DE102007022446B4

DE102007022446B4 - Kraftfahrzeugtürscharnier für Türen und Klappen

Info

Publication number: DE102007022446B4
Application number: DE200710022446
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Richter Frank
Original assignee: Metalsa Automotive Hainichen GmbH
Current assignee: Innomotive Systems Hainichen GmbH
Priority date: 2007-05-10
Filing date: 2007-05-10
Publication date: 2014-01-02
Anticipated expiration: 2027-05-11
Also published as: WO2008138528A1; DE102007022446A1

Abstract

Kraftfahrzeugtürscharnier für Türen und Klappen mit – einer an einem Rahmenteil befestigbaren Säulenkonsole mit einer ersten Anschlagfläche, – einer an der Tür oder Klappe befestigbaren Türkonsole mit einer zweiten Anschlagfläche, – einem die Türkonsole und die Säulenkonsole drehgelenkig verbindenden Scharnierbolzen und – einem mit der ersten oder zweiten Anschlagfläche von der einen von der Türkonsole oder Säulenkonsole im Bereich der Öffnungsendlage in Eingriff bringbar an der anderen von der Türkonsole oder Säulenkonsole angeordneten Dämpfungselement, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (6, 26, 46) aus einem elastischen Material gebildet ist und einen faltenbalgförmig ausgestalteten Abschnitt (14) aufweist, der derart aufgebaut ist, dass er sich zur Dämpfung zieharmonikaartig zusammenfaltet, wobei das Dämpfungselement (6, 26, 46) zumindest teilweise in einer entsprechend ausgebildeten Vertiefung (12, 32, 52) an der Türkonsole (2) oder Säulenkonsole (3, 23, 43) angeordnet ist.

Description

Kraftfahrzeugtürscharnier für Türen und Klappen mit

– einer an einem Rahmenteil befestigbaren Säulenkonsole mit einer ersten Anschlagfläche,
– einer an der Tür oder Klappe befestigbaren Türkonsole mit einer zweiten Anschlagfläche,
– einem die Türkonsole und die Säulenkonsole drehgelenkig verbindenden Scharnierbolzen und
– einem mit der ersten oder zweiten Anschlagfläche von der einen von der Türkonsole oder Säulenkonsole im Bereich der Öffnungsendlage in Eingriff bringbar an der anderen von der Türkonsole oder Säulenkonsole angeordneten Dämpfungselement.

Kraftfahrzeugtürscharniereder eingangs genannten Art dienen zur schwenkbaren Anordnung von Türen oder Klappen an einer Fahrzeugkarosserie. Die Türen oder Klappen, sind dabei zwischen einer Schließlage, in der die Tür oder Klappe geschlossen ist und der in der Regel durch das Kraftfahrzeugtürscharniervorgegebenen Öffnungsendlage, die den maximalen Öffnungswinkel der Tür oder Klappe entspricht, verschwenkbar.
Bei bekannten Kraftfahrzeugtürscharnierender eingangs genannten Artist die Öffnungsendlage üblicherweise dann erreicht, wenn einander zugeordnete Anschlagflächen an der Tür- und Säulenkonsole aneinander anliegen. Um unerwünschtstarken Rückfederungen, einer störenden Geräuschbelastungund u. U. auch einer Beschädigung der Fahrzeugkarosserie sowie des Kraftfahrzeugtürscharniers vorzubeugen, offenbart beispielsweise die DE 10 2005 015 541 A1 Dämpfungselemente, die an einer oder beiden Anschlagflächen derart angeordnet sind, daß sie im Bereich der Öffnungsendlage des Kraftfahrzeugtürscharniers die Öffnungsbewegung dämpfen.
Die bekannten Kraftfahrzeugtürscharniere mit Dämpfungselementen weisen jedoch den Nachteil auf, daß eine Erhöhung des durch die eingesetzten Dämpfungselemente bereitgestellten Dämpfungshubs, d. h. des Winkelbereichs, in dem das Dämpfungselement eine Schwenkbewegungdämpft, nur durch eine zu Lasten des maximalen Öffnungswinkels gehende Verwendung voluminöser Dämpfungselemente möglich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeugtürscharnierder eingangs genannten Art bereitzustellen, das einen hohen Dämpfungshub aufweist. Die Erfindung löst die Aufgabe durch ein Kraftfahrzeugtürscharnier mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Kennzeichnend für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeugtürscharnier ist, daß das Dämpfungselement zumindest teilweise in einer entsprechend ausgebildeten Vertiefung an der Türkonsole oder Säulenkonsole angeordnet ist und einen faltenbalgförmig ausgestalteten Abschnitt aufweist. Ein faltenbalgförmiger Abschnitt ist dabei im Rahmen der Anmeldung ein Abschnitt des Dämpfungselements, der aus einem elastischen Material gebildet und derart aufgebaut ist, daß er sich zur Dämpfung ziehharmonikaartig zusammenfaltet. Der Dämpfungshub wird dabei im Wesentlichen durch die Dickendifferenz des faltenbalgförmigen Bereichs im entspannten und vollständig zusammengefalteten Zustand bestimmt.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeugtürscharnier weist aufgrund der Verwendung des Dämpfungselementsmit dem faltenbalgförmigen Abschnitt den Vorteil auf, daß gegenüber Dämpfungselementen aus Vollkörpern bei gleichbleibendem Öffnungswinkel der Dämpfungshub ohne den Bedarf eines erhöhten Bauraums gesteigert werden kann. Neben der durch die abschnittsweise faltenbalgförmige Ausgestaltung des Dämpfungselements erreichten Erhöhung des Dämpfungshubs bestimmt der faltenbalgförmige Abschnitt durch seine konstruktiv vorgegebene Hubbegrenzung den Endanschlag des Kraftfahrzeugtürscharniers. Dieser ist dann erreicht, wenn die einander zugewandten, sich an die gegenüberliegenden Enden des faltenbalgförmigen Abschnitts anschließenden und im Wesentlichen rechtwinklig zur Kompressionsrichtung verlaufenden Flächen des Dämpfungselements aneinander anliegen.
Bei der Anordnung des Dämpfungselements in der Vertiefung an der Tür- oder Säulenkonsole, deren Innendurchmesserim Wesentlichen dem Außendurchmesser des Dämpfungselements entspricht, dient eine Innenwandung der Vertiefung zur Führung des Dämpfungselements und beugt Scherbewegungen des Dämpfungselements vor. Bei einer Ausgestaltung der Vertiefung in Abhängigkeit vom maximalen Dämpfungshub des Dämpfungselements, wobei besonders vorteilhafterweise die Vertiefung derart ausgebildet ist, daß bei Erreichen des maximalen Dämpfungshubs die erste Anschlagfläche im wesentlichen im Bereich der zweiten Anschlagfläche angeordnet ist, kann zudem erreicht werden, daß der maximale Öffnungswinkel gegenüber entsprechenden Kraftfahrzeugtürscharnieren mit Dämpfungselementen aus Vollkörpern gesteigert werden kann.
Die Ausgestaltung des Dämpfungselements ist mit Ausnahme des faltenbalgförmigen Abschnittes grundsätzlich frei wählbar. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Dämpfungselement einenends eine mit der ersten oder zweiten Anschlagfläche in Eingriff bringbare Kontaktfläche und anderenends eine Grundfläche auf, die an einer Grundfläche der Vertiefung anliegt. Die sich an die gegenüberliegenden Bereiche des faltenbalgförmigen Abschnitts anschließenden Flächen ermöglichen im Falle der Grundfläche eine besonders zuverlässige, nämlich flächige Anordnung des Dämpfungselements in der Vertiefung und im Falle der Kontaktfläche eine zuverlässige Wirkverbindung mit der mit ihr in Eingriff bringbaren ersten oder zweiten Anschlagfläche.
Das Dämpfungselement kann grundsätzlich in beliebiger Weise, bspw. stoffschlüssig durch die Verwendung eines Klebers, in der Vertiefung angeordnet werden. Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Vertiefung jedoch zur formschlüssigen Aufnahme von an dem Dämpfungselement angeordneten Arretierungsmitteln ausgebildet. Eine derartige Ausgestaltung des Kraftfahrzeugtürscharniers erlaubt eine besonders einfache und schnelle Montage des Dämpfungselements an dem Kraftfahrzeugtürscharnier, wobei das Dämpfungselement in besonders zuverlässiger Weise in der Vertiefung fixiert werden kann.
Die konkrete Ausgestaltung der Arretierungsmittel sowie die entsprechende Ausgestaltung der Vertiefung ist grundsätzlich frei wählbar. Denkbar sind bspw. am Umfang des Dämpfungselements angeordnete Rippen, die in der Einbaulage in korrespondierend ausgebildete, an der Innenwandung der Vertiefung angeordnete Ausnehmungen eingreifen. Nach einer besonders bevorzugten Ausführüngsform der Erfindung weist die Vertiefung jedoch im Bereich ihrer Grundfläche eine Hinterschneidung auf und das Arretierungsmittel hintergreift die Hinterschneidung. Eine solche Ausgestaltung, bspw. in Form einer Clip-Verbindung, ermöglicht eine besonders schnelle und zuverlässige Anordnung des Dämpfungselements in der Vertiefung. Sowohl das Dämpfungselement als auch die Vertiefung lassen sich dabei besonders kostengünstig herstellen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich eine gegenüber der Vertiefung einen geringeren Querschnitt aufweisende Durchgangsbohrung von der Grundfläche der Vertiefung bis zu einer der ersten oder zweiten Anschlagfläche gegenüberliegenden Rückseite der Tür- oder Säulenkonsole und das Dämpfungselement weist einen sich durch die Durchgangsbohrung erstreckenden Verbindungsabschnitt auf. Eine derartige Ausgestaltung der Erfindung gewährleistet eine besonders zuverlässige Arretierung des Dämpfungselements in radialer Richtung. Darüber hinaus kann der Verbindungsabschnitt zur axialen Lagesicherung des Dämpfungselementes verwendet werden. Die Vertiefung mit der Durchgangsbohrung läßt sich dabei in besonders einfacher Weise herstellen.
Zur Lagesicherung ist nach einer Weiterbildung der Erfindung das freie Ende des Verbindungsabschnitts in der Einbaulage im Bereich der Rückseite arretiert. Besonders vorteilhafter Weise weist das freie Ende des Verbindungsabschnittes das Arretierungsmittel auf, so daß auf separate Sicherungsmittel, bspw. Sicherungsscheiben oder dergleichen, die an der Rückseite anliegen und das freie Ende des Verbindungsabschnitts fixieren, verzichtet werden kann.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Dämpfungselement durch eine in die Vertiefung eingesetzte Buchse fixiert, wobei ein die Buchse durchdringender Stößel einerseits an dem Dämpfungselement anliegt und andererseits mit einer Kontaktfläche mit der ersten oder zweiten Anschlagfläche in Eingriff bringbar ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Vertiefung in besonders einfacher Weise herstellbar ist. Die Lagesicherung des Dämpfungselements erfolgt durch eine in die Vertiefung eingepreßte oder eingeklebte Buchse, deren umlaufender Rand verhindert, daß das Dämpfungselement oder der Stößel sich aus der Vertiefung lösen. Zur Nutzung des Dämpfungshubs ragt ein Teil des Stößels, der vorzugsweise flächig an dem Dämpfungselement anliegt, durch die Buchse und ist mit seiner dem Dämpfungselement gegenüberliegenden Fläche mit der ersten oder zweiten Anschlagfläche in Eingriff bringbar. Im Bereich der Öffnungsendlage überträgt der Stößel die Schwenkbewegung der Tür- oder Säulenkonsole auf das Dämpfungselement und dämpft somit die Öffnungsbewegung. Diese Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß das faltenbalgförmige Dämpfungselement besonders gut vor äußeren Einflüssen geschützt ist.
Während der faltenbalgförmige Abschnitt des Dämpfungselements grundsätzlich aus einem elastischen Kunststoff gebildet ist, können die sich an den faltenbalgförmigen Abschnitt angrenzenden Abschnitte des Dämpfungselements aus einem beliebigen Material gebildet sein. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Dämpfungselement jedoch vollständig aus einem elastischen Kunststoff gebildet. Neben dem durch die faltenbalgförmige Struktur bereitgestellten Dämpfungshub weist das Dämpfungselement zusätzlich die aufgrund der Wahl des elastischen Kunststoffs bedingte Dämpfungseignung auf, die aus der Kompressionsfähigkeit des Materials resultiert.
Besonders vorteilhafter Weise ist dabei das Dämpfungselement aus einem Elastomer, vorzugsweise aus einem Polyurethan-Kautschuk gebildet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Kraftfahrzeugtürscharniers mit einem ersten Dämpfungselement;
2 eine Draufsicht auf das Kraftfahrzeugtürscharnier von 1 in der Schließlage des Kraftfahrzeugtürscharniers;
3 eine Draufsicht auf das Kraftfahrzeugtürscharnier von 1 in der Öffnungsendlage;
4 eine Ansicht des Kraftfahrzeugtürscharniers von 1 in der Schließlage teilweise im Schnitt;
5 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform des Kraftfahrzeugtürscharniers;
6 eine Draufsicht auf das Kraftfahrzeugtürscharnier von 5, teilweise im Schnitt;
7 eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts einer dritten Ausführungsform des Kraftfahrzeugtürscharniers;
8 eine Draufsicht auf die Darstellung des Kraftfahrzeugtürscharniers von 7, teilweise im Schnitt;
9 eine Draufsicht auf das Kraftfahrzeugtürscharnier von 7 in der Schließlage und
10 eine Draufsicht auf das Kraftfahrzeugtürscharnier von 7 in der Öffnungsendlage.
In 1 ist eine erste Ausführungsform eines Kraftfahrzeugtürscharniers 1 dargestellt. Eine mit einer hier nicht dargestellten Tür verbindbare Türkonsole 2 und eine mit einer hier ebenfalls nicht dargestellten Fahrzeugkarosserie verbindbare Säulenkonsole 3 sind über einen Scharnierbolzen 8 gelenkig miteinander verbunden. Ausgehend von der in 1 dargestellten Schließlage des Kraftfahrzeugtürscharniers 1 ist die Türkonsole 2 gegenüber der Säulenkonsole 3 bis in die in 3 dargestellte Öffnungsendlage verschwenkbar, in der eine erste Anschlagfläche 4 an der Türkonsole 2 im Bereich einer zweiten Anschlagfläche 5 der Säulenkonsole 3 angeordnet ist. Ein in einer Vertiefung 12 der Säulenkonsole 3 angeordnetes Dämpfungselement 6 dient zur Dämpfung der Schwenkbewegung der Säulenkonsole 3 gegenüber der Türkonsole 2 im Bereich der Öffnungsendlage (vgl. 2 und 4).
Eine verdrehfest mit der Türkonsole 2 verbundene Rasteinheit 10 dient zur Arretierung der mit der Türkonsole 2 verbundenen Tür in festgelegten Zwischenpositionen. Die an der Rasteinheit 10 angeordneten Rastrollen 11 wirken dabei mit einem freien Schenkel einer an der Säulenkonsole 3 angeordneten Torsionsfeder 9 zusammen.
Das in der Vertiefung 12 der Säulenkonsole 3 angeordnete Dämpfungselement 6 dämpft durch einen faltenbalgförmigen Abschnitt 14 die Öffnungsbewegung der Türkonsole 2 im Bereich der Öffnungsendlage. Die Dämpfung der Öffnungsbewegung erfolgt nachdem die erste Anschlagfläche 4 mit einer Kontaktfläche 7 des Dämpfungselements 6 in Eingriff kommt. Ein Weiterverschwenken der Türkonsole 2 nach einem ersten Kontakt der ersten Anschlagfläche 4 mit der Kontaktfläche 7 bewirkt ein zieharmonikaartiges Zusammenfalten des faltenbalgförmigen Abschnitts 14 des Dämpfungselements 6, wobei die Öffnungsbewegung gedämpft wird. Zur Lagesicherung des Dämpfungselements 6 in der Vertiefung 12 weist die Vertiefung 12 an ihrer Grundfläche 17 eine Hinterschneidung 16 auf, in die ein pilzartiges, an einer Grundfläche 13 des Dämpfungselements 6 angeordnetes Arretierungsmittel 15 eingreift.
In 5 und 6 ist eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugtürscharniers 21 dargestellt. Das Dämpfungselement 26 weist einen sich durch eine Durchgangsbohrung 28 in der Säulenkonsole 23 erstreckenden Verbindungsabschnitt 27 auf. Die Durchgangsbohrung 28 erstreckt sich dabei von einer Grundfläche 47 der Vertiefung 32 bis zu einer der Anschlagfläche 5 der Säulenkonsole 23 gegenüberliegenden Rückseite. Auf der gegenüberliegenden Rückseite weist das freie Ende des Verbindungsabschnitts 27 ein in Form einer Verdickung ausgebildetes Arretierungsmittel 25 auf, mittels dem das Dämpfungselement 26 in seiner Position in der Vertiefung 32 arretiert ist, wenn eine Grundfläche 33 des Dämpfungselements 26 an der Grundfläche 47 der Vertiefung 32 anliegt.
Wie auch in dem in 1–4 dargestellten Ausführungsbeispiel dämpft das Dämpfungselement 26 die Öffnungsbewegung der Türkonsole 2 gegenüber der Säulenkonsole 23 im Bereich der Öffnungsendlage, wobei der faltenbalgförmige Abschnitt 14 sich zieharmonikaartig zusammenlegt.
Das in den 7–10 ausschnittsweise dargestellte weitere Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugtürscharniers unterscheidet sich gegenüber dem Ausführungsbeispiel gemäß der 1–4 dadurch, daß das Dämpfungselement 46, welches mit einer Grundfläche 53 an einer Grundfläche 57 der Vertiefung 52 in der Säulenkonsole 43 anliegt, mit seiner Kontaktfläche 7 nicht in direktem Kontakt mit der Türkonsole 2 kommt. Eine Übertragung der Schwenkbewegung der Türkonsole 2 im Bereich der Öffnungsendlage erfolgt über einen Stößel 38, der sich durch eine Buchse 39 erstreckt. Die Buchse 39 sichert dabei das Dämpfungselement 46 und den Stößel 38 in der Vertiefung 32. Einerseits liegt der Stößel 38 an der Kontaktfläche 7 des Dämpfungselements 46 an, andererseits weist der Stößel 38 eine Kontaktfläche 37 auf, die mit der Anschlagfläche 4 der Säulenkonsole 3 in Eingriff bringbar ist.

Claims

Kraftfahrzeugtürscharnier für Türen und Klappen mit – einer an einem Rahmenteil befestigbaren Säulenkonsole mit einer ersten Anschlagfläche, – einer an der Tür oder Klappe befestigbaren Türkonsole mit einer zweiten Anschlagfläche, – einem die Türkonsole und die Säulenkonsole drehgelenkig verbindenden Scharnierbolzen und – einem mit der ersten oder zweiten Anschlagfläche von der einen von der Türkonsole oder Säulenkonsole im Bereich der Öffnungsendlage in Eingriff bringbar an der anderen von der Türkonsole oder Säulenkonsole angeordneten Dämpfungselement, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (6, 26, 46) aus einem elastischen Material gebildet ist und einen faltenbalgförmig ausgestalteten Abschnitt (14) aufweist, der derart aufgebaut ist, dass er sich zur Dämpfung zieharmonikaartig zusammenfaltet, wobei das Dämpfungselement (6, 26, 46) zumindest teilweise in einer entsprechend ausgebildeten Vertiefung (12, 32, 52) an der Türkonsole (2) oder Säulenkonsole (3, 23, 43) angeordnet ist.
Kraftfahrzeugtürscharniernach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (6, 26, 46) mit einer von der ersten oder zweiten Anschlagfläche (4, 5) in Eingriff bringbar von der anderen der ersten oder zweiten Anschlagfläche (4, 5) vorsteht.
Kraftfahrzeugtürscharniernach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (6, 26) eine mit der ersten oder zweiten Anschlagfläche in Eingriff bringbare Kontaktfläche (7) und eine der Kontaktfläche (7) gegenüberliegende Grundfläche (13, 33) aufweist, die an einer Grundfläche (17, 47) der Vertiefung (12) anliegt.
Kraftfahrzeugtürscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (12, 32) zur formschlüssigen Aufnahme von einem an dem Dämpfungselement(6, 26) angeordneten Arretierungsmittel (15, 25) ausgebildet ist.
Kraftfahrzeugtürscharniernach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (12) im Bereich ihrer Grundfläche (17) eine Hinterschneidung (16) aufweist und dass das Arretierungsmittel (15) die Hinterschneidung (16) hintergeift.
Kraftfahrzeugtürscharnier nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine gegenüber der Vertiefung (32) einen geringeren Querschnitt aufweisende Durchgangsbohrung (28) von der Grundfläche (47) der Vertiefung (32) bis zu der der ersten oder zweiten Anschlagfläche (4, 5) gegenüberliegenden Rückseite der Tür- oder Säulenkonsole (2, 23) erstreckt und dass das Dämpfungselement (26) einen sich durch die Durchgangsbohrung (28) erstreckenden Verbindungsabschnitt (27) aufweist.
Kraftfahrzeugtürscharnier nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende des Verbindungsabschnitts (27) in der Einbaulage im Bereich der der ersten oder zweiten Anschlagfläche (4, 5) gegenüberliegenden Rückseite der Tür- oder Säulenkonsole (2, 23) arretiert ist
Kraftfahrzeugtürscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende des Verbindungsabschnitts (27) das Arretierungsmittel (25) aufweist.
Kraftfahrzeugtürscharniernach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (46) durch eine in die Vertiefung (52) eingesetzte Buchse (39) lagefixiert ist, wobei ein die Buchse (39) durchdringender Stößel (38) einerseits an dem Dämpfungselement (46) anliegt und andererseits mit einer Kontaktfläche (37) mit der ersten oder zweiten Anschlagfläche (3, 4) in Eingriff bringbar ist.
Kraftfahrzeugtürscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (6, 26, 46) vollständig aus einem elastischen Kunststoff gebildet ist.
Kraftfahrzeugtürscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (6, 26, 46) aus einem Elastomer, vorzugsweise aus einem Polyurethan-Kautschuk gebildet ist.