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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeug-Türanordnung, die mit einer Sicherung für das Schließen zumindest einer Fahrzeugtür versehen ist. Daneben betrifft die Erfindung ein hierfür vorzusehendes Türscharnier sowie ein Verfahren zur Arretierung einer Fahrzeugtür.
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Hintergrund
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Fahrzeugtüren, insbesondere vordere und hintere Seitentüren von Kraftfahrzeugen dienen dem Ein- und Aussteigen in bzw. aus einem Kraftfahrzeug. Mittels eines schwenkbar oder verschiebbar angeordneten Türflügels kann eine entsprechende Türöffnung zum Ein.- oder Aussteigen frei zumindest zeitweise frei gegeben werden.
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Insbesondere bei gegenläufig öffnenden vorderen und hinteren Türen können jedoch Situationen auftreten, bei welchen sich Front- und Fondpassagiere bei einem gleichzeitigen Ein- oder Aussteigen gegenseitig behindern.
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Doch nicht nur bei gegenläufig öffnenden Türen, sondern auch bei herkömmlichen, parallel zueinander schwingenden Türen oder auch bei Schiebetüren können für die Fahrgäste unvorteilhafte Situationen entstehen, so zum Beispiel, wenn sich ein Fondpassagier bei geöffneter Fond- und/oder Fronttür an einer B-Säule festhält und damit in den Schenk- oder Öffnungsbereich der Tür gelangt.
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Dieser Problemstellung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hinsichtlich Benutzerfreundlichkeit und Insassensicherheit verbesserte Kraftfahrzeug-Türanordnung bereitzustellen, mittels derer die bekannten Nachteile für die Fahrzeuginsassen verringert werden können. Die hierfür vorzusehende Türanordnung soll ferner mit möglichst einfachen Mitteln in kostengünstiger und montage- sowie wartungsfreundlicher Art und Weise umsetzbar sein.
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Diese Aufgabe wird mit einem Türscharnier gemäß Patentanspruch 1, einer Kraftfahrzeug-Türanordnung gemäß Patentanspruch 8, einem Kraftfahrzeug nach Patentanspruch 9 sowie mit einem Verfahren zur Arretierung zumindest einer Kraftfahrzeug-Seitentür gemäß Patentanspruch 12 gelöst, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen jeweils Gegenstand abhängiger Patentansprüche sind.
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Das beanspruchte Türscharnier ist für eine Kraftfahrzeugtür ausgelegt und weist ein, bevorzugt an der Karosserie des Kraftfahrzeugs anzuordnendes Grundteil auf, an welchem ein, vorzugsweise mit dem Türflügel zu verbindendes, Schwenkteil schwenkbar gelagert ist. Die schwenkbare Lagerung des Schwenkteils erfolgt dabei über eine am Grundteil vorgesehene Scharnierachse. Am Grundteil ist ferner ein Arretierglied vorgesehen, welches zum Fixieren des Schwenkteils in einer Endlage, bevorzugt in einer End-Öffnungslage des Schwenkteils ausgebildet ist.
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Das Schwenkteil erreicht seine End-Öffnungslage, indem es sich an einem Endanschlag abstützt. Der Endanschlag kann hierbei entweder karosserieseitig aber auch grundteilseitig angeordnet und somit als Komponente des Türscharniers ausgebildet sein.
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Das Arretierglied ist ferner mit einem über eine Steuereinheit ansteuerbaren Betätigungsmechanismus in eine Freigabestellung überführbar, in welcher das Schwenkteil aus der End-Öffnungslage heraus verschwenkbar ist. Das Arretierglied bildet einen bevorzugt rein mechanisch implementierten Arretiermechanismus für das Schwenkteil, wobei der Betätigungsmechanismus zum Lösen des Arretierglieds über eine Steuereinheit ansteuerbar ist.
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Das heißt, der am Türscharnier vorgesehene Betätigungsmechanismus ist mit einer Schnittstelle versehen, die es ermöglicht, das Arretierglied etwa in Abhängigkeit eines Steuersignals und somit fernbetätigbar in eine Freigabestellung zu überführen.
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Bevorzugt ist das Türscharnier für vordere Seitentüren, also für die Fahrer- oder Beifahrertür eines Personenkraftwagens vorzusehen, um ein beliebiges Schließen der Tür zu verhindern, insbesondere um einen Schließvorgang über eine Steuereinheit zu kontrollieren. Auf diese Art und Weise kann zum Beispiel erzwungen werden, dass eine vordere Tür nur dann in ihre Schließstellung überführbar ist, wenn eine zugeordnete, d. h. auf derselben Fahrzeugseite befindliche hintere Fahrzeugtür geschlossen ist.
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Befindet sich die hintere Tür jedoch in einer Öffnungsstellung, so kann mittels dem ausschließlich über die Steuereinheit betätigbaren Arretierglied ein Schließen der vorderen Kraftfahrzeug-Seitentür so lange blockiert werden, bis ein Schließen der jeweils zugeordneten hinteren Fahrzeugtür erfolgt ist.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Betätigungsmechanismus elektrisch betätigbar und weist zumindest einen elektromechanischen Aktuator auf. Mittels des elektromechanischen Aktuators kann das Arretierglied getriggert durch ein von der Steuereinheit ausgehendes elektrisches Signal in seine Freigabestellung überführt werden, sodass das Türscharnier und somit auch die Tür in eine Schließstellung überführbar ist.
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Anstelle einer elektrischen bzw. elektromechanischen Betätigung ist nach einer weiteren alternativen Ausgestaltung aber auch eine rein mechanische Betätigung des Arretierglieds, etwa mittels eines Betätigungszugs denkbar. Die Betätigung des Betätigungszugs kann auch hier über eine Steuereinheit, etwa mittels eines entfernt vom Türscharnier angeordneten, elektrisch betriebenen oder rein mechanisch aktivierbaren Gebers erfolgen.
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Es ist aber grundsätzlich auch denkbar, vordere und hintere Türen einer Seite des Kraftfahrzeugs über einen Betätigungszug derart zu koppeln, dass das Arretierglied des Türscharniers beim Schließen einer Fondtür in die Freigabestellung überführt wird, wobei mittels eines im Bereich der Fondtür vorgesehenen mechanischen Gebers der Betätigungszug eine entsprechende Betätigung bzw. Kraftbeaufschlagung erfährt.
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Es ist ferner anzumerken, dass das beschriebene Betätigungs- bzw. Arretierkonzept beliebig auf vordere und hintere Fahrzeugtüren übertragbar ist. So kann auch eine Arretierung der vorderen Tür in Abhängigkeit von der Stellung der hinteren Tür als auch umgekehrt, eine Arretierung der hinteren Tür in Abhängigkeit von der Stellung der vorderen Tür erfolgen.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Schwenkteil zumindest einen über die Scharnierachse hinaus ragenden Fortsatz aufweist, welcher spätestens mit Erreichen einer Anlagestellung am Endanschlag mit dem Arretierglied in Wirkverbindung tritt. Arretierglied und Endanschlag sind hierbei derart zueinander angeordnet und ausgerichtet, dass der Fortsatz des Schwenkteils mit Erreichen seiner End-Öffnungsstellung zwischen dem Endanschlag und dem sich in Arretierstellung befindlichen Arretierglied zu liegen kommt und somit in beiden Richtungen in der Endstellung arretiert ist.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Arretierglied im Wesentlichen parallel zur Scharnierachse verschiebbar am Grundteil angeordnet ist. Das Grundteil kann insbesondere eine Grundplatte sowie zwei sich hiervon parallel zueinander erstreckende Schenkel aufweisen, an denen die Schwenkachse gelagert ist. Bevorzugt sind der Endanschlag als auch das Arretierglied in einem von der Scharnierachse beabstandeten Bereich am Schenkel des Grundteils angeordnet. Von Vorteil treten der Endanschlag und/oder das Arretierglied mit einem freien Endabschnitt des Fortsatzes des Schwenkteils in Wirkverbindung, um die auf den Endanschlag, respektive auf das Arretierglied einwirkenden mechanischen Kräfte möglichst gering zu halten.
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Anstelle einer verschiebbaren Lagerung des Arretierglieds am Grundteil sind auch andere Verriegelungs-Mechanismen, wie zum Beispiel eine schwenkbare Lagerung des Arretierglieds am Grundteil denkbar.
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In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung ist das Arretierglied, unabhängig von seiner konkreten Ausgestaltung entgegen einer Federkraft in eine Freigabestellung überführbar. Die Federkraft kann hierbei beispielsweise mit einer Torsions-, Druck- oder Zugfeder aufgebracht werden. Mittels eines entsprechenden Federelements kann das Arretierglied unter Federeinwirkung stets in seine Arretierstellung übergehen. Auf diese Art und Weise ist eine Art Schnappmechanismus implementierbar, sodass das Türscharnier beim Überführen in seine End-Öffnungsstellung selbsttätig in der Endstellung verrastet kann. Das Arretierglied kann insoweit als eine Art federbelastete Schnappfalle ausgebildet sein.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist das Arretierglied an einer dem Endanschlag abgewandten Seite eine Anlaufschräge für den Fortsatz des Schwenkteils auf. Auf diese Art und Weise kann das Arretierglied während einer öffnenden Schwenkbewegung durch das Schwenkteil selbst der Federkraft entgegen gerichtet in eine Freigabestellung überführt werden, in welcher der Fortsatz über das Arretierglied hinweg bewegt wird. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass mit Erreichen der End-Öffnungslage das Arretierglied unter Federeinwirkung wieder in seine Arretierstellung übergeht, in welcher es ein Schließen des Türscharniers, respektive der zugeordneten Tür blockiert.
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Diese Blockierung bleibt bevorzugt so lange aufrechterhalten, bis der dem Scharnier zugeordnete Betätigungsmechanismus über die Steuereinheit betätigt wird.
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In einem weiteren, hiervon unabhängigen Aspekt ist ferner eine Kraftfahrzeug-Türanordnung mit zumindest einer ersten Seitentür und mit einer zweiten Seitentür vorgesehen, wobei erste und zweite Seitentüren in Fahrzeuglängsrichtung (x) hintereinander an der Kraftfahrzeugkarosserie angeordnet sind. Die genannten Seitentüren sind hierbei auf derselben Seite des Fahrzeugs vorgesehen, wobei zumindest die erste, z. B. die vordere Seitentür mit einer Öffnungsarretiereinrichtung ausgestattet ist, deren Arretierung mittels einer Steuereinheit aufhebbar ist. Die Steuereinheit und die Öffnungsarretiereinrichtung wirken hierbei derart zusammen, dass eine Arretierung der ersten Tür ausschließlich in Abhängigkeit von der Stellung der zweiten Tür freigegeben wird.
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Die Öffnungsarretiereinrichtung kann hierbei nach Art eines zuvor beschriebenen Türscharniers ausgebildet sein, sodass die Kraftfahrzeug-Türanordnung sämtliche, in Bezug auf das Türscharnier beschriebenen Funktionen aufweisen kann.
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Die Türanordnung ist hierbei jedoch nicht zwingend schwenkbar an der Karosserie anzubinden sondern kann z. B. auch mit einer Schiebetür ausgebildet sein. Dementsprechend kann die Öffnungsarretiereinrichtung z. B. im Bereich einer Schiebetürführung oder im Bereich eines Endanschlags für die Schiebetür angeordnet sein.
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Mittels einer, bevorzugt über eine Steuereinheit blockierbaren Tür-Arretierung kann die erste Seitentür, ausgehend von einer Öffnungs-Endlage in Abhängigkeit von der Stellung der zweiten Tür in eine Schließstellung überführt werden. Das heißt, die Blockierung einer geöffneten ersten Seitentür kann lediglich in Abhängigkeit von der Stellung der zweiten Tür aufgehoben werden.
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Nach einem weiteren unabhängigen Aspekt ist ferner ein Kraftfahrzeug vorgesehen, welches zumindest eine erste Seitentür und eine zweite Seitentür aufweist, die in Fahrzeuglängsrichtung (x) hintereinander angeordnet sind. Zumindest die erste, z. B. die vordere Seitentür ist hierbei mit einem zuvor beschriebenen Türscharnier oder mit einer vergleichbaren Arretiereinrichtung ausgestattet und kann ausgehend von einer End-Öffnungslage ausschließlich in Abhängigkeit von der Stellung der zweiten Tür in eine Schließstellung überführt werden.
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Es ist hierbei insbesondere vorgesehen, dass die erste, etwa die vordere Tür, nur dann in ihre Schließstellung überführbar ist, wenn die zweite Tür, z. B. die hintere Tür bereits geschlossen ist.
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Weiterhin kann vorgesehen werden, dass zumindest die Stellung der zweiten Tür sensorisch erfasst und einer Steuereinheit zuführbar ist. Die Steuereinheit selbst ist bevorzugt dazu ausgebildet, in Abhängigkeit der ermittelten Stellung der zweiten Tür das Arretierglied des Türscharniers der ersten Tür mittels eines Aktuators, entweder elektrisch, elektromechanisch oder rein mechanisch zu entriegeln.
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Auf diese Art und Weise kann zum Beispiel verhindert werden, dass bei gegenläufig öffnenden Türen beide, vordere und hintere Türen einer Kraftfahrzeugseite gleichzeitig geschlossen werden. Das beschriebene Kraftfahrzeug-Türkonzept erzwingt sozusagen, dass ausgehend von einer Öffnungsstellung beider Türen z. B. zunächst die hintere Tür zu schließen ist, bevor eine vordere Fahrer- oder Beifahrertür geschlossen werden kann. So kann diese Maßnahme zur Erhöhung der Sicherheit der Fondpassagiere in einfacher Art und Weise beitragen.
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Nach einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zur Arretierung zumindest einer Seitentür eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, wobei das Kraftfahrzeug zumindest eine erste und eine zweite Seitentür aufweist, die bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung (x) hintereinander angeordnet sind. Hierbei ist zumindest die erste, etwa die in Fahrtrichtung vorn liegende Seitentür mittels eines Arretierglieds in einer End-Öffnungslage arretierbar.
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Hierzu ist in einem ersten Schritt vorgesehen, eine Stellung der zweiten Tür zu erfassen und in Abhängigkeit der hieraus ermittelten Stellung der Tür das Arretierglied der ersten Seitentür in eine Freigabestellung zu überführen oder aber in einer Arretierstellung zu belassen. Insoweit ist insbesondere vorgesehen, dass das Arretierglied der ersten Seitentür so lange in einer Arretierstellung verweilt, bis die zweite Seitentür geschlossen wird.
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In einem zweiten Schritt wird die Arretierung der ersten, bevorzugt der vorderen Seitentür wird mittels eines elektrisch und/oder mechanisch ansteuerbaren Betätigungsmechanismus aufgehoben, sobald die zweite Tür geschlossen wird. Die Freigabe der ersten Seitentür und ein Lösen der Arretierung kann hierbei von einer Steuereinheit initiiert werden, die mittels eines Sensors, wie zum Beispiel eines Kontaktschalters, die Stellung der hinteren Seitentür überwacht.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Weitere Ziele, Merkmale sowie vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen erläutert, hierbei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit gegenläufig öffnenden vorderen und hinteren Seitentüren,
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2 eine perspektivische Darstellung eines mit einem Arretierglied versehenen Türscharniers in Schließstellung und
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3 das Türscharnier gemäß 2 in einer arretierten End-Öffnungsstellung.
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Detaillierte Beschreibung
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Das vereinfacht in 1 gezeigte Kraftfahrzeug 10 weist zwei vordere Türen 12 und zwei hintere Türen 14 auf. Die vorderen Türen 12 sind hierbei vorn, etwa im Bereich einer A-Säule an der Karosserie schwenkbar angeordnet, während die hinteren Türen 14 hinten angeschlagen sind und somit mittels eines hinten liegenden Türscharniers 20, etwa im Bereich einer C-Säule des Kraftfahrzeugs verschwenkbar gelagert sind.
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In 1 ist eine bei derartigen Schmetterlings- oder gegenläufig öffnenden Türen 12, 14 möglicherweise eintretende Gefahrensituation dargestellt. Möchte zum Beispiel ein Fahrgast 16 auf dem vorderen Fahrzeugsitz Platz nehmen, so gelangt er beim Einsteigen in den Schwenkbereich der hinteren Tür 14. Umgekehrt kann ein auf einer Rückbank 18 Platz nehmender Passagier 16 beim Ein- oder Aussteigen in den Schwenkbereich der vorderen Tür 12 gelangen.
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Um die Insassensicherheit zu erhöhen, ist an zumindest einer der beiden Türen 12, 14 ein in den 2 und 3 in unterschiedlichen Stellungen gezeigtes Türscharnier 20 vorgesehen. Das Türscharnier 20 weist eine Grundplatte 24 auf, in welcher einzelne Durchgangsöffnungen 26 vorgesehen sind, mittels derer die Grund- oder Halteplatte 24 an der Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigbar, insbesondere anschraubbar ist.
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An der Halteplatte 24 sind zwei, sich parallel in Fahrzeugquerrichtung (y) erstreckende Schenkel 28 ausgebildet, an denen die Scharnierachse 22 des Scharniers 20 gelagert ist. Zwischen den beiden, sich im Wesentlichen parallel zueinander erstreckenden Schenkeln 28 ist ein Schwenkteil 30 gelagert, welches einen Ends über nach oben und unten ragende Halteflansche 40 mit der Türstruktur zu verbinden ist. Demgemäß weisen die Halteflansche 40 jeweils eine Durchgangsöffnung 42 auf, über welche eine Verschraubung oder dergleichen Befestigung mit einer Türstruktur erfolgen kann. An der aneinander zugewandten Innenseite der beiden Schenkel 28 sind in Fahrzeughochrichtung von den Schenkeln 28 hervorspringende Endanschläge 34 angeformt oder befestigt.
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Horizontal beabstandet zu zumindest dem unteren Endanschlag 34 ist ein Arretierglied 36 vorgesehen, welches, wie in der Konfiguration gemäß 3 gezeigt, einen nach innen, über die Scharnierachse 22 hinaus ragenden Scharnierhebel bzw. Fortsatz 32 aufweist, der in seiner in 3 gezeigten End-Öffnungslage arretiert ist.
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Das in den 2 und 3 gezeigte Arretierglied 36 ist entgegen einer von einem Federelement 41 aufbringbaren Federkraft in eine Freigabestellung nach unten auslenkbar. Das Arretierglied 36 weist einen angeschrägten, mit einer Anlauffläche 38 versehenen Kopf auf, der im Zuge eines Verschwenkens des Schwenkteils 30 und seines Scharnierhebels 32 derart mit dem freien Ende des Scharnierhebels 32 zusammenwirkt, dass das Arretierglied 36 nach unten gedrückt wird.
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Gegenüberliegend zu seiner Schrägfläche 38 ist das Arretierglied 36 jedoch mit einer sich im Wesentlichen senkrecht zum Schenkel 28 erstreckenden Anschlagsfläche versehen, sodass der Scharnierhebel 32 in der in 3 gezeigten arretierten Konfiguration an einer Schwenkbewegung gegenüber der Halteplatte 24 gehindert ist.
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Zum Entriegeln und zum Lösen der Arretierstellung ist ein in 2 durch einen Doppelpfeil skizzierter Betätigungsmechanismus 39 vorgesehen, der dazu ausgebildet ist, das Arretierglied 36 von einer Steuereinheit 44 getriggert zeitweise in eine Freigabestellung zu überführen, damit das Türscharnier 20 und somit auch die hieran angelenkte Tür 12, 14 in ihre Schließstellung überführbar ist.
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Der Betätigungsmechanismus 39 kann hierbei elektromechanisch, etwa mit einem elektrisch betätigbaren Stellglied 46 oder aber auch mit einem mechanischen Stellglied, etwa mit einem Betätigungszug 48 in Wirkverbindung stehen. Die in 2 lediglich angedeuteten infrage kommenden Betätigungsglieder 46, 48 sind bevorzugt mit einer Steuereinheit 44 gekoppelt, die in Abhängigkeit einer etwa sensorisch ermittelten Position oder Stellung der jeweils anderen Tür 14, 12 entweder ein Signal zum Lösen der Arretierung oder zur weiteren Aufrechterhaltung der verschlussblockierten Tür 12, 14 erzeugt.
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Bevorzugt kann für jede Fahrzeugseite, etwa für die linke als auch für die rechte Fahrzeugseite ein gesonderter Regelkreis für die Arretierung der vorderen oder hinteren Türen 12, 14 implementiert sein. Das gezeigte Türscharnier 20 kann zum Beispiel lediglich für die Fronttür 12 verwendet werden, sodass diese in Abhängigkeit der Stellung der hinteren Fahrzeugtür 14 eine blockierte Öffnungsstellung einnimmt. Es ist aber auch umgekehrt denkbar, beide, sowohl vordere als auch hintere Türen 12, 14, als auch lediglich die hintere Tür mit einem mit einer Verschlusssperre versehenem Türscharnier 20 auszubilden.
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Unabhängig von der konkreten Umsetzung ist jedoch stets vorgesehen, dass niemals beide, vordere und hintere Kraftfahrzeugtüren 12, 14 einer Fahrzeugseite gleichzeitig von einer Öffnungs-Endlage in ihre Schließstellung überführt werden können, sondern dass ein gezieltes und zeitweises Blockieren einer Tür 12, 14 in ihrer Öffnungsstellung in Abhängigkeit von der Öffnungs- bzw. Schließstellung der jeweils anderen Tür 14, 12 derselben Fahrzeugseite erfolgt.
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Es sei hierbei abschließend angemerkt, dass das Türscharnier sowie die beschriebene Türanordnung nicht exklusiv für gegenläufig öffnende Front- und Fondtüren, sondern auch variabel für gleichsinnig verschwenkbare als auch für Schiebetürkonzepte einsetzbar und dementsprechend anpassbar ist.
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Die dargestellten Ausführungsformen zeigen lediglich mögliche Ausgestaltung der Erfindung zu welcher weitere zahlreiche Varianten denkbar und im Rahmen der Erfindung sind. Die exemplarisch gezeigten Ausführungsbeispiele sind in keiner Weise hinsichtlich des Umfangs, der Anwendbarkeit oder der Konfigurationsmöglichkeiten der Erfindung als einschränkend auszulegen. Die vorliegende Beschreibung zeigt dem Fachmann lediglich eine mögliche Implementierung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels auf. So können an der Funktion und Anordnung von beschriebenen Elementen vielfältigste Modifikationen vorgenommen werden, ohne hierbei den durch die nachfolgenden Patentansprüche definierten Schutzbereich oder dessen Äquivalente zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kraftfahrzeug
- 12
- Vordere Türe
- 14
- Hintere Tür
- 16
- Person
- 18
- Rückbank
- 20
- Türscharnier
- 22
- Scharnierachse
- 24
- Halteplatte
- 26
- Durchgangsöffnung
- 28
- Halteschenkel
- 30
- Schwenkteil
- 32
- Scharnierhebel
- 34
- Endanschlag
- 36
- Arretierglied
- 38
- Anlaufschräge
- 39
- Betätigungsmechanismus
- 40
- Halteflansch
- 41
- Federelement
- 42
- Durchgangsöffnung
- 44
- Steuereinheit
- 46
- Elektromechanischer Aktuator
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- Betätigungszug
