist, während die Vorderkante 9 der
Fahrzeugschiebetür 56 in
einer Längsführung 52 translatorisch verschieblich
geführt
ist. Die translatorische Längsführung 52 ist
idealisiert geradlinig dargestellt und kann in einer realen Ausführung auch
einen großen Bahnradius
aufweisen. Zur Ausführung
der Schwenkbewegung wurde die Fahrzeugschiebetür 56 zuvor mittels
Handkraft in eine translatorische Geschwindigkeit vt versetzt.
Die daraus entstandene kinetische Energie der Fahrzeugschiebetür 56 wird
anschließend
in eine Schließbewegung
umgesetzt, indem die Hinterkante 10 mittels des Schwenkarmes 5 eine
Schwenkbewegung um einen Schwenkwinkel α ausführt, während die Vorderkante 9 eine
rein translatorische Bewegung erfährt. Ein angedeuteter Massenschwerpunkt
S der Fahrzeugschiebetür 56 bewegt
sich dabei mit einer Längsgeschwindigkeit
v1 und einer Quergeschwindigkeit v2, aus denen sich seine Bahngeschwindigkeit
vs zusammensetzt.
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In
dem Geschwindigkeitsdiagramm nach 15 sind
die Längsgeschwindigkeit
v1 und die Quergeschwindigkeit v2 des Massenschwerpunktes S nach 14 sowie
dessen daraus resultierende Bahngeschwindigkeit vs in
Abhängigkeit
des Schwenkwinkels α (14)
aufgetragen. Es ist deutlich zu erkennen, daß zu Beginn der Schwenkbewegung
bei einem Schwenkwinkel α =
0° die Bahngeschwindigkeit
v des Massenschwerpunktes S gleich der eingangs aufgebrachten translatorischen
Geschwindigkeit vt ist. Mit zunehmendem
Schwenkwinkel α sinkt
die Bahngeschwindigkeit vs des Massenschwerpunktes
S erheblich ab. Die kinetische Energie der Fahrzeugtür 56 ist
erheblich vermindert und kann ggf. für ein sicheres Einrasten eines
Türschlosses
nicht ausreichen. Für
ein sicheres Schließen
mit einer entsprechend hohen Bahngeschwindigkeit vs im
Bereich eines Schwenkwinkels α von
90° ist
eine überhöhte eingangsseitige
translatorische Geschwindigkeit vt mit entsprechend
hohen Handkräften
erforderlich. Die Abbremsung der Bahngeschwindigkeit vs bewirkt
eine hohe mechanische Belastung des Schwenkarmes 5 nach 14.
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Die 16 und 17 zeigen
die Geschwindigkeitsverhältnisse
der Fahrzeugtür 2 entsprechend
der vorliegenden Erfindung. Aus einer translatorischen Eingangsgeschwindigkeit
vt heraus führen die beispielhaft gezeigten
beiden Schwenkarme 5 eine Schwenkbewegung um den gleichen Schwenkwinkel α aus, wobei
sowohl die Vorderkante 9 als auch die Hinterkante 10 im
gleichen Maße
die entsprechende Schwenkbewegung ausführen. Der Schwerpunkt S der
Fahrzeugtür 2 bewegt
sich dabei mit einer Längsgeschwindigkeit
v1 und einer Quergeschwindigkeit v2, die in 17 abhängig vom Schwenkwinkel α aufgetragen
sind. Es ergibt sich eine resultierende Bahngeschwindigkeit vs des Schwerpunktes S, der über den
gesamten Schwenkwinkel α konstant
und gleich der translatorischen Eingangsgeschwindigkeit vt ist. Im Bereich der Schließstellung
nahe einem Schwenkwinkel von α =
90° steht
eine Bahngeschwindigkeit vs in der vollen
Höhe der
eingangs als kinetische Energie bereitgestellten translatorischen
Geschwindigkeit vt zur Verfügung, die
auch bei geringen translatorischen Geschwindigkeiten vt für ein sicheres
Einrasten des Schlosses 36 (1) ausreicht.