DE102009053938A1

DE102009053938A1 - Scharnier für eine Tür eines Kraftwagens

Info

Publication number: DE102009053938A1
Application number: DE200910053938
Authority: DE
Inventors: Ralph Dipl.-Ing. Deutschle (FH); Grigori Dipl.-Ing. Rosenzweig; Michael Dipl.-Ing. Kübel
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2009-11-19
Filing date: 2009-11-19
Publication date: 2011-05-26
Anticipated expiration: 2029-11-20
Also published as: DE102009053938B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Scharnier (10) für eine Tür, insbesondere eine Heckdrehtür, eines Kraftwagens, mit einem ersten, kraftwagenseitigen Scharnierteil (12), mit einem zweiten, türseitigen Scharnierteil (14), welche über eine jeweilige Schwenkachse (34, 36) mit einem Mittelteil (32) und über eine Steuerstange (38) gelenkig miteinander verbunden sind, und mit einer Feststelleinrichtung (44), mittels welcher die Scharnierteile (12, 14) in zumindest einer Relativstellung zueinander arretierbar sind, wobei zur Feststellung der Scharnierteile (12, 14) in der zumindest einen Relativstellung zueinander die Steuerstange (38) mittels der Feststelleinrichtung (44) arretierbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Scharnier für eine Tür eines Kraftwagens der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
Ein solches Scharnier ist aus der DE 10 2007 024 572 B4 bekannt. Es weist ein türseitiges sowie ein türsäulenseitiges Scharnierteil auf, welche jeweils gelenkig mit einem Mittelteil und einer Steuerstange verbunden sind. Das türseitige Scharnierteil umfasst eine Steuerkurve, welche mit einem korrespondierenden federbelasteten Arretierungsmittel eines Türfeststellers zusammenwirkt. Der Türfeststeller des Scharniers ermöglicht es dabei, bei geöffneter Tür die Scharnierteile in zwei unterschiedlichen Winkelstellungen zueinander festzustellen, wodurch auch die Tür in zwei unterschiedlichen Winkelstellungen, in der die Tür geöffnet ist, feststellbar ist.
Die EP 0 911 471 A2 offenbart einen Feststeller für in unterschiedliche Winkelstellungen schwenkbar an einer festen Basis angelenkte, mit dieser zusätzlich über ein Halteglied verbundene Bauteile, der elektromechanische Mittel zum stufenlosen Feststellen der Schwenkstellungen sowie einen Aktuator zum Betätigen einer mechanischen Feststellanordnung aufweist, wobei der Aktuator ein Elektromotor mit nachgeschaltetem Getriebe ist, dessen Antriebswelle mit einem beweglich gehalterten Bremsbacken einer Bremsanordnung mechanisch verbunden ist. Dieser Feststeller weist dabei eine hohe Komplexität auf, woraus hohe Kosten resultieren. Des Weiteren stellt der Feststeller ein zusätzliches, neben dem eigentlichen Halteglied existierendes Bauteil dar, was einerseits die Teileanzahl und damit die Kosten weiter erhöht und andererseits einen sehr hohen Bauraumbedarf bedeutet.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Scharnier für eine Tür der eingangs genannten Art bereitzustellen, dessen Scharnierteile besonders günstig in zumindest einer Relativstellung zueinander arretierbar sind.
Diese Aufgabe wird durch ein Scharnier für eine Tür eines Kraftwagens mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Ein erfindungsgemäßes Scharnier für eine Tür, insbesondere eine Heckdrehtür eines Kraftwagens, mit einem ersten, kraftwagenseitigen Scharnierteil, mit einem zweiten, türseitigen Scharnierteil, welche über eine jeweilige Schwenkachse mit einem Mittelteil und über eine Steuerstange gelenkig miteinander verbunden sind, und mit einer Feststelleinrichtung, mittels welcher die Scharnierteile in zumindest einer Relativstellung zueinander arretierbar sind, zeichnet sich dadurch aus, dass zur Feststellung der Scharnierteile in der zumindest einen Relativstellung zueinander die Steuerstange mittels der Feststelleinrichtung arretierbar ist.
Das erfindungsgemäße Scharnier birgt somit den Vorteil, dass zwischen einer ersten und einer zweiten Relativendstellung der Scharnierteile zueinander beliebig viele Zwischenstellungen der Scharnierteile zueinander einstellbar und arretierbar sind. Selbstverständlich sind die Scharnierteile auch in ihren Endstellungen, wobei beispielsweise in der ersten Endstellung die Tür komplett geschlossen und in der zweiten Endstellung die Tür komplett geöffnet ist, arretierbar. Mit dem erfindungsgemäßen Scharnier sind somit wesentlich mehr als lediglich zwei oder drei Relativstellungen der Scharnierteile zueinander arretierbar, was insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn die Platzverhältnisse zum Öffnen der Tür derart eingeschränkt sind, dass beispielsweise ein Erreichen einer ersten, vorgegebenen Relativstellung, in der die Scharnierteile zueinander arretierbar sind, nicht möglich ist, wie es bei herkömmlichen Scharnieren der Fall sein kann. Diese Problematik ist durch das erfindungsgemäße Scharnier gelöst, da eine bestimmte Relativstellung der Scharnierteile zueinander nicht erreicht werden muss, um diese zu arretieren, sondern die Scharnierteile in beliebigen Relativstellungen zueinander über die Arretierung der Steuerstange arretierbar sind.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Steuerstange mittels eines Reibschlusses zwischen der Steuerstange und der Festeinstellung arretierbar. Dadurch ist eine besonders feste Arretierung der Steuerstange darstellbar bei gleichzeitiger Realisierung eines Überlastschutzes. Dies bedeutet, dass bei einer sehr großen Kraftbeaufschlagung auf die Scharnierteile bei arretierter Steuerstange zum Verändern der Relativstellung zwischen den Scharnierteilen, beispielsweise im Falle von Missbrauch, die Steuerstange bei Überschreiten des Kraftniveaus des Reibschlusses durchrutschen und sich somit die Relativstellung zwischen den Scharnierteilen verändern kann. Das Kraftniveau, bei dem die Steuerstange durchrutscht, ist dabei entsprechend des Kraftniveaus des Reibschlusses einstellbar. Dieser Überlastschutz vermeidet somit eine Zerstörung des Scharniers, was zu unerwünschten und kostenintensiven Reparaturen führen würde.
Des Weiteren ermöglicht die Arretierung der Steuerstange mittels des Reibschlusses die eingangs erwähnte, kontinuierliche Einstellung und Arretierung der Relativstellungen der Scharnierteile zueinander.
Zur Erhöhung des Kraftniveaus des Reibschlusses zwischen der Feststelleinrichtung und der Steuerstange ist vorteilhafterweise zumindest ein Reibbelag der Feststelleinrichtung vorgesehen, welcher in Wirkverbindung mit der Steuerstange verbringbar ist. Diese Verbringbarkeit ist beispielsweise durch einen hydraulisch betätigbaren, in einem Zylinder beweglich gehaltenen Kolben dargestellt. Der Kolben kann nun den Reibbelag auf die Steuerstange drücken oder an diese heranziehen, wodurch der Reibschluss zwischen der Feststelleinrichtung und der Steuerstange hergestellt ist.
Vorteilhafterweise ist ein zweiter Reibbelag vorgesehen, der gegenüber dem ersten Reibbelag angeordnet ist. Dadurch ist die Steuerstange von zwei Seiten mit einer hohen Reibkraft beaufschlagbar, was die feste Arretierung der Steuerstange und damit der Relativstellung der Scharnierteile zueinander begünstigt.
Die Anordnung des Zylinders sowie des Reibbelags innerhalb des Mittelteils hat den Vorteil inne, dass das Scharnier eine hohe Unempfindlichkeit gegenüber Schmutz, Feuchtigkeit usw. aufweist, wodurch ein nahezu wartungsfreies, robustes und einfach zu bedienendes Scharnier geschaffen ist.
Des Weiteren ist dadurch eine hohe Flexibilität bezüglich der äußeren Ausgestaltung, also des Designs des Scharniers geschaffen, da die Blicke von Betrachtern des Kraftwagens bzw. des Scharniers auf die entsprechenden Bauteile verwehrt sind und ein schlichter, gesamtheitlicher Eindruck des Scharniers mit großen, lackierbaren Flächen geschaffen ist.
Nichtsdestoweniger ist durch das erfindungsgemäße Scharnier eine Komforterhöhung bei der Betätigung der Tür geschaffen, da ein umständliches Verriegeln oder Entriegeln, welches auch zu Verschmutzungen an Händen des Bedieners führen kann, vermieden ist.
Diese einfache Bedienbarkeit sowie die feste und stufenlose Arretierbarkeit der Scharnierteile zueinander bewirkt auch eine hohe Sicherheit beim Betätigen der Tür und damit des Scharniers, da eine fehlerhafte Bedienung nahezu ausgeschlossen und somit die Tür sicher feststellbar ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in der Figur eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht eines Scharniers für eine Heckdrehtür eines Kraftwagens gemäß der Erfindung.
Die Figur zeigt ein Scharnier 10 für eine Heckdrehtür eines Kraftwagens, welches ein erstes, kraftwagenseitiges Scharnierteil 12 sowie ein zweites, türseitiges Scharnierteil 14 umfasst. Zur Verbindung der Scharnierteile 12 und 14 mit der Tür bzw. dem Kraftwagen weisen diese Durchgangsöffnungen 16, 18 und 20 bzw. 22, 24, 26, 28 und 30 auf, welche von Verbindungsmitteln wie beispielsweise Schrauben durchdringbar sind.
Des Weiteren weist das Scharnier 10 ein Mittelteil 32 auf, wobei die Scharnierteile 12 und 14 über eine jeweilige Schwenkachse 34 bzw. 36 gelenkig mit dem Mittelteil 32 verbunden sind. Außerdem sind die Scharnierteile 12 und 14 über eine Steuerstange 38 gelenkig miteinander verbunden, wobei auch eine Schwenkachse 40 zwischen dem Scharnierteil 12 und der Steuerstange 38 sowie eine Schwenkachse 42 zwischen dem Scharnierteil 14 und der Steuerstange 38 ausgebildet ist.
Wie der Figur zu entnehmen ist, bilden die vier Schwenkachsen 34, 36, 40 und 42 ein Parallelogramm, so dass eine parallelogrammartige, gelenkige Verbindung zwischen den Scharnierteilen 12 und 14 geschaffen ist. Dies ermöglicht, die Scharnierteile 12 und 14 in viele Relativstellungen zueinander zu verschwenken. Zu diesen Relativstellungen gehören neben einer ersten und einer zweiten Endstellung, in welchen die korrespondierende Tür komplett geschlossen bzw. komplett geöffnet ist, beliebig viele Zwischenstellungen.
Das Scharnier 10 umfasst weiterhin eine Feststelleinrichtung 44, mittels welcher die Scharnierteile 12 und 14 in beliebigen Relativstellungen, also sowohl Zwischenstellungen als auch Endstellungen, feststellbar sind.
Zu dieser Feststellung ist mittels der Feststelleinrichtung 44 die Steuerstange 38 arretierbar. Dazu weist die Feststelleinrichtung 44 drei innerhalb des Mittelteils 32 angeordnete Zylinder 47, 49 und 51 auf, in denen jeweils ein Kolben 46, 48 und 50 beweglich gehalten ist. Die Kolben 46, 48 und 50 sind mit einem hydraulischen Medium druckbeaufschlagbar, woraus eine Bewegung des jeweiligen Kolbens 46, 48 und 50 resultiert. Werden die Kolben 46, 48 und 50 mit dem hydraulischen Medium druckbeaufschlagt, so drücken sie einen Reibbelag 52 gegen eine erste Breitseite 54 der Steuerstange 38, die dann mit ihrer zweiten Breitseite 56 gegen einen weiteren, dem Reibbelag 52 gegenüber angeordneten Reibbelag 58 der Feststelleinrichtung 44 gedrückt wird. Dadurch wird ein Reibschluss zwischen der Feststelleinrichtung 44 und der Steuerstange 38 erzeugt und die momentane Relativstellung der Scharnierteile 12 und 14 zueinander arretiert.
Gelöst werden die Reibbeläge 52 und 58 beispielsweise dadurch von der Steuerstange 38, dass die Kolben 46, 48, 50 und/oder der Reibbelag 52 mit der Federkraft zumindest eines Federelements beaufschlagt sind bzw. ist, welches den Reibbelag 52 von der Steuerstange 38 wegdrückt. Aufgrund von Materialelastizität hebt dann die Steuerstange 38 auch vom Reibbelag 58 ab und der Reibschluss ist wieder gelöst zum einfachen Bewegen der Scharnierteile 12 und 14 zueinander und damit zum einfachen Verschwenken der Tür.
So wie die Zylinder 46, 48 und 50 sind auch die Reibbeläge 52 und 58 innerhalb des Mittelteils 32 aufgenommen, was sie vor Witterungseinflüssen sowie Schmutz und Feuchtigkeit schützt. Das Scharnier 10 ist somit eine robuste und nahezu wartungsfreie Lösung, welche eine hohe Lebensdauer sowie eine hohe Funktionalität aufweist. Es ermöglicht eine hohe Sicherheit für einen Nutzer des Scharniers bzw. des Kraftwagens, der beispielsweise aus der Türöffnung Gegenstände in den Kraftwagen hinein oder aus dem Kraftwagen heraus, befördert, wobei die Scharnierteile 12 und 14 und damit die Türen relativ zum Kraftwagen in einer beliebigen Position feststellbar ist.
Die Betätigung der Feststelleinrichtung 44 kann dabei beispielsweise per Hand beispielsweise aus einem Cockpit eines Kraftwagens heraus erfolgen. Ebenso möglich ist eine automatische Betätigung der Feststelleinrichtung 44, wobei beispielsweise ein Sensor vorgesehen ist, der eine Offenstellung der Tür erfasst, die Signale an eine Auswerte- und Steuereinrichtung leitet, welche dann die Feststellung der Scharnierteile 12 und 14 bzw. der Tür über die Feststelleinrichtung 44 durchführt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007024572 B4 [0002]
EP 0911471 A2 [0003]

Claims

Scharnier (10) für eine Tür, insbesondere eine Heckdrehtür, eines Kraftwagens, mit einem ersten, kraftwagenseitigen Scharnierteil (12), mit einem zweiten, türseitigen Scharnierteil (14), welche über eine jeweilige Schwenkachse (34, 36) mit einem Mittelteil (32) und über eine Steuerstange (38) gelenkig miteinander verbunden sind, und mit einer Feststelleinrichtung (44), mittels welcher die Scharnierteile (12, 14) in zumindest einer Relativstellung zueinander arretierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass zur Feststellung der Scharnierteile (12, 14) in der zumindest einen Relativstellung zueinander die Steuerstange (38) mittels der Feststelleinrichtung (44) arretierbar ist.
Scharnier (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerstange (38) mittels eines Reibschlusses zwischen der Steuerstange (38) und der Feststelleinrichtung (44) arretierbar ist.
Scharnier (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststelleinrichtung (44) zumindest einen Reibbelag (52, 58) aufweist, welcher in Wirkverbindung mit der Steuerstange (38) verbringbar ist.
Scharnier (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbelag (52, 58) mittels zumindest eines mit einem Druckmedium beaufschlagbaren und in einem Zylinder (47, 49, 51) beweglich gehaltenen Kolbens (46, 48, 50) verbingbar ist.
Scharnier (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (46, 48, 50) hydraulisch oder pneumatisch betätigbar ist.
Scharnier (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (47, 49, 51) zumindest bereichsweise innerhalb des Mittelteils (32) aufgenommen ist.
Scharnier (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbelag (52, 58) zumindest bereichsweise innerhalb des Mittelteils (32) aufgenommen ist.