DE102005057586A1

DE102005057586A1 - PKW-Tür

Info

Publication number: DE102005057586A1
Application number: DE102005057586A
Authority: DE
Inventors: Timo Weithmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Weithmann Timo De
Priority date: 2004-12-01
Filing date: 2005-11-30
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2025-12-01
Also published as: DE102005057586B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine PKW-Tür zum Ein- und Aussteigen oder Be- und Entladen eines PKWs mit einer Öffnungsseite und einer Scharnierseite an der mindestens ein Scharnier, welches einerseits an der Karosserie des PKWs und andererseits an der Tür befestigt ist, angebracht ist und die Tür zum Öffnen und Schließen eine Schwenkbewegung um mindestens eine Schwenkachse ausführt, wobei sie sich auf der Öffnungsseite von der Karosserie löst und den Einstieg frei gibt, wobei das Scharnier zwei Schwenkachsen aufweist, die senkrecht zu den Schwenkachsen beabstandet sind und zwischen den Schwenkachsen ein Verbindungselement vorgesehen ist, welches wiederum schwenkbar an den Schwenkachsen gelagert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine PKW-Tür zum Ein- und Aussteigen oder Be- und Entladen eines PKW's mit einer Öffnungsseite und einer Scharnierseite an der mindestens ein Scharnier, welches einerseits an der Karosserie des PKW's und andererseits an der Tür befestigt ist, angebracht ist und die Tür zum Öffnen und Schließen eine Schwenkbewegung um mindestens eine Schwenkachse ausführt, wobei sie sich auf der Öffnungsseite von der Karosserie löst und den Einstieg frei gibt.

Türen üblicher Bauart weisen ein Scharnier mit einem festen Drehpunkt auf.

Die Türe ist an einer Seite über ein Scharnier befestigt und schwenkt über die feststehende Drehachse des Scharniers.

Durch die feststehende Drehachse wird die Zugänglichkeit der Türöffnung von der Größe des Öffnungswinkel bestimmt. Im täglichen Gebrauch ist der Raum für den kompletten Schwenkbereich vor der Türe nicht immer ausreichend vorhanden. Je kleiner Öffnungswinkel der Türe ist, desto mehr wird der Zugang der Türöffnung erschwert.

Beispielweise ist bei Kraftfahrzeug-Türen in engen Parklücken, durch geringen Abstand zum anderen Fahrzeug, der Öffnungswinkel der Türen häufig begrenzt.

Eine möglichst gute Zugänglichkeit von Türen mit eingeschränkten Platzverhältnissen vor der Türe wird derzeit mit Türen, die mit einer Schiebebewegung zur Seite öffnen, ermöglicht.

Bei diesen Systemen wird die Türe an Längsführungen befestigt.

Das Anbringen einer Führung zum seitlichen verschieben der Türe ist aus Platzmangel oder technischen Gründen nicht immer möglich.

Dies Problem wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Fortbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Demgemäß schlägt der Erfinder vor, die an sich bekannte PKW-Tür zum Ein- und Aussteigen oder Be- und Entladen eines PKW's mit einer Öffnungsseite und einer Scharnierseite an der mindestens ein Scharnier, welches einerseits an der Karosserie des PKW's und andererseits an der Tür befestigt ist, angebracht ist und die Tür zum Öffnen und Schließen eine Schwenkbewegung um mindestens eine Schwenkachse ausführt, wobei sie sich auf der Öffnungsseite von der Karosserie löst und den Einstieg frei gibt, dahingehend zu verbessern, dass das Scharnier zwei Schwenkachsen aufweist, die senkrecht zu den Schwenkachsen beabstandet sind und zwischen den Schwenkachsen ein Verbindungselement vorgesehen ist, welches wiederum schwenkbar an den Schwenkachsen gelagert ist.

Mit der Erfindung wird erreicht, dass die Türe über die Türöffnung seitlich hinaus bewegt werden kann, und gleichzeitig das Schwenkmöglichkeit der Türe über den Drehpunkt der Türe ermöglicht wird.

Dadurch wird bei Türen mit eingeschränkten Platzverhältnissen im Schwenkbereich vor der Türe, die Zugänglichkeit verbessert.

Dies kann für alle Türern Anwendung finden.

– KFZ-Türen vorne (Scharnier an der A-Säule befestigt)
– KFZ-Türen hinten (Scharnier an der C-Säule befestigt)
– KFZ-Heckklappe-/Motorhaube.

Zur Verbesserung der Verwindungsstabilität der Türe kann es vorteilhaft sein, wenn eine Tür mit mindestens zwei Scharnieren an der Karosserie befestigt ist, wobei vorteilhaft mindestens zwei Scharniere einer Tür übereinander angeordnet werden können.

Die PKW-Tür kann auch so ausgeführt werden, dass bei mindestens zwei Scharnieren einer Tür karosserieseitig und/oder türseitig die Schwenkachsen koaxial angeordnet sind.

Weiterhin können bei mindestens zwei Scharnieren einer Tür die karosserieseitigen und/oder Türseitigen Schwenkachsen an der exzentrisch zueinander angeordnet werden, so dass eine Zwangsführung bestehend aus Schwenkbewegung und Translationsbewegung entsteht.

Eine weitere Möglichkeit eine solche Zwangsführung zu erzeugen besteht darin, dass die beiden Achsen mindestens eines Scharniers wechselseitig mit der Karosserie und der Tür fest verbunden und bezüglich ihrer Drehbewegung gegenläufig gekoppelt sind. Auch hierdurch wird eine Schwenkbewegung mit einer Translationsbewegung gekoppelt.

In einer Ausführungsvariante kann dabei die Kopplung zwischen den Achsen eines Scharniers durch ein elastisches Kopplungselement (z.B. Riemen, Zahnriemen, Kette) und ein Wendegetriebe bewirkt werden.

Hierbei kann zumindest eine Scheibe eine, um die damit verbundene Achse kreisförmig verlaufende, Wirkfläche für das elastische Kopplungselement aufweisen.

Vorteilhaft kann es auch sein, wenn zumindest eine Scheibe eine, um die damit verbundene Achse ellipsoid verlaufende, Wirkfläche für das elastische Kopplungselement aufweist. Hierdurch kann das Übersetzungsverhältnis zwischen den bei den Schwenkachsen während der gekoppelten Schwenkbewegung verändert werden.

Es besteht die Möglichkeit zumindest eine Scheibe exzentrisch zu der damit verbundenen Achse anzuordnen. Hierdurch wird ein ähnlicher Effekt wie bei ovalen Scheiben erreicht.

Alternativ kann zumindest eine Scheibe koaxial zu der damit verbundenen Achse verlaufen.

Aufgrund der Exzentrizität der Scheiben kann es vorteilhaft sein, für das elastische Kopplungselement eine Längenausgleichsvorrichtung vorzusehen, um die sich je nach Türstellung verändernden Umfangswege des Kopplungselementes auszugleichen.

Es können türseitig und karosserieseitig Scheiben mit gleichen oder unterschiedlichen Radien verwendet werden.

Die Kopplung zwischen den Achsen eines Scharniers kann auch durch mindestens einen exzentrisch und überkreuz mit den beiden Achsen verbundenes starres Kopplungselement (z.B. Kniehebel) bewirkt wird, wobei das Kopplungselement die Achsen antreibt oder von diesen angetrieben wird.

Eine solche Kopplung kann als starre, längenunveränderliche Kopplung oder als elastische, vorzugsweise gedämpfte, längenveränderliche Kopplung, z.B. durch eine Gasdruckfeder, ausgeführt werden.

Um unterschiedliche Verhältnisse bezüglich der gleichzeitig ausgeführten Schwenkwinkel der beiden Schwenkachsen eines Scharniers zu bewirken, kann das Kopplungselement türseitig und karosserieseitig mit unterschiedlichen Abständen von den Achsen angelenkt werden.

Erfindungsgemäß können die Verbindungselemente zwischen der Schwenkachsen zweier Scharniere unterschiedliche Länge aufweisen.

Außerdem kann mindestens eine Schwenkachse mittelbar oder unmittelbar angetrieben werden, beispielsweise durch einen Elektromotor. Besonders günstig ist es, wenn ein bereits ohnehin vorhandener Antrieb, z.B. Fensterheberantrieb, verwendet wird. Hierzu kann der Antrieb durch wechselseitig zum Heben und Senken der Fenster oder zur Bewegung der Türe genutzt werden.

Eine vorteilhafte Ausbildung sieht auch vor, dass die mindestens eine karosserieseitige und/oder türseitige Schwenkachse in Fahrzeuglängsrichtung verschiebbar ausgeführt ist. Hierdurch kann die Bewegung der Türe einen zusätzlichen Freiheitsgrad erreichen, durch mit noch weniger Platzaufwand ein ausreichend großer Ausstieg oder Zugang geschaffen werden kann.

PKW-Tür kann auch so ausgeführt werden, dass der Schiebemechanismus der mindestens einen Schwenkachse einen Antrieb aufweist.

Vorteilhaft ist auch, wenn die Türe bezüglich ihres Schwenkbereiches und gegebenenfalls bezüglich der Schwenkachsenverschiebung Endanschläge aufweist, damit ein unbeabsichtigt zu weites Öffnen der Tür und daraus resultierende Beschädigungen verhindert werden.

Bezüglich des Crash-Verhaltens des PKWs ist es auch vorteilhaft, wenn die Türe an der Öffnungsseite zumindest eine Verriegelungsvorrichtung aufweist. Ergänzt werden kann diese durch eine scharnierseitig angeordnete weitere Verriegelungsvorrichtung.

Es ist außerdem zu bemerken, dass zumindest eine scharnierseitige Verriegelungsvorrichtung derart ausgeführt werden kann, dass sie nur die Bewegung der türseitigen Schwenkachse blockiert, während die karosserieseitige Schwenkachse beweglich bleibt. Hierbei kann in einer besonderen Variante zum Öffnen der Tür wahlweise die scharnierseitige und die an der Öffnungsseite befindliche Verriegelungsvorrichtung entriegelbar oder nur die an der Öffnungsseite befindliche Verriegelungsvorrichtung entriegelbar ausgeführt werden.

Insbesondere wird auf die folgende Vorteile hingewiesen:

Bewegung mechanisch bzw. automatischer Antrieb

Die Bewegung der Türmechanik kann je nach Ausführung sowohl manuell per Muskelkraft wie auch über einen automatischen Antrieb erfolgen.

Ein automatischer Antrieb kann sowohl elektronisch, pneumatisch sowie hydraulisch ausgeführt sein.

Der Antrieb kann über einen oder mehrere Motoren, wie auch über einen oder mehrere Zylinder erfolgen.

Als Antriebsquelle der Türmechanik könnte auch der Antriebsmotor des Fensterhebers mit verwendet werden.

Bei angetriebenen Ausführungen kann durch anbringen von einzelnen Abstandsensoren bzw. Abstandssensorleisten eine Kollision mit Hindernissen im Bewegungsraum vermieden werden.

Arretierung zwischen Hebel und Türblatt

Bei geschlossener Türe, besteht die Möglichkeit, durch eine Arretierung zwischen Hebel und Türblatt, die Mechanik auf eine Schwenkachse zu reduzieren.

Dadurch wird erreicht, dass die Türaufhängung im geschlossenen Zustand eine vergleichbare Steifigkeit zu Türen mit einer Drehachse aufweist.

Dies kann für die Anforderungen des Crashverhalten und Verwindungssteifigkeit technisch notwendig sein.

Falls erwünscht kann diese Arretierung optional auch beim Öffnen beibehalten werden.

Dadurch erhält man den gleichen Bewegungsablauf wie bei Türen mit nur einer Schwenkachse.

Endanschläge und Zwischenrastpunkte

Bei allen gezeigten Varianten kann die Türe in Endlage durch Anschläge begrenzt werden.

Bei allen gezeigten Varianten können die Bewegungsabläufe der Dreh- bzw. Schiebebewegungen mit Zwischenstellungen ausgeführt sein.

Durch Rastpunkte mit Federvorspannung oder ähnlichen Widerständen kann die Bewegung in einzelnen Stufen erfolgen.

Türe in geöffneter Endposition durch Zwangssteuerung bereits vom Fahrzeug weg in vorgegeben Winkel ausgeschwenkt.

Bei allen gezeigten Varianten kann die Türemechanik so ausgelegt werden, dass die Türe in der Endlage bereits zwangsgesteuert ausgeschwenkt ist.

Türe in geöffneter Endposition durch Zwangssteuerun arallel zum Fahrzeug, durch eine zusätzliche freie Drehachse kann der Öffnungswinkel gewählt werden.

Alternativ kann bei allen gezeigten Varianten die Türemechanik so ausgelegt werden, dass die Türe mit einer zwangsgesteuerten Bewegung parallel über die Karosserie bewegt wird, und anschließend mit einer zusätzlichen Bewegung nach außen geschwenkt werden kann.

Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.

Die Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der 1 bis 21 erläutert. Es zeigen im Einzelnen:
1.1: geschlossene Türe mit Hebelmechanik;
1.2: geöffnete Türe mit Hebelmechanik;
2.1: geschlossene Türe mit Hebelmechanik;
2.2: geöffnete Türe mit Hebelmechanik;
3.1: geschlossene Türe mit Linearführungen;
3.2: geöffnete Türe mit Linearführungen;
4.1: geschlossene Türe mit Linearführungen;
4.2: geöffnete Türe mit Linearführungen;
5.1: geschlossene Türe mit Bogenführung;
5.2: geöffnete Türe mit Bogenführung;
6.1: geschlossene Türe mit Hebelmechanik und zusätzlicher Längsführung;
6.2: geöffnete Türe mit Hebelmechanik und zusätzlicher Längsführung;
7.1: geschlossene Türe mit Zwangssteuerung über Riementrieb;
7.2: geöffnete Türe mit Zwangssteuerung über Riementrieb;
8: geschlossene Türe mit Zwangssteuerung über Riementrieb;
9: Wendegetriebe als doppeltes Winkelgetriebe;
10: geöffnete Türe mit Zwangssteuerung über Riementrieb bei gleichem Übersetzungverhältnis des Riementriebs;
11: geöffnete Türe mit Zwangssteuerung über Riementrieb bei ungleichem Übersetzungverhältnis des Riementriebs;
12.1: Draufsicht einer geöffneten Türe mit zwei Hebeln;
12.2: räumliche Ansicht einer geöffneten Türe mit zwei Hebeln;
13: geöffnete Türe mit Zwangssteuerung über Exzenterhebel;
14: geöffnete Türe mit Federkraftunterstützung der Drehbewegung;
15: Draufsicht der Türe im geschlossenen Zustand;
16: Bewegungsablauf der Türe in der Draufsicht am Fahrzeug dargestellt;
17: mögliche Endposition der Türe in der Draufsicht am Fahrzeug dargestellt;
18: mögliche Endposition der Türe in der Draufsicht am Fahrzeug dargestellt;
19: geöffnete Türe räumlich am Fahrzeug dargestellt;
20: mögliche Endposition der vorderen und hinteren Türe in der Draufsicht am Fahrzeug dargestellt;
21: mögliche Endposition der vorderen und hinteren Türe räumlich am Fahrzeug dargestellt.
22.1: geschlossene Türe mit schräg angeordneter Linearführung
22.1: geöffnete Türe mit schräg angeordneter Linearführung
23.1: geschlossene Türe mit schräg angeordneter Linearführung mit zusätzlichem Bogen
23.1: geöffnete Türe mit schräg angeordneter
Linearführung mit zusätzlichem Bogen
Bei allen gezeigten Varianten kann zur Verbesserung der Stabilität die Türmechanik auch mehrmals untereinander ausgeführt sein.
1.1 zeigt eine geschlossene Türe mit Sebelmechanik.
Der Hebel 3 ist über eine Bohrung mit einem Bolzen der am Türrahmen 2 (bzw. Karosserie) befestigt ist, mit der Drehachse 5 verbunden.
Der Hebel 3 ist in dem Drehpunkt 5 radial beweglich und axial gesichert. Der Hebel 3 ist gegenüberliegend über eine Bohrung mit einem Bolzen, der an der Tür 1 befestigt ist, verbunden.
Diese Verbindung ist in dem Drehpunkt 4 radial beweglich und kann axial gesichert sein.
1.2 zeigt eine geöffnete Türe mit Hebelmechanik.
Bewegungsablauf beim öffnen:
Türe 1 schwenkt von dem Hebel 3 geführt, über die bewegliche Drehachse 4 und die am Türrahmen 2 fixierten Drehachse 5 aus dem Türrahmen 2.
Die Türe 1 wird durch die überlagerte Schwenkbewegung seitlich aus der Türöffnung bewegt.
Beim öffnen dreht sich der Hebel 3 um die Drehachse 5 im Gegenuhrzeigersinn.
Die Türe 1 dreht sich um die Drehachse 4 im Uhrzeigersinn um den benötigten Schwenkraum zu verringern.
2.1 zeigt eine geschlossene Türe mit Hebelmechanik.
Unterschied zu 1.1 bzw. 1.2: Der Drehpunkt 5 befindet sich seitlich außerhalb des Türrahmens.
Der Hebel 3 ist über eine Bohrung mit einem Bolzen, der seitlich außerhalb der Türöffnung am Türrahmen 2 (bzw. Karosserie) befestigt ist, im Drehpunkt 5 verbunden.
Der Hebel 3 ist in dem Drehpunkt 5 radial beweglich und kann axial gesichert sein. Der Hebel 3 ist gegenüberliegend über eine Bohrung mit einem Bolzen der an der Tür 1 befestigt ist, verbunden.
Diese Verbindung ist in dem Drehpunkt 4 radial beweglich und kann axial gesichert sein.
2.2 zeigt eine geöffnete Türe mit Hebelmechanik.
Unterschied zu 1.1 bzw. 1.2: Drehpunkt 5 befindet sich seitlich außerhalb des Türrahmens.
Bewegungsablauf beim öffnen:
Türe 1 schwenkt von dem Hebel 3 geführt, über die bewegliche Drehachse 4 und die am Türrahmen 2 fixierten Drehachse 5 aus dem Türrahmen 2.
Die Türe 1 wird durch die überlagerte Schwenkbewegung seitlich aus der Türöffnung bewegt.
Beim öffnen dreht sich der Hebel 3 um die Drehachse 5 im Gegenuhrzeigersinn.
Die Türe 1 dreht sich um die Drehachse 4 im Uhrzeigersinn um den benötigten Schwenkraum zu verringern.
3.1 zeigt eine geschlossene Türe mit Linearführungen.
Die Führungsschiene der Längsführung 5 ist in Durchgangsrichtung an dem Türrahmen 2 befestigt.
Die Führungsschiene der Längsführung 4 ist quer zu Durchgangsrichtung mit der Türe 1 verbunden.
Die linear beweglichen Schlitten der Längsführungen 4 und 5 werden in der Drehachse 3 über einen Bolzen, der an dem Ende des Schlitten der Längsführung 4 befestigt ist, und einer Buchse die mit dem Ende des Schlitten der Längsführung 5 befestigt ist, miteinander verbunden. Die Buchse ist radial beweglich und kann axial gesichert sein.
3.2 zeigt eine geöffnete Türe mit Linearführungen.
Bewegungsablauf beim öffnen:
Türe 1 wird über den Führungsschlitten der Längsführung 5 aus dem Türrahmen 2 bewegt.
Mit dem Führungsschlitten der Längsführung 4 kann die Türe 1 quer zum Türdurchgang seitlich verschoben werden.
Über die Drehachse 3 kann die Türe geschwenkt werden.
4.1 zeigt eine geschlossene Türe mit Linearführungen.
Die Linearführung 4 reicht seitlich über den Türrahmen aus der Türöffnung hinaus.
Die Führungsschiene der Längsführung 5 ist in Durchgangsrichtung fest an dem Türrahmen 2 befestigt.
Die Führungsschiene der Längsführung 4 ist quer zur Längsführung 5 mit dem Führungsschlitten der Längsführung 5 fest verbunden.
Die Türe 1 und der Führungsschlitten der Längsführung 4 werden in der Drehachse 3 über einen Bolzen, der an dem Führungsschlitten der Längsführung 4 befestigt ist und einer Buchse die an der Türe befestigt ist, miteinander verbunden. Die Buchse ist radial beweglich und kann axial gesichert sein.
4.2 zeigt eine geöffnete Türe mit Linearführungen.
Bewegungsablauf beim öffnen:
Türe 1 wird über den Führungsschlitten der Längsführung 5 aus dem Türrahmen 2 bewegt.
Mit dem Führungsschlitten der Längsführung 4 kann die Türe 1 quer zum Türdurchgang seitlich verschoben werden.
Über die Drehachse 3 kann die Türe geschwenkt werden.
5.1 zeigt eine geschlossene Türe mit Bogenführung.
Die Führungsschiene der Bogenführung 4 ist mit dem Türrahmen 2 verbunden.
Die Türe 1 und der Führungsschlitten der Bogenführung 4 werden in der Drehachse 3 über einen Bolzen, der an dem Führungsschlitten der Bogenführung 4 befestigt ist und einer Buchse die an der Türe befestigt ist, miteinander ver bunden. Die Buchse ist radial beweglich und kann axial gesichert sein.
5.2 zeigt eine geöffnete Türe mit Bogenführung.
Bewegungsablauf beim öffnen:
Türe 1 wird mit dem Führungsschlitten der Bogenführung 4 in einer Kreisbewegung aus dem Türrahmen 2 und aus der Türöffnung zur Seite gefahren.
Während dieser Kreisbewegung kann die Türe 2 über die Drehachse 3 im Uhrzeigersinn zurückgeschwenkt werden.
6.1 zeigt eine geschlossene Türe mit Hebelmechanik und zusätzlicher Längsführung.
Der Hebel 3 ist über eine Bohrung mit einem Bolzen, der seitlich außerhalb der Türöffnung am Türrahmens 2 (bzw. Karosserie) befestigt ist, im Drehpunkt 5 verbunden.
Der Hebel 3 ist in dem Drehpunkt 5 radial beweglich und kann axial gesichert sein. Der Hebel 3 wird gegenüberliegend über die Führungsschiene 4 axial geführt.
Die Führungsschiene der Längsführung 4 ist quer zu Durchgangsrichtung mit der Türe 1 verbunden.
6.2 zeigt eine geöffnete Türe mit Hebelmechanik und zusätzlicher Längsführung.
Bewegungsablauf beim öffnen:
Die Türe 1 schwenkt, von dem Hebel 3 geführt, über die bewegliche Drehachse 5 aus dem Türrahmen 2.
Die Türe 1 wird durch die überlagerte Schwenkbewegung seitlich aus der Türöffnung bewegt.
Die Türe 1 kann außerhalb des Türrahmens 2 quer zum Türdurchgang, durch die Bewegung des Hebels 2 in der Längsführung 4, seitlich verschoben werden.
Die Anbringungsseite von Bolzen und Buchsen und ebenso die Anbringung von Führungsschlitten und Führungsschlitten kann bei allen gezeigten Ausführungsbeispielen vertauscht und variiert werden.
7.1 zeigt eine geschlossene Türe mit Zwangssteuerung über Riementrieb
Der Hebel 3 ist über eine Bohrung mit einem Bolzen der am Türrahmen 2 (bzw. Karosserie) befestigt ist, in der Drehachse 5 verbunden.
Der Hebel 3 ist in dem Drehpunkt 5 radial beweglich und axial gesichert. Der Hebel 3 ist gegenüberliegend über eine Bohrung mit einem Bolzen der an der Tür 1 befestigt ist, verbunden.
Diese Verbindung ist in dem Drehpunkt 4 radial beweglich und kann axial gesichert sein.
Die Riemenscheibe 7 befindet sich auf der Drehachse 4 und ist mit dem Bolzen an der Türe 1 z.B. über eine Paßfederverbindung gegen ein Verdrehung gesichert.
Die Riemenscheibe 8 befindet sich auf der Drehachse 4 und ist mit dem Hebel 3 z.B. über Stiftverbindung verbunden. Der Riemen 6 verbindet die Drehachsen 4 und Drehachsen 5. Der Hebel ist auf der Seite der Drehachse 5 mit einer Außenverzahnung versehen. Alternativ wäre auch eine Anbringung eines zusätzlichen Zahnrads auf der Drehachse 5 mit fester Verbindung zu Hebel 3 möglich.
7.2 zeigt eine geöffnete Türe mit Zwangssteuerung über Riementrieb.
Bewegungsablauf beim öffnen:
Ziel dieses Antriebs ist, dass sich beim Öffnungsvorgang der Hebel 3 über die Drehachse 5 dreht, und die ebenfalls auf der Drehachse 5 befindliche Riemenscheibe eine endgegengesetzte Drehung ausführt und diese endgegengesetzte Drehung über den Riemen 6 und Riemenscheibe 7 und somit auch über die Drehachse 4 auf die Türe überträgt.
Dadurch kann der Schwenkwinkel der Türe beim öffenen gesteuert werden.
8 zeigt vergrößert eine geschlossene Türe mit Zwangssteuerung über Riementrieb. Im Aufbau und Anbringung der einzelnen Elemente vergleichbar 7.1
9 zeigt als Umsetzungsbeispiel ein Wendegetriebe, das die gegenläufige Drehrichtung des Hebels 3 der Riemensscheibe 8 in der Drehachsen 5 erzeugt.
Die Riemenscheibe 4 ist auf der Drehachse 5 fest mit dem Kegelzahnrad 9 z.B. über eine Paßfederverbindung in der Welle 12 verbunden.
Der Hebel 2 ist auf der Drehachse 5 fest mit dem Kegelzahnrad 11 z.B. und Welle 14 über eine Paßfederverbindung verbunden.
Die Wellen 12 und 14 sind nicht fest verbunden und können sich gegenläufig drehen.
Das Kegelzahnrad 10 ist über eine Paßfederverbindung mit der Welle 13 verbunden.
Kegelzahnrad 9 und Kegelzahnrad 11 greifen gegenüberliegend im 90 Grad Winkel in das Kegelzahnrad ein.
Bewegungsablauf:
Dreht man die Welle 13, wird über das Kegelzahnrad 10 eine Drehbewegung über die Winkelanordnung auf das Kegelzahnrads 9 und in gegenläufiger Drehrichrichtung auf das Kegelzahnrad 11 übertragen.
Dadurch wird erreicht, dass der Hebel 3 in der Drehachse 5 im Gegenuhrzeugersinn und die Türe 2 gleichzeitig in der Drehachse 4 im Uhrzeigersinn angetrieben werden kann.
Dieser Winkeltrieb könnte beispielsweise in der Drehachse 5 der 7.2 zum Einsatz kommen.
Das Wendegetriebe kann wie beschrieben fahrzeugseitig an dem Türrahmen bzw. Karosserie befestigt sein und in die Fahrzeugseitige Drehachse eingreifen (7.2 Drehachse 5), wie auch Türseitig befestigt sein und in die türseitige Drehachse eingreifen (7.2 Drehachse 4).
In 9 ist ein Wendegetriebe als doppeltes Winkelgetriebe mit mehreren Kegelräder als Beispiel ausgeführt.
Für die Umkehrung der Drehrichtung können auch andere Varianten von Wendegetrieben zum Einsatz kommen. Beispielsweise ein Getriebe mit mehreren übereinander und, oder seitlich angeordneten Zahnrädern.
10 zeigt eine geöffnete Türe mit Zwangssteuerung über Riementrieb bei gleichem Übersetzungverhältnis des Riementriebs
Im Aufbau und Anbringung der einzelnen Elemente vergleichbar 7.1
Bewegungsablauf beim öffnen:
Tür 1 fährt über Drehachse 4 und Drehachse 5 aus dem Türrahmen 2, bewegt sich über den Hebel 3 seitlich über den Türrahmen 2 hinweg.
Durch die Riemenverbindung wird die Bewegung der Drehachsen 4 und Drehachsen 5 zwangsgesteuert.
In 10 bewegt sich die Türe aufgrund der gleichen Übersetzung parallel über die Karosserie. In der Endstellung besteht die Option, die Türe über ein zusätzliches Schar nier, vergleichbar zum Bewegungsablauf herkömmlichen Türen mit einer festen Drehachse, nach außen zu schwenken.
11 zeigt eine geöffnete Türe mit Zwangssteuerung über Riementrieb bei ungleichem Übersetzungverhältnis des Riementriebs
Im Aufbau und Anbringung der einzelnen Elemente vergleichbar 7.1
Bewegungsablauf beim öffnen:
Tür 1 fährt über Drehachse 4 und Drehachse 5 aus dem Türrahmen 2, bewegt sich über den Hebel 3 seitlich über den Türrahmen 2 hinweg.
Durch die Riemenverbindung wird die Bewegung der Drehachsen 4 und Drehachsen 5 zwangsgesteuert.
In 11 bewegt sich die Türe aufgrund der ungleichen Übersetzung bereits in die ausgeschwenkte Endposition.
In einer Ausführungsvariante kann dabei die Kopplung zwischen den Achsen eines Scharniers durch ein elastisches Kopplungselement (z.B. Riemen, Zahnriemen, Kette, Seil) und ein Wendegetriebe bewirkt werden.
12.1 zeigt eine Draufsicht einer geöffneten Türe mit zwei Hebeln.
Der Hebel 3 ist über eine Bohrung mit einem Bolzen der am Türrahmen 2 (bzw. Karosserie) befestigt ist, in der Drehachse 5 verbunden.
Der Hebel 3 ist in dem Drehpunkt 5 radial beweglich und axial gesichert. Der Hebel 3 ist gegenüberliegend über eine Bohrung mit einem Bolzen der an der Tür 1 befestigt ist, verbunden.
Diese Verbindung ist in dem Drehpunkt 7 radial beweglich und kann axial gesichert sein.
Der Hebel 4 ist über eine Bohrung mit einem Bolzen der am Türrahmen 2 (bzw. Karosserie) befestigt ist, in der Drehachse 6 verbunden.
Der Hebel 3 ist in dem Drehpunkt 5 radial beweglich und axial gesichert. Der Hebel 3 ist gegenüberliegend über eine Bohrung mit einem Bolzen der an der Tür 1 befestigt ist, verbunden.
Diese Verbindung ist in dem Drehpunkt 8 radial beweglich und kann axial gesichert sein.
Bewegungsablauf beim öffnen:
Durch die vier verschieden gelagerten Drehpunkten
(2 feste Drehpunkte an der Türe und 2 feste Drehpunkte an dem Türrahmen)
ergibt sich ein zwangsgesteuerter, fester Bewegungsablauf. Die Steuerung der Bewegung wird durch die Lage der einzelnen Drehachsen und durch Hebellängen bestimmt.
Wie in 6 und 7 gezeigt, schwenkt die Türe aufgrund der unterschiedlichen Hebellänge bereits in Endposition. Die Länge der Hebel und Positionierung der Drehachsen bestimmt den Bewegungsablauf.
Bei Ausführung der Hebel mit gleicher Länge fährt die Türe parallel über die Karosserie.
In der Endstellung besteht die Option, die Türe über ein zusätzliches Scharnier, vergleichbar zum Bewegungsablauf herkömmlichen Türen mit einer festen Drehachse, nach außen zu schwenken.
Bei gleicher Hebelänge kann die Mechanik mit zwei und mehr Hebeln ausgeführt sein.
Bei allen gezeigten Varianten kann zur Verbesserung der Stabilität die Türmechanik auch mehrmals untereinander ausgeführt sein.
12.2 zeigt eine räumliche Ansicht einer geöffneten Türe mit zwei Hebeln.
Aufbau und Bewegungsablauf gleich 12.1
13 zeigt eine geöffnete Türe mit Zwangssteuerung über Exzenterhebel
Der Hebel 3 ist über eine Bohrung mit einem Bolzen der am Türrahmen 2 (bzw. Karosserie) befestigt ist, in der Drehachse 5 verbunden.
Der Hebel 3 ist in dem Drehpunkt 5 radial beweglich und axial gesichert. Der Hebel 3 ist gegenüberliegend über eine Bohrung mit einem Bolzen der an der Tür 1 befestigt ist, verbunden.
Diese Verbindung ist in dem Drehpunkt 4 radial beweglich und kann axial gesichert sein
Die Riemenscheibe 7 befindet sich auf der Drehachse 4 und ist mit dem Bolzen des Türrahmen z.B. über eine Paßfederverbindung gesichert.
Die Riemenscheibe 8 befindet sich auf der Drehachse 5 und ist mit dem Bolzen an der Türe 1 z.B. über eine Paßfederverbindung gesichert.
Der Kniehebel 6 ist über eine Bohrung mit einem Bolzen, der auf der Exzenterscheibe 8 außermittig befestigt, ist verbunden.
Der Kniehebel 6 ist in diesem Drehpunkt 9 radial beweglich und axial gesichert.
Der Kniehebel 6 ist gegenüberliegend über eine Bohrung mit einem Bolzen, der auf der Exzenterscheibe 7 außermittig befestigt, ist verbunden.
Der Kniehebel 6 ist in diesem Drehpunkt 10 radial beweglich und axial gesichert.
Türe 1 schwenkt von dem Hebel 3 geführt, über die bewegliche Drehachse 4 und die am Türrahmen 2 fixierten Drehachse 5 aus dem Türrahmen 2.
Durch die Schwenkbewegung des Hebels 3 über Drehachse 5 und der Bewegung des Exzenterhebels 6 über die feststehende Drehachse 9 ein Schub- bzw. Zugbewegung des Kniehebels, die von der frei auf der Drehachse 4 gelagerten Exzenterscheibe 7 in ein Drehbewegung der Türe 1 umgesetzt wird Beim öffnen dreht sich der Hebel 3 um die Drehachse 5 im Gegenuhrzeigersinn.
Die Türe 1 dreht sich um die Drehachse 4 im Uhrzeigersinn um den benötigten Schwenkraum zu verringern.
Ebenfalls möglich wäre eine Umlenkung mittels zwei Seilen überkreuzt angeordnet.
In 13 bewegt sich die Türe aufgrund der ungleichen Übersetzung bereits in die ausgeschwenkte Endposition.
Die Exzenterauslegung kann auch so gewählt werden, dass die Türe parallel über die Karosserie bewegt wird.
In der Endstellung besteht die Option, die Türe über ein zusätzliches Scharnier, vergleichbar zum Bewegungsablauf herkömmlichen Türen mit einer festen Drehachse, nach außen zu schwenken.
14 zeigt eine geöffnete Türe mit Federkraftunterstützung der Drehbewegung
Im Aufbau und Anbringung der einzelnen Elemente vergleichbar 7.1
Zusätzlich wird über Federn oder andere Kraftspeicher in den Drehachsen 4 und 5 eine Vorspannkraft, die bestrebt ist, diese Achsen in eine Drehbewegung zu versetzen, gespeichert.
Diese Vorspannkraft kann beispielsweise über Spiralfedern, die auf den Bolzen der Achsen 4 und 5 aufgebracht sind, in der Drehbewegung beim schließen der Türe aufgebaut werden.
Diese Federvorspannkraft kann im geschlossenen Zustand für den nächsten Öffnungsvorgang gespeichert werden.
Bewegungsablauf beim öffnen:
Türe 1 schwenkt von dem Hebel 3 geführt, über die bewegliche Drehachse 4 und die am Türrahmen 2 fixierten Drehachse 5 aus dem Türrahmen 2.
Die Türe 1 wird durch die überlagerte Schwenkbewegung seitlich aus der Türöffnung bewegt. Dieser Bewegungsablauf wird durch die freigegebenen Federvorspannkräfte automatisch ausgeführt.
Damit die Drehbewegung durch die Federkraft nicht schlagartig erfolgt, kann diese durch Silikonbremsen oder vergleichbare Widerstände verzögert werden.
Die Bewegungen aller aufgezeigten Varianten (1–14) können beim Öffnungsvorgang durch eine Federkraftunterstützung ausgeführt werden.
Die Anbringungsseite von Bolzen und Buchsen und ebenso die Anbringung von Führungsschlitten und Führungsschlitten kann bei allen gezeigten Ausführungsbeispielen vertauscht und variiert werden
15 Draufsicht der Türe im geschlossenen Zustand
16 Hier wird der Bewegungsablauf der Türe in der Draufsicht am Fahrzeug dargestellt.
17 Hier wird die mögliche Endposition der Türe in der Draufsicht am Fahrzeug dargestellt.
Als Mechanikausführung könnte jede Variante wie in 1–14 zum Einsatz kommen.
18 Hier wird die mögliche Endposition der Türe in der Draufsicht am Fahrzeug dargestellt. (vergleichbar 17)
19 Hier wird die geöffnete Türe räumlich am Fahrzeug dargestellt.
Als Mechanikausführung könnte jede Variante wie in 1–12 zum Einsatz kommen.
20 Hier wird die mögliche Endposition der vorderen und hinteren Türe in der Draufsicht am Fahrzeug dargestellt.
21 Hier wird die mögliche Endposition der vorderen und hinteren Türe räumlich am Fahrzeug dargestellt.
22.1: zeigt eine geschlossene Türe mit schräg angeordneter Linearführung
Die Führungsschiene der Längsführung 4 ist schräg zur Durchgangsrichtung an dem Türrahmen 2 befestigt.
Der beweglichen Schlitten der Längsführungen 4 wird in der Drehachse 3 über einen Bolzen, der an dem Ende des Schlitten der Längsführung 4 befestigt ist, und einer Buchse die an der Türe befestigt ist, miteinander verbunden. Die Buchse ist radial beweglich und kann axial gesichert sein.
22.1: zeigt eine geöffnete Türe mit schräg angeordneter Linearführung
Bewegungsablauf beim öffnen:
Türe 1 wird über den Führungsschlitten der Längsführung 4 aus dem Türrahmen 2 zur Seite bewegt.
Über die Drehachse 3 kann die Türe geschwenkt werden.
23.1: zeigt eine geschlossene Türe mit schräg angeordneter Linearführung mit zusätzlichem Bogen
Die Führungsschiene der Längsführung 4 ist schräg zur Durchgangsrichtung an dem Türrahmen 2 befestigt.
Der Bogen der Längsführung 4 ist in Durchgangsrichtung der Türe gerichtet.
Der beweglichen Schlitten der Längsführungen 4 wird in der Drehachse 3 über einen Bolzen, der an dem Ende des Schlitten der Längsführung 4 befestigt ist, und einer Buchse die an der Türe befestigt ist, miteinander verbunden. Die Buchse ist radial beweglich und kann axial gesichert sein.
23.2: zeigt eine geöffnete Türe mit schräg angeordneter Linearführung mit zusätzlichem Bogen
Bewegungsablauf beim öffnen:
Türe 1 wird über den Führungsschlitten der Längsführung 4 aus dem Türrahmen 2 zur Seite bewegt.
Über die Drehachse 3 kann die Türe geschwenkt werden.
Durch die gebogene Form der Führungsschiene im Anfangsbereich der Öffnungsrichtung besteht die Möglichkeit einer Ausführungsvariante ohne bewegliche Drehachse 3. Bei einer starren Verbindung zwischen Türe und Führungsschlitten wird die Schwenkbewegung durch die Richtungsveränderung der Führungsschiene ausgeführt. Die Türe schwenkt mit der Fahrbewegung des Schlittens aus.
Die Richtungsänderung der Führungsschiene könnte in einem Ausführungsbeispiel alternativ zum Bogen auch als Winkel Ausgeführt sein.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims

PKW-Tür zum Ein- und Aussteigen oder Be- und Entladen eines PKW's mit einer Öffnungsseite und einer Scharnierseite an der mindestens ein Scharnier, welches einerseits an der Karosserie des PKW's und andererseits an der Tür befestigt ist, angebracht ist und die Tür zum Öffnen und Schließen eine Schwenkbewegung um mindestens eine Schwenkachse ausführt, wobei sie sich auf der Öffnungsseite von der Karosserie löst und den Einstieg frei gibt, dadurch gekennzeichnet, dass das Scharnier zwei Schwenkachsen aufweist, die senkrecht zu den Schwenkachsen beabstandet sind und zwischen den Schwenkachsen ein Verbindungselement vorgesehen ist, welches wiederum schwenkbar an den Schwenkachsen gelagert ist.
PKW-Tür gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Tür mit mindestens zwei Scharnieren an der Karosserie befestigt ist.
PKW-Tür gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Scharniere einer Tür übereinander angeordnet sind.
PKW-Tür gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei mindestens zwei Scharnieren einer Tür karosserieseitig und/oder türseitig die Schwenkachsen koaxial angeordnet sind.
PKW-Tür gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei mindestens zwei Scharnieren einer Tür die karosserieseitigen und/oder Türseitigen Schwenkachsen an der exzentrisch zueinander angeordnet sind.
PKW-Tür gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Achsen mindestens eines Scharniers wechselseitig mit der Karosserie und der Tür fest verbunden und bezüglich ihrer Drehbewegung gegenläufig gekoppelt sind.
PKW-Tür gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplung zwischen den Achsen eines Scharniers durch ein elastisches Kopplungselement (z.B. Riemen, Zahnriemen, Kette) und ein Wendegetriebe bewirkt wird.
PKW-Tür gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Scheibe eine, um die damit verbundene Achse kreisförmig verlaufende, Wirkfläche für das elastische Kopplungselement aufweist.
PKW-Tür gemäß einem der voranstehenden Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Scheibe eine, um die damit verbundene Achse ellipsoid verlaufende, Wirkfläche für das elastische Kopplungselement aufweist.
PKW-Tür gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Scheibe exzentrisch zu der damit verbundenen Achse verläuft.
PKW-Tür gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Scheibe koaxial zu der damit verbundenen Achse verläuft.
PKW-Tür gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass für das elastische Kopplungselement eine Längenausgleichsvorrichtung vorgesehen ist.
PKW-Tür gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass türseitig und karrosserieseitig Scheiben mit gleichen Radien vorgesehen sind.
PKW-Tür gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass türseitig und karrosserieseitig Scheiben mit unterschiedlichen Radien vorgesehen sind.
PKW-Tür gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplung zwischen den Achsen eines Scharniers durch mindestens einen exzentrisch und überkreuz mit den beiden Achsen verbundenes starres Kopplungselement (z.B. Kniehebel) bewirkt wird, wobei das Kopplungselement die Achsen antreibt oder von diesen angetrieben wird.
PKW-Tür gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass starre Kopplungselement längenunveränderlich ausgeführt ist.
PKW-Tür gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass starre Kopplungselement als elastisch, vorzugsweise gedämpft, längenveränderlich (z.B. als Gasdruckfeder) ausgeführt ist.
PKW-Tür gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement türseitig und karosserieseitig mit unterschiedlichen Abständen von den Achsen angelenkt ist.
PKW-Tür gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 2 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente zwischen der Schwenkachsen zweier Scharniere unterschiedliche Länge aufweisen.
PKW-Tür gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Schwenkachse mittelbar oder unmittelbar angetrieben ist.
PKW-Tür gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb durch einen Elektromotor erfolgt.
PKW-Tür gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb durch einen Elektromotor, der wechselseitig auch zum Heben und Senken der Fenster zuständig ist.
PKW-Tür gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine karosserieseitige Schwenkachse in Fahrzeuglängsrichtung verschiebbar ausgeführt ist.
PKW-Tür gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine türseitige Schwenkachse in Fahrzeuglängsrichtung verschiebbar ausgeführt ist.
PKW-Tür gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 23 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Schiebemechanismus der Schwenkachse einen Antrieb aufweist.
PKW-Tür gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Türe bezüglich ihres Schwenkbereiches und gegebenenfalls bezüglich der Schwenkachsenverschiebung Endanschläge aufweist.
PKW-Tür gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Türe an der Öffnungsseite zumindest eine Verriegelungsvorrichtung aufweist,
PKW-Tür gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Türe scharnierseitig zumindest eine Verriegelungsvorrichtung aufweist.
PKW-Tür gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine scharnierseitige Verriegelungsvorrichtung derart ausgeführt ist, dass sie nur die Bewegung der türseitigen Schwenkachse blockiert, während die karosserieseitige Schwenkachse beweglich bleibt.
PKW-Tür gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass zum Öffnen der Tür wahlweise die scharnierseitige und die an der Öffnungsseite befindliche Verriegelungsvorrichtung entriegelbar oder nur die an der Öffnungsseite befindliche Verriegelungsvorrichtung entriegelbar ausgeführt ist.