DE102005025475A1 - Tür mit Türbremse - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Tür (10), insbesondere eine Tür für ein Kraftfahrzeug, vorgeschlagen. Die Tür (10) ist mit einer Türbremse (18) versehen, die eine Bremsstange (20) umfasst, auf die eine Bremseinrichtung wirkt. Erfindungsgemäß arbeitet die Bremseinrichtung hydraulisch. Zur Minimierung der Betätigungskräfte für die Bremseinrichtung ist die Bremseinrichtung mittels eines elektrisch schaltenden Ventils steuerbar.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Tür, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- Eine derartige Tür ist beispielsweise aus der
DE 103 20 148 A1 bekannt und umfasst eine Türbremse, mittels der ein ungewolltes Verschwenken einer Tür eines Kraftfahrzeugs verhindert werden kann. Die Türbremse umfasst eine türfeste Bremseinrichtung, die auf eine Bremsstange wirkt, die mit einem Ende gelenkig an einem Karosseriebereich des Fahrzeugs angelenkt ist. Die Bremseinrichtung umfasst einen Aktuator. Ein Elektromotor des Aktuators treibt eine Mechanik an, die auf eine eine Buchse umgebende Umschlingungsfeder wirkt. Die Buchse ist von der Bremsstange durchgriffen. In einem Sperrzustand wirkt über die Buchse eine Klemmkraft auf die Bremsstange, so dass ein Verschwenken der Tür verhindert wird. Zur Freigabe wird die Klemmkraft mittels des Aktuators in Abhängigkeit von einer auf die Tür aufgebrachten Bewegungskraft gelöst. Unterhalb eines Schwellenwerts für die Bewegungskraft wird ein Bremsen durch die Bremseinrichtung veranlasst und bei einem Überschreiten des Schwellenwerts wird veranlasst, dass die Bremseinrichtung in den Freigabezustand verbracht wird. Diese Bremseinrichtung hat einen komplizierten mechanischen Aufbau. - Des Weiteren sind aus der Praxis Türbremsen bekannt, die in Abhängigkeit von der Schließ- bzw. Öffnungsgeschwindigkeit der betreffenden Tür. gesteuert sind. Bei einer derartigen Lösung ist zum Lösen der Türbremse ein Widerstand zu überwinden. Wenn die Tür dann in Bewegung versetzt ist, stoppt der Schwenkvorgang beim Schließen erst durch Festhalten der Tür durch einen Benutzer.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tür der einleitend genannten Gattung mit einer Türbremse zu schaffen, die ein Anhalten der Tür in einer beliebigen Schwenkposition ermöglicht.
- Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine Tür mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
- Der Kern der Erfindung besteht mithin darin, dass die Bremseinrichtung von einem Bediener durch Betätigung des mindestens einen elektrisch schaltenden Ventils gezielt in einen Freigabezustand bzw. einen Bremszustand versetzt werden kann. Dies ist grundsätzlich in jeder beliebigen Schwenkposition der Tür möglich. Durch das Lösen der Bremseinrichtung durch Schalten des Ventils in Durchlassstellung ist beim Verschwenken der Tür im Wesentlichen kein von der Bremseinrichtung auf die Tür ausgeübter Widerstand zu überwinden. Vielmehr kann die Tür über ihren Schwenkbereich hinweg feinfühlig in jeder beliebigen Stellung angehalten werden. Die Betätigungskräfte für die Bremseinrichtung sind durch die Auslegung des Ventils als elektrisch schaltendes Ventil minimiert.
- Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Tür nach der Erfindung ist das elektrisch schaltende, in der Regel ein Magnetventil darstellende Ventil mittels eines im Bereich eines Türgriffs angeordneten Handschalters lösbar. Der Türgriff kann ohnehin an einer Fahrzeugtür vorgesehener Türgriff sein und an der Fahrzeugaußenseite oder auch an der Fahrzeuginnenseite angebracht sein. Vorzugsweise ist sowohl im Bereich eines an der Fahrzeugaußenseite angebrachten Türgriffs als auch im Bereich eines an der Fahrzeuginnenseite angebrachten Türgriffs ein Handschalter für die Bremseinrichtung angeordnet. Bei einer Betätigung bzw. einem Greifen des jeweiligen Türgriffs durch einen Benutzer erfolgt somit ein Lösen der Bremseinrichtung, wodurch sich die Bremsstange gegenüber der Bremseinrichtung im Wesentlichen frei bewegen kann. Ansonsten befindet sich die Bremseinrichtung vorzugsweise in Sperrstellung. Der Türgriff kann ein beweglicher Türentriegelungsgriff oder auch ein starr an der Tür vorgesehener Handgriff sein. Insbesondere an der Innenseite einer Fahrzeugtür können mehrere Handschalter zum Lösen der Bremseinrichtung angeordnet sein. Beispielsweise ist ein Handschalter in einen Türentriegelungsgriff und ist ein weiterer Handschalter in einen unbeweglich an der Tür vorgesehenen Handgriff integriert. Grundsätzlich kann der Handschalter an der Türinnenseite optimal an die jeweiligen Bedingungen angepasst werden, wobei die ergonomische Gestaltung aufgrund der geringen aufzubringenden Betätigungskräfte für den Handschalter keinen Zwängen unterliegt.
- Der Handschalter ist beispielsweise ein Taster oder auch ein berührungslos arbeitender Sensor, wie ein so genannter Hall-Sensor.
- Alternativ oder zusätzlich kann ein Handschalter aus einer Kontaktfolie oder dergleichen vorgesehen sein, die beispielsweise im Bereich eines Fensterrahmens der Fahrzeugtür und/oder in einem anderen Bereich der Fahrzeugtür angeordnet ist, auf den ein Benutzer beim Öffnen oder Schließen der Tür bevorzugt eine Kraft ausübt.
- Bei einer speziellen Ausführungsform der Tür nach der Erfindung ist der Handschalter so ausgelegt, dass die Bremseinrichtung bei einer Druck- oder einer Zugkraft auf den betreffenden Türgriff gelöst wird, wobei der Handschalter dann beispielsweise in eine Türgriffmechanik integriert ist. Bei einem Loslassen des Türgriffs wird der Schwenkvorgang der Tür unterbrochen. Ein Zuwerfen aus einer weit geöffneten Türstellung ist somit nicht möglich, was wiederum das Risiko einer Verletzung einer Person durch die Tür mindert.
- Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Tür nach der Erfindung ist im Bereich mindestens einer Türkante mindestens ein Abstandssensor angeordnet, der die Bremseinrichtung bei Erkennung eines Hindernisses aktiviert. Der Abstandssensor kann einen Einklemmschutz und/oder auch eine Einrichtung sein, die eine Kollision der Tür mit einem Hindernis, wie einem Fahrzeug oder einer Garagenwand, bei deren Öffnen verhindert. Damit kann eine Beschädigung der Tür oder auch von Gegenständen verhindert werden, die beim Aufschwenken der Tür ein Hindernis darstellen.
- Die Bremseinrichtung umfasst zweckmäßigerweise mindestens einen Hydraulikzylinder, dessen Kolben mit der Bremsstange verbunden ist. In diesem Falle kann der Zustrom bzw. Abstrom von Hydraulikflüssigkeit in eine Kammer des Hyd raulikzylinders einfach durch Betätigung des elektrisch schaltenden Ventils gesperrt oder freigegeben werden.
- Vorteilhaft ist der Hydraulikzylinder ein doppelt wirkender Zylinder, dessen beiden Kammern jeweils über einen Anschlusskanal mit einem vorzugsweise gemeinsamen Hydraulikkreis verbunden sind, der für jede Kammer ein als Schaltventil dienendes, elektrisch schaltendes Ventil aufweist. Bei geöffneten Schaltventilen ist der Kolben des Hydraulikzylinders frei beweglich, und bei geschlossenen Schaltventilen ist die Bewegung des Kolbens des Hydraulikzylinders gesperrt. Beim Verschwenken der Tür wird der Kolben des Hydraulikzylinders bewegt und so die Hydraulikflüssigkeit in den beiden Kammern verschoben. Durch ein Schließen der beiden Schalt- bzw. Bremsventile wird die Tür hydraulisch blockiert. Die beiden Schaltventile können in einer Baueinheit integriert und mit einer gemeinsamen magnetischen Betätigungseinrichtung versehen sein.
- Um die Möglichkeit zu bieten, die Tür ohne Betätigung des Handbetätigungsgriffs aus einem fast geschlossenen Zustand, z.B. aus einem angelehnten Zustand in einen geschlossenen Zustand zu versetzen, kann eine Rampe vorgesehen sein, die zumindest im im Wesentlichen geschlossenen Zustand der Tür das bzw. die Ventile offen hält. Diese Rampe kann elektronisch ausgebildet sein und einen Wegsensor oder einen Winkelsensor umfassen oder auch ein mechanisches Betätigungsglied, wie einen Hebel oder einen Bowdenzug, umfassen, das auf einen elektrischen Schalter wirkt. Der Weg- bzw. Winkelsensor bzw. der elektrische Schalter ist mit einer Steuereinheit der Türbremse verbunden. Die Steuereinheit schaltet die Ventile bis zu dem festgelegten Öffnungswinkel in Durchlassstellung. Vorzugsweise ist die Rampe so ausgebildet, dass sie die Ventile bis zu einem Öffnungswinkel der Tür von beispielsweise 15° offen hält. Die Tür kann damit innerhalb dieses Bereichs ohne Betätigung eines der Handschalter frei verschwenkt und auch zugeworfen werden.
- Um temperaturbedingte Volumenänderungen der Hydraulikflüssigkeit ausgleichen zu können, ist der Hydraulikkreis bei einer bevorzugten Ausführungsform der Tür nach der Erfindung mit einem Ausgleichsbehälter versehen, in dem vorzugsweise ein mittels einer Feder vorgespannter Kolben auf einen Hydraulikflüssigkeitsvorrat wirkt.
- Um sicherzustellen, dass der Hydraulikzylinder und der damit verbundene Hydraulikkreis bei einer Kraft, die bei geschlossenen Schaltventilen auf die Tür ausgeübt wird, nicht zerstört wird, sind die Anschlusskanäle der Kammern bei einer bevorzugten Ausführungsform über mindestens eine Überbrückungsleitung miteinander verbunden, in der ein Überdruckventil angeordnet ist. Statt eines Überdruckventils kann auch eine Drossel oder dergleichen in der Überbrückungsleitung vorgesehen sein.
- Die Türbremse ist vorzugsweise so ausgelegt, dass die Bremsstange schwenkbar im Bereich eines karosseriefesten Teils eines Türscharniers angelenkt ist und die Bremseinrichtung an der Tür fixiert ist. Denkbar ist es natürlich auch, die Bremseinrichtung karosseriefest auszulegen und die Bremsstange schwenkbar an der Tür zu befestigen.
- Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
- Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Fahrzeugtür ist in der Zeichnung schematisch verein facht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
- Die einzige Figur zeigt eine Tür mit einem Schaltbild einer Türbremse.
- In der Zeichnung ist eine Tür
10 eines ansonsten nicht näher dargestellten Personenkraftwagens dargestellt, die über ein Scharnier12 schwenkbar an einer Fahrzeugkarosserie16 angelenkt ist. Die Schwenkachse der Tür10 ist von einer Scharnierachse14 gebildet. Von dem Scharnier12 ist in der Zeichnung ein karosseriefester Teil dargestellt. - Die Tür
10 ist mit einer hydraulisch wirksamen Türbremse18 versehen, die eine Bremsstange20 umfasst, die über ein Gelenk22 so an dem karosseriefesten Teil des Scharniers12 befestigt ist, dass sie in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene verschwenkbar ist. Das Gelenk22 ist von der Scharnierachse14 beabstandet. - Die Bremsstange
20 durchgreift bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen einer Bremseinrichtung zugeordneten Hydraulikzylinder24 , der über eine Lasche26 an die Tür10 angebunden ist. Die Bremsstange20 ist mit einem Kolben28 des Hydraulikzylinders24 verbunden. Der Hydraulikzylinder24 ist als doppelt wirkender Zylinder ausgebildet, so dass der in einem Gehäuse des Hydraulikzylinders24 geführte Kolben28 eine erste Kammer30 des Hydraulikzylinders24 von einer zweiten Kammer32 des Hydraulikzylinders24 trennt. - Im vorliegenden Fall sitzt der Kolben
28 auf der Bremsstange20 , so dass die Bremsstange20 den Hydraulikzylinder24 vollständig durchgreift. Es ist aber auch denkbar, dass der Kolben28 am freien Ende der Bremsstange20 ange ordnet ist, so dass die zweite Kammer32 des Hydraulikzylinders24 nicht von der Bremsstange20 durchgriffen wäre. - Die erste Kammer
30 des Hydraulikzylinders24 ist mit einem ersten Anbindungs- bzw. Anschlusskanal34 und die zweite Kammer32 des Hydraulikzylinders24 ist mit einem zweiten Anbindungs- bzw. Anschlusskanal36 verbunden. Die beiden Anbindungskanäle34 und36 führen zu einer Ventileinheit38 , die ein erstes Schaltventil40 und ein zweites Schaltventil42 umfasst, die über eine gemeinsame magnetische Betätigungseinheit46 betätigbar sind und mittels einer Feder44 in Schließrichtung vorgespannt sind. Zum Öffnen der Schaltventile40 und42 ist die Betätigungseinheit46 über eine Steuereinheit70 mit einem im Bereich eines Türinnengriffs angeordneten, als Taster ausgebildeten Handschalter72 und einem im Bereich eines Türaußengriffs angeordneten, berührungslos arbeitenden Handschalter74 verbunden. Die Handschalter72 und74 sind so angeordnet, dass die Schaltventile40 und42 mittels der Betätigungseinheit46 elektrisch in Durchlassstellung geschaltet werden, sobald ein Benutzer den Türinnengriff oder den Türaußengriff greift. Bei einem Loslassen des jeweiligen Türgriffs und des jeweils zugeordneten Handschalters72 bzw.74 schalten die Schaltventile40 und42 aufgrund eines von der Steuereinheit70 an die Betätigungseinheit46 abgegebenen elektrischen Impulses in Sperrstellung, wodurch die Türbremse18 aktiv wird und einem Verschwenken der Tür10 entgegenwirkt. - Bei Betätigung der Betätigungseinheit
46 werden die Schaltventile40 und42 also jeweils in Öffnungsstellung geschaltet, wodurch über eine Brückenleitung48 ein Fluidstrom zwischen der ersten Kammer30 und der zweiten Kammer32 des Hydraulikzylinders24 freigegeben wird. Beim Öffnen der Tür10 und dem damit durch das Verschwenken der Tür10 erfolgenden Versatz des Kolbens28 des Zylinders24 strömt Hydraulikflüssigkeit aus der zweiten Kammer32 über den zweiten Anbindungskanal36 , das zweite Schaltventil42 , die Brückenleitung48 , das erste Schaltventil40 und die erste Anbindungsleitung34 in die erste Kammer30 des Hydraulikzylinders24 . Beim Schließen der Tür10 hat der Fluidstrom eine umgekehrte Richtung. - Durch Betätigung der Betätigungseinheit
46 werden die Schaltventile40 und42 gegen die Kraft der Feder44 geöffnet. Der Kolben28 des Hydraulikzylinders24 kann dann im Zylindergehäuse im Wesentlichen widerstandsfrei bewegt werden, wodurch die Hydraulikflüssigkeit in dem Zylinder verschoben wird. Wenn die Schaltventile40 ,42 geschlossen werden, wird der Fluidstrom zwischen den beiden Kammern30 und32 des Hydraulikzylinders24 gesperrt, was zu einer hydraulischen Blockierung der Tür10 führt. - Des Weiteren ist im Bereich eines dem Scharnier
12 abgewandten Randes der Tür10 ein Abstandssensor66 angeordnet, der bei Erkennen eines Hindernisses bewirkt, dass die Schaltventile40 und42 mittels der Steuereinheit60 in Sperrstellung geschaltet werden, so dass ein Weiterverschwenken der Tür10 und eine Kollision der Tür10 mit dem Hindernis verhindert wird. Die Steuereinheit70 ist so ausgelegt, dass die Schaltung der Schaltventile40 ,42 in Sperrstellung bei Erkennen eines Hindernisses auch erfolgt, wenn einer der Handschalter72 und74 betätigt ist. - Ferner sind zwischen dem ersten Anbindungskanal
34 und dem zweiten Anbindungskanal36 zwei Überbrückungsleitungen56 und58 angeordnet, in denen jeweils ein als Rückschlagventil ausgebildetes Überdruckventil60 bzw.62 angeordnet ist. Die Überdruckventile60 und62 verhindern, dass eine Kraft, die bei geschlossenen Schaltventilen40 ,42 auf die Tür10 ausgeübt wird, zu einer Zerstörung der hydraulischen Einrichtungen führt. Die Tür10 kann also auch bei geschlossenen Schaltventilen40 und42 , d.h. ohne Betätigung der Bremseinrichtung18 bewegt werden, dann allerdings nur mit einem erhöhten Kraftaufwand. - Um eine temperaturbedingte Volumenveränderung der Hydraulikflüssigkeit in dem den Hydraulikzylinder
24 , die Leitungen34 ,36 ,48 ,56 ,58 und die Schaltventile38 ,40 umfassenden Hydraulikkreis ausgleichen zu können, ist die Brückenleitung48 mit einem Ausgleichsbehälter50 verbunden, in dem ein Hydraulikflüssigkeitsvorrat vorgehalten wird, auf den ein mittels einer Feder52 vorgespannter Kolben54 wirkt. Es wird damit bei Bedarf automatisch Hydraulikflüssigkeit nachgeführt. - Durch die Verwendung eines hydraulischen Systems können die Kräfte zum Lösen der Bremseinrichtung
18 klein gehalten werden. Die hierfür erforderlichen Übertragungselemente sind keinen großen Kräften ausgesetzt. -
- 10
- Tür
- 12
- Scharnier
- 14
- Scharnierachse
- 16
- Fahrzeugkarosserie
- 18
- Türbremse
- 20
- Bremsstange
- 22
- Gelenk
- 24
- Hydraulikzylinder
- 26
- Lasche
- 28
- Kolben
- 30
- Erste Kammer
- 32
- Zweite Kammer
- 34
- Erster Anbindungskanal
- 36
- Zweiter Anbindungskanal
- 38
- Ventileinheit
- 40
- Erstes Schaltventil
- 42
- Zweites Schaltventil
- 44
- Feder
- 46
- Betätigungseinrichtung
- 48
- Brückenleitung
- 50
- Ausgleichsbehälter
- 52
- Feder
- 54
- Kolben
- 56
- Überbrückungsleitung
- 58
- Überbrückungsleitung
- 60
- Überdruckventil
- 62
- Überdruckventil
- 70
- Steuereinheit
- 72
- Handschalter
- 74
- Handschalter
- 76
- Abstandssensor
Claims (14)
- Tür, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Türbremse (
18 ), die eine Bremsstange (20 ) umfasst, auf die eine Bremseinrichtung wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung hydraulisch arbeitet und mittels mindestens eines elektrisch schaltenden Ventils (40 ,42 ) steuerbar ist. - Tür nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil mittels mindestens eines im Bereich eines Türgriffs angeordneten Handschalters (
72 ,74 ) lösbar ist. - Tür nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Handschalter in den Türgriff integriert ist.
- Tür nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Handschalter (
72 ) ein Taster ist. - Tür nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Handschalter (
74 ) ein berührungslos arbeitender Sensor ist. - Tür nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Handschalter die Bremseinrichtung bei einer Druckkraft oder einer Zugkraft auf den Türgriff löst.
- Tür nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich einer Türkante mindestens ein Abstandssensor (
76 ) angeordnet ist, der die Bremseinrichtung bei Erkennung eines Hindernisses aktiviert. - Tür nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung mindestens einen Hyd raulikzylinder (
24 ) umfasst, dessen Kolben (28 ) mit der Bremsstange (20 ) verbunden ist. - Tür nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikzylinder (
24 ) ein doppelt wirkender Zylinder ist, dessen beiden Kammern (30 ,32 ) jeweils über einen Anschlusskanal (34 ,36 ) mit einem Hydraulikkreis verbunden sind, der für jede Kammer (30 ,32 ) ein elektrisch schaltendes Ventil (40 ,42 ) aufweist, wobei die Ventile (40 ,42 ) vorzugsweise eine gemeinsame Betätigungseinheit (46 ) aufweisen. - Tür nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikkreis einen Ausgleichsbehälter (
50 ) umfasst, in dem vorzugsweise ein mittels einer Feder (52 ) vorgespannter Kolben (54 ) auf einen Hydraulikflüssigkeitsvorrat wirkt. - Tür nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusskanäle (
34 ,36 ) der Kammern (30 ,32 ) des Hydraulikzylinders (24 ) über mindestens eine Überbrückungsleitung (56 ,58 ) miteinander verbunden sind, in der ein Überdruckventil (60 ,62 ) oder eine Drossel angeordnet ist. - Tür nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsstange (
20 ) im Bereich eines karosseriefesten Teils eines Türscharniers (12 ) schwenkbar angelenkt ist und die Bremseinrichtung an der Tür (10 ) fixiert ist. - Tür nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rampe vorgesehen ist, die zumindest im geschlossenen Zustand der Tür die Türbremse in Freigabestellung hält.
- Tür nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampe bis zu einem Öffnungswinkel der Tür von etwa 15° die Türbremse in Freigabestellung hält.
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