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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug und weiter insbesondere ein Personenkraftfahrzeug, mit einer Fahrzeugkarosserie und zumindest einer einen Türkörper aufweisenden Fahrzeugtür gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Fahrzeugtüren werden derzeit in den vielfältigsten Ausführungen verbaut. Die gängige, klassische Öffnungskinematik für Fahrzeugtüren ist aktuell die Öffnung der Tür über ein Scharnier durch die Rotation des Türblatts um eine zur Fahrzeughochachse parallele Schwenkachse. Darüber hinaus sind als weitere Öffnungskonzepte bekannt die Öffnung der Fahrzeugtür durch Rotation um eine Achse parallel zur Fahrzeuglängsachse, so genannte Flügeltüren oder „gull-wing doors“, die Öffnung der Fahrzeugtür durch eine Kombination aus zwei Rotationen um Achsen parallel zur Fahrzeuglängsachse, die Öffnung der Fahrzeugtür durch Translation entlang der Fahrzeuglängsachse bei Schiebetüren, die Öffnung der Fahrzeugtür durch eine Kombination aus Rotation um eine Achse parallel zur Fahrzeughochachse und um eine Achse parallel zur Fahrzeugquerachse (diverse Ausführungen von Flügeltüren), die Öffnung der Fahrzeugtür durch Translation parallel zur Fahrzeugquerachse und Rotation um eine Achse parallel zur Fahrzeugquerachse und die Öffnung der Fahrzeugtür durch Versenken der Tür im Schweller oder unter dem Fahrzeugboden.
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Ein Nachteil der klassischen Türöffnungskinematik ist das ungünstige Verhältnis von Öffnungswinkel zu Einstiegsbereich. Je länger die Tür ist, desto größer muss der Öffnungswinkel der Tür sein, um ein bequemes Einsteigen zu ermöglichen. Dies führt dazu, dass insbesondere in engen Parklücken ein komfortabler Einstieg oftmals nicht oder nur sehr eingeschränkt möglich ist.
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Die oben genannten Flügeltüren können zwar den Nachteil im Hinblick auf den Öffnungswinkel umgehen, lassen sich jedoch in niedrigen Parkhäusern oder Tiefgaragen nicht mehr öffnen, denn die Tür würde im geöffneten Zustand zu weit über das Dach hinausragen. Eine Öffnungskinematik mit einer Kombination aus zwei Rotationen um Achsen parallel zur Fahrzeuglängsachse führt durch die zusätzliche Knickstelle in der Tür zu Problemen mit der Abdichtung der Tür. Schiebetüren sind im Hinblick auf das Design eine suboptimale Lösung, da die Führungsschienen gewöhnlich an der Fahrzeugaußenhaut sichtbar sind. Flügeltüren sind zudem oftmals hinsichtlich der Ergonomie der Öffnungsbewegung wenig benutzerfreundlich und benötigen hohe Öffnungskräfte. Lösungen, bei denen die Fahrzeugtür im Schweller oder unter dem Fahrzeugboden versenkt wird, schränken den Einstiegskomfort durch den extrem hochgezogenen Schweller stark ein.
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STAND DER TECHNIK
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Aus der
DE 10 2016 202 395 B3 ist ein Personenkraftfahrzeug mit einer Seitentür bekannt, bei welchem die Tür mittels eines Schwenkhebelgetriebes an der Fahrzeugkarosserie angebracht ist. Dieses Schwenkhebelgetriebe ermöglicht es, die Tür aus ihrer geschlossenen Stellung zunächst von der Fahrzeugkarosserie nach außen und dann nach oben zu verschwenken. Dazu ist der Schwenkhebel zweiteilig aufgebaut und weist in der Mitte ein Knickgelenk auf. Dieser Mechanismus ist kompliziert und nur mit großem Aufwand für die Serienfertigung alltagstauglich und zuverlässig zu realisieren.
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Aus der
DE 60 2005 005 319 T2 ist eine schiebbare Flügeltür für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei der die Tür aus ihrer geschlossenen Stellung zunächst entlang einer Schienenführung nach oben verfahren wird, um dann um eine Achse parallel zur Fahrzeugquerachse verschwenkt zu werden. Auch dieser Türöffnungsmechanismus ist aufgrund seiner Kombination aus Schiebe- und Schwenkbewegung kompliziert aufgebaut und aufwendig einzustellen, so dass er ebenfalls für den Großserieneinsatz weniger geeignet ist.
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Aus der
FR 2 945 241 A1 ist ein Fahrzeug mit einer mittels eines kombinierten Schwenk-Schiebe-Hebelgetriebes an der Karosserie angelenkten und nach oben schwenkbaren Flügeltür bekannt. Auch dieses Getriebe ist kompliziert aufgebaut und für die Großserie zu aufwendig konstruiert; der zu erwartende Wartungs- und Einstellaufwand dürfte erheblich sein.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Fahrzeug anzugeben, dessen zumindest eine Fahrzeugtür bei zuverlässiger mechanischer Konstruktion auch dann weit zu öffnen ist, wenn der Platz neben dem Fahrzeug sehr begrenzt ist, ohne dabei die Bedienbarkeit und die Wartungsfreundlichkeit einzuschränken.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Zur Lösung der Aufgabe ist ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, mit einer Fahrzeugkarosserie und zumindest einer einen Türkörper aufweisenden Fahrzeugtür, die in einem geschlossenen Zustand eine Karosserieöffnung verschließt und diese im geöffneten Zustand freigibt, wozu sie mittels eines Führungssystems zwischen diesen beiden Zuständen entlang einer Bewegungsbahn verlagerbar ist. Dabei ist die Bewegungsbahn derart gestaltet, dass die Fahrzeugtür aus dem geschlossenen Zustand in den geöffneten Zustand parallel zur Fahrzeugquerachse oder mit einer parallel zur Fahrzeugquerachse gerichteten Richtungskomponente zur Seite und zumindest abschnittsweise parallel zur Fahrzeughochachse oder mit einer parallel zur Fahrzeughochachse gerichteten Richtungskomponente nach oben verlagerbar ist. Erfindungsgemäß zeichnet sich das Fahrzeug dadurch aus, dass das Führungssystem von einer Schienenführungsanordnung gebildet ist.
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VORTEILE
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Ein wesentlicher Vorteil der im erfindungsgemäßen Fahrzeug realisierten Öffnungskinematik mit translatorischer Bewegung der Fahrzeugtür besteht darin, dass die Tür nach dem Öffnen die den Türausschnitt bildende Karosserieöffnung und damit den Zugang zum Innenraum des Fahrzeugs vollständig freigibt, wodurch ein komfortabler Einstieg gewährleistet ist. Dabei wird für die Türöffnung sowohl in Richtung der Fahrzeugquerachse als auch in Richtung der Fahrzeughochachse nur sehr wenig Platz benötigt. Ein Öffnen der Tür stellt daher weder in engen Parklücken, noch in Tiefgaragen mit niedriger Deckenhöhe ein Problem dar. Der maximale Raumbedarf in Richtung der Fahrzeugquerachse, der für das vollständige Öffnen der Tür erforderlich ist, entspricht in etwa nur der Dicke der Tür. Der erforderliche Freiraum für die Türöffnung ist dabei unabhängig von der Türlänge, was insbesondere bei Fahrzeugen ohne B-Säule und bei Fahrzeugen mit großen Türausschnitten gegenüber der klassischen Öffnungskinematik mit dann langen Türblättern vorteilhaft ist.
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Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale des erfindungsgemäßen Fahrzeugs und des darin realisierten Konzepts einer Fahrzeugtüranordnung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 15.
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Vorzugsweise ist die Schienenführungsanordnung an der Fahrzeugkarosserie vorgesehen und am Türkörper der Fahrzeugtür sind Führungselemente vorgesehen, die mit der Schienenführungsanordnung zusammenwirken. Von besonderem Vorteil ist dabei, wenn sich die Schienenführungsanordnung im oder am Rahmen der einen Türausschnitt bildenden Karosserieöffnung befindet und der Türkörper so gestaltet ist, dass die Schienenführungsanordnung im geschlossenen Zustand der Fahrzeugtür von den seitlichen Randbereichen der äußeren Türhaut des Türkörpers abgedeckt ist. Die Schienenführungsanordnung, die für die Öffnungskinematik benötigt wird, ist durch diese besondere Lage und die angegebene Gestaltung des Türblatts im geschlossenen Zustand der Tür nicht sichtbar. Dadurch wird weder das Design noch die Aerodynamik des Fahrzeugs beeinträchtigt, was zum Beispiel bei frei liegenden Führungsschienen der Fall wäre.
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Dabei ist es von Vorteil, wenn die Schienenführungsanordnung eine vordere Schienenführung und eine hintere Schienenführung aufweist und wenn am Türkörper der Fahrzeugtür ein mit der vorderen Schienenführung funktional im Eingriff stehendes vorderes Führungselement und ein mit der hinteren Schienenführung funktional im Eingriff stehendes hinteres Führungselement vorgesehen sind. Auch diese Führungselemente sind vorzugsweise durch eine seitlich überstehende Türhaut abgedeckt und somit im geschlossenen Zustand der Fahrzeugtür nicht sichtbar.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn die Führungselemente Führungsmittel aufweisen. Diese Führungsmittel können zwar grundsätzlich von Gleitzapfen gebildet sein, doch es ist bevorzugterweise vorgesehen, dass die Führungsmittel Führungsrollen oder Führungsrollenanordnungen aufweisen.
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Dabei ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die vordere und die hintere Schienenführung jeweils zumindest bereichsweise zur Fahrzeugaußenseite hin konvex gekrümmt ist. Dadurch kann der Bewegungsverlauf der Fahrzeugtür beim Öffnen und Schließen nicht nur an die seitliche Karosseriekontur angepasst werden, sondern es kann auch eine translatorische Bewegung der Fahrzeugtür bewirkt werden, die die Fahrzeugtür im geöffneten Zustand zumindest zum Teil über dem Türausschnitt positioniert, wodurch ein Wetterschutz, zum Beispiel gegen Regen, geschaffen wird. Außerdem ist die durch eine derartige translatorische Teilkreisbewegung im geöffneten Zustand zumindest teilweise oberhalb des Fahrzeugs positionierbare Fahrzeugtür platzsparend untergebracht und vergrößert die zum Ein- und Aussteigen erforderliche Raumhöhe nur geringfügig.
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Dabei ist es von Vorteil, wenn zumindest ein Bereich eines mittleren Abschnitts und/oder eines oberen Abschnitts der vorderen Schienenführung zur Fahrzeugaußenseite hin konvex gekrümmt ist und wenn zumindest ein Bereich eines mittleren Abschnitts und/oder eines oberen Abschnitts der hinteren Schienenführung zur Fahrzeugaußenseite hin konvex gekrümmt ist, wobei die jeweiligen Krümmungsradien der vorderen Schienenführung und die entsprechenden Krümmungsradien der hinteren Schienenführung gleich sind. Durch diese Auslegung wird eine symmetrische und homogene Fahrzeugtürlage während der Öffnungs-/Schließbewegung erreicht und die translatorische Bogenbewegung der Fahrzeugtür wird beispielsweise erst im oberen Bereich von deren Bewegungsweg eingeleitet.
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Vorzugsweise ist zumindest ein mittlerer Abschnitt der vorderen Schienenführung an einer vorderen Säule der Fahrzeugkarosserie und zumindest ein mittlerer Abschnitt der hinteren Schienenführung an einer hinteren Säule der Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist.
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Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform der Erfindung, bei der ein unterer Abschnitt der vorderen Schienenführung und ein unterer Abschnitt der hinteren Schienenführung jeweils parallel zur Fahrzeugquerachse oder mit einer parallel zur Fahrzeugquerachse gerichteten Richtungskomponente verläuft. Dadurch wird auf einfache Weise erreicht, dass die Fahrzeugtür beim Öffnen zunächst zuverlässig aus dem die Türöffnung umgebenden Karosserieausschnitt zur Seite herausbewegt wird, bevor sie dann nach oben bewegt wird. Im umgekehrten Bewegungsablauf kann sie dann beim Schließen wieder zuverlässig in den Karosserieausschnitt hineinbewegt werden. Bei einer bevorzugten Praxislösung verlaufen die unteren Abschnitte der vorderen und der hinteren Schienenführung parallel zueinander und sind leicht nach oben geneigt, zum Beispiel unter einem Winkel im Bereich von 30° bis 60°, vorzugsweise im Bereich von 40° bis 50° und weiter vorzugsweise 45°.
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Dabei ist es von Vorteil, wenn der untere Abschnitt der vorderen Schienenführung und der untere Abschnitt der hinteren Schienenführung jeweils zumindest zwei parallel zueinander verlaufende Schienen aufweist und wenn die der vorderen Schienenführung und der hinteren Schienenführung zugeordneten Führungselemente jeweils zumindest zwei voneinander beabstandete, vorzugsweise übereinander angeordnete, Führungsmittel aufweist, wobei jeweils ein Führungsmittel einer der Schienen zugeordnet ist.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, die mit anderen Ausführungsformen kombinierbar ist, ist vorgesehen, dass die Führungselemente jeweils zumindest einen einer der Schienenführungen zugeordneten Führungsarm aufweisen, der mit den Führungsmitteln versehen ist, die in die jeweils zugeordnete Schienenführung eingreifen.
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Dabei kann es besonders vorteilhaft sein, wenn der jeweilige Führungsarm als Führungswagen ausgebildet ist, der jeweils mit zumindest einer Führungsrolle oder Führungsrollenanordnung als Führungsmittel ausgestattet ist, und wenn die jeweilige Schienenführung ausgebildet ist um die zumindest eine zugeordnete Führungsrolle oder Führungsrollenanordnung aufzunehmen und zu führen.
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Vorzugsweise münden die zumindest zwei zueinander parallelen Schienen des unteren Abschnitts der vorderen Schienenführung in eine gemeinsame Schiene des mittleren Abschnitts der vorderen Schienenführung und die zumindest zwei zueinander parallelen Schienen des unteren Abschnitts der hinteren Schienenführung münden ebenfalls in eine gemeinsame Schiene des mittleren Abschnitts der hinteren Schienenführung. Auf diese Weise kann das aufgrund des Gewichtes der Fahrzeugtür bei der Seitwärtsbewegung auf die Schienenführungsanordnung wirkende Moment in den mehreren Schienen der unteren Schienenführungsabschnitte besonders wirksam abgestützt werden. Zudem stabilisieren die beiden übereinander angeordneten Führungsmittel, zum Beispiel die Führungsrollen oder die Führungsrollenanordnungen, die Fahrzeugtür im mittleren Abschnitt der jeweiligen Schienenführung gegen seitliches Verkippen.
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Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die mit anderen beschriebenen Ausführungsformen beliebig kombinierbar ist, zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest eine, vorzugsweise elektrisch, elektromechanisch, hydraulisch oder pneumatisch arbeitende, Antriebseinrichtung vorgesehen ist, die die Fahrzeugtür relativ zur Fahrzeugkarosserie entlang der Bewegungsbahn bewegt oder eine manuell auf die Fahrzeugtür aufgebrachte Bewegungskraft unterstützt. Hierdurch kann die Fahrzeugtür entweder vollständig servogesteuert betätigt werden oder eine manuelle Betätigung kann servounterstützt werden, um beispielsweise das Gewicht der Fahrzeugtür von der Antriebseinrichtung abzustützen.
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Bevorzugterweise ist die zumindest eine Antriebseinrichtung so ausgebildet, dass die Bewegung der Fahrzeugtür relativ zur vorderen Schienenführung und relativ zur hinteren Schienenführung synchron erfolgt, wodurch ein harmonisches und gleichmäßiges Öffnen beziehungsweise Schließen der Fahrzeugtür ermöglicht wird.
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Dabei ist es schließlich von besonderem Vorteil, wenn die Antriebseinrichtung eine der vorderen Schienenführung zugeordnete erste Antriebseinheit und eine der hinteren Schienenführung zugeordnete zweite Antriebseinheit aufweist, wobei die erste Antriebseinheit auf das vordere Führungselement und die zweite Antriebseinheit auf das hintere Führungselement wirkt und wobei die beiden Antriebseinheiten synchronisiert sind.
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Die Kraftübertragung zwischen der Antriebseinrichtung mit den beiden Antriebseinheiten oder mit einer den beiden Schienenführungen zugeordneten gemeinsamen Antriebseinheit kann zum Beispiel mittels in oder an den Schienenführungen verlaufenden Umlaufseilen erfolgen, die mit ihren beiden freien Enden an einer Oberseite beziehungsweise an einer Unterseite des in den Schienenführungen geführten Führungsarms angebracht sind. Es können aber auch andere dem Fachmann allgemein bekannte mechanische, hydraulische, pneumatische oder elektromechanische Antriebsmechanismen zwischen der jeweiligen Antriebseinheit und dem zugeordneten Führungsarm vorgesehen sein.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung mit zusätzlichen Ausgestaltungsdetails und weiteren Vorteilen sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben und erläutert.
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Figurenliste
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Es zeigt:
- 1 eine perspektivische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs mit geschlossener Fahrzeugtür;
- 2 eine perspektivische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs mit geöffneter Fahrzeugtür;
- 3 eine perspektivische Seitenansicht einer Fahrzeugkarosserie eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs ohne Fahrzeugtür mit offenem Türausschnitt;
- 4 einen Horizontalschnitt durch einen seitlichen Karosserieausschnitt des erfindungsgemäßen Fahrzeugs in Richtung der Pfeile IV-IV in 3 mit der Fahrzeugtür in teilgeöffneter Stellung;
- 5 einen Vertikalschnitt durch den unteren Abschnitt einer linksseitigen hinteren Schienenführung oder einer rechtsseitigen vorderen Schienenführung bei geschlossener Fahrzeugtür;
- 6 den Vertikalschnitt der 5 bei halb zur Fahrzeugaußenseite bewegter Fahrzeugtür;
- 7 den Vertikalschnitt der 5 bei vollständig zur Fahrzeugaußenseite bewegter Fahrzeugtür;
- 8 den Vertikalschnitt der 5 bei teilweise nach oben bewegter zur Fahrzeugaußenseite bewegter Fahrzeugtür;
- 9A vier Phasen der Türbewegung in einem schematischen bis 9D Vertikalschnitt durch ein erfindungsgemäßes Fahrzeug;
- 10 eine abgewandelte Ausführungsform mit konvex gekrümmter Schienenführung gemäß der Darstellung in 9D;
- 11 die abgewandelte Ausführungsform mit konvex gekrümmter Schienenführung gemäß 10 mit einem verstärkt gekrümmten oberen Abschnitt der Schienenführung und
- 12 ein Beispiel einer Seilführung zur Betätigung der Türbewegung.
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DARSTELLUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 1, das als Personenkraftfahrzeug ausgebildet ist, in einer perspektivischen Ansicht schräg von links vorne mit geschlossener seitlicher Fahrzeugtür 2, die sich von der vorderen Säule 12 der Fahrzeugkarosserie 10, der so genannten A-Säule, bis zur hinteren Säule 14 der Fahrzeugkarosserie, der so genannten C-Säule, erstreckt. Die Fahrzeugtür 2 weist einen Türkörper 20 auf, der die Struktur der Fahrzeugtür 2 bestimmt und der beispielsweise aus Metall und/oder aus einem Faserverbundwerkstoff gebildet ist. Den oberen Teil der Fahrzeugtür 2 bildet ein rahmenloses Türfenster 22, das in an sich bekannter Weise mittels einer elektrisch angetriebenen Mechanik im Türkörper 20 versenkbar ist.
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2 zeigt das Fahrzeug 1 aus 1 bei geöffneter seitlicher Fahrzeugtür 2, die in dieser geöffneten Stellung nach oben verlagert ist. In dieser Darstellung ist zu erkennen, dass die Fahrzeugkarosserie 10 dieses Fahrzeugs 1 keine B-Säule aufweist und dass sich die den Türausschnitt 11 bildende Karosserieöffnung 16 über nahezu die gesamte Länge des Passagierraums 18 des Fahrzeugs 1 erstreckt und einen bequemen Einstiegszugang zum Passagierraum 18 schafft. Des Weiteren ist zu sehen, dass in dieser hochgefahrenen Stellung der Fahrzeugtür 2 das Türfenster 22 im Türkörper 20 versenkt ist. Das Einfahren des Türfensters 22 in den Türkörper 20 erfolgt beim Hochfahren der Fahrzeugtür 2 automatisch, um die Höhe der über das Fahrzeugdach 13 hinaus stehenden Teile der Fahrzeugtür 2 zu begrenzen. Beim Absenken und Schließen der Fahrzeugtür 2 wird das Fahrzeugfenster 22 dann wieder automatisch ausgefahren.
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In 3 ist in einer schematischen perspektivischen Ansicht die Fahrzeugkarosserie 10 des erfindungsgemäßen Fahrzeugs 1 dargestellt, die die große seitliche Karosserieöffnung 16, welche den Türausschnitt 11 bildet, deutlich zeigt. Aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit ist die Fahrzeugtür 2 in dieser Figur weggelassen worden. Die seitliche linke Karosserieöffnung 16 wird begrenzt durch die linke vordere Karosseriesäule 12, die linke hintere Karosseriesäule 14, den linken unteren Schweller 15 und den linken Dachholm 17. Die Ausbildung der Fahrzeugtür auf der rechten Seite des Fahrzeugs 1 ist analog ausgeführt.
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Die Fahrzeugkarosserie 10 ist mit karosserieseitigen Komponenten eines Führungssystems 3 für die Fahrzeugtür 2 versehen. Dieses Führungssystem 3 umfasst eine Schienenführungsanordnung 30, mit der die Fahrzeugtür 2 zwischen dem geschlossenen Zustand der Fahrzeugtür 2 und ihrem geöffneten Zustand verfahrbar ist. Dazu weist die Schienenführungsanordnung 30 eine vordere Schienenführung 30A, die an der vorderen Säule 12 der Fahrzeugkarosserie 10 angebracht ist, und eine hintere Schienenführung 30B auf, die an der hinteren Säule 14 der Fahrzeugkarosserie 10 angebracht ist. Beide Schienenführungen 30A, 30B verlaufen parallel zueinander, wie in 3 zu erkennen ist.
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4 zeigt in einem Horizontalschnitt wie die Fahrzeugtür 2 in der vorderen Schienenführung 30A und der hinteren Schienenführung 30B relativ zur Fahrzeugkarosserie 10 verschiebbar gelagert ist. Dazu sind am Türkörper 20 Führungselemente 4A, 4B vorgesehen, die mit den Schienenführungen 30A, 30B der Schienenführungsanordnung 30 wie nachstehend beschrieben zusammenwirken. Die Führungselemente 4A, 4B weisen jeweils Führungsmittel 42A, 44A, 42B, 44B auf, die als jeweils zwei übereinander und mit Abstand zueinander angeordnete Führungsrollenanordnungen 43A, 45A beziehungsweise 43B, 45B ausgebildet sind und von denen im Horizontalschnitt der 4 eine vordere obere Führungsrollenanordnung 43A und eine hintere obere Führungsrollenanordnung 43B gezeigt sind.
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Das jeweilige Führungselement 4A, 4B weist einen Führungsarm 40A, 40B auf, an dessen der Fahrzeugkarosserie 10 zugewandtem Endabschnitt die Führungsrollenanordnungen 43A, 45A beziehungsweise 43B, 45B angeordnet sind. An ihrem anderen, von der Fahrzeugkarosserie 10 abgewandten Endabschnitt ist der jeweilige Führungsarm 40A, 40B mittels eines jeweiligen Anbindungselements 41A, 41B mit dem Türkörper 20 verbunden. Diese Anbindung an den Türkörper kann starr sein, sie kann aber auch mittels des Anbindungselements 41A, 41 B beweglich ausgeführt sein, wozu das jeweilige Anbindungselement 41A, 41B beispielsweise um zumindest eine Achse schwenkbar ausgestaltet ist, wie es in 4 beispielhaft durch die parallel zur Fahrzeuglängsachse X verlaufende Schwenkachse x gezeigt ist.
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Wie ebenfalls anhand der Schnittzeichnung der 4 zu erkennen ist, weist eine jede der Führungsrollenanordnungen 43A, 45A beziehungsweise 43B, 44B zwei paarweise koaxial gelagerte Führungsrollen 43A', 43A", 45A', 45A" beziehungsweise 43B', 43B", 45B', 45B" auf, wobei die beiden Führungsrollen 43A', 43A" beziehungsweise 43B', 43B" eines jeden Führungsrollenpaares auf zwei voneinander abgewandten Seiten des zugeordneten Führungsarms 40A beziehungsweise 40B drehbar gelagert sind. Das gilt auch für die in 4 nicht sichtbaren Führungsrollen 45A'. 45A", 45B' und 45B".
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Sowohl die vordere Schienenführung 30A als auch die hintere Schienenführung 30B sind im Querschnitt so ausgebildet, dass sie eine vordere und eine hintere Schienenbahn 30A' und 30A" beziehungsweise 30B' und 30B" aufweisen, die links und rechts von einem mit einem Gehäuseschlitz 30A"', 30B"' versehenen mittleren Querschnittsbereich gelegen sind. In jeder Schienenbahn 30A', 30A" beziehungsweise 30B', 30B" läuft eine Führungsrolle 43A', 43A", 45A', 45A" beziehungsweise 43B'. 43B", 45B', 45B" eines jeweiligen Führungsrollenpaares. Durch den Gehäuseschlitz 30A"', 30B"' tritt der jeweilige Führungsarm 40A, 40B in die zugeordnete Schienenführung 30A, 30B ein.
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Der Querschnitt der Darstellung in 4 verläuft durch einen mittleren Abschnitt 32A der vorderen Schienenführung 30A und durch einen mittleren Abschnitt 32B der hinteren Schienenführung 30B. Der jeweilige mittlere Abschnitt 32A, 32B bildet eine Schiene 36A, 36B aus, die zumindest abschnittsweise parallel zur Fahrzeughochachse (Z) oder mit einer parallel zur Fahrzeughochachse (Z) verlaufenden Richtungskomponente verläuft und daher jenen Teil der Schienenführung 30A, 30B bildet, in dem die Fahrzeugtür 2 nach oben geführt wird, wie es in den 9 bis 11 gezeigt ist und weiter unten noch erläutert werden wird.
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Ein jeweiliger unterer Abschnitt 31A, 31B der jeweiligen Schienenführung 30A, 30B ist im Bereich des Schwellers 15 oder knapp oberhalb davon als Fortsetzung des jeweiligen mittleren Abschnitts 32A, 32B der vorderen Schienenführung 30A beziehungsweise der hinteren Schienenführung 30B vorgesehen. Die 5 bis 8 zeigen einen derartigen unteren Abschnitt 31B der hinteren Schienenführung 30B der in den 1 bis 4 dargestellten linksseitigen Fahrzeugtür 2. Der untere Abschnitt 31A der vorderen Schienenführung 30A der linken Fahrzeugtür 2 ist spiegelbildlich dazu ausgebildet. Demzufolge entspricht die Darstellung in den 5 bis 8 dem unteren Abschnitt 31A der vorderen Schienenführung 30A einer rechten Fahrzeugtür, weshalb die Bezugszeichen in diesen Figuren in Klammern mit einem „A“ versehen sind.
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Der jeweilige untere Abschnitt 31A, 31B der zugeordneten Schienenführung 30A, 30B weist zwei vertikal voneinander beabstandete und parallel zueinander verlaufende Schienen 34A, 35A; 34B, 35B auf, die im Querschnitt der Schienengestalt des mittleren Abschnitts entsprechen, wie er in 4 dargestellt ist. Da die Darstellung in den 5 bis 8 einen Vertikalschnitt durch die Schienenführung 30B zeigt, sind nur die jeweiligen hinteren Schienenbahnen 34B", 35B", 36B" zu sehen. Der jeweilige untere Abschnitt 31A, 31B mit seinen Schienen 34A, 35A, 34B, 35B erstreckt sich zur Fahrzeugaußenseite hin schräg nach oben, im gezeigten Beispiel in einem Winkel α von ca. 45°, in Richtung zum zugeordneten mittleren Abschnitt 32A, 32B hin, also mit einer parallel zur Fahrzeugquerachse (Y) gerichteten Richtungskomponente und mit einer parallel zur Fahrzeughochachse (Z) gerichteten Richtungskomponente. Die beiden zueinander parallelen Schienen 34A, 35A, 34B, 35B des jeweiligen unteren Abschnitts 31A, 31B münden gemeinsam in die Schiene 36A, 36B des mittleren Abschnitts 32A, 32B der zugeordneten Schienenführung 30A, 30B.
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In 5 liegen die Führungsrollen, von denen hier nur die zweite hintere obere Führungsrolle 43B" und die zweite hintere untere Führungsrolle 45B" gezeigt sind, am jeweiligen inneren Ende der zugeordneten Schienenbahn 34B", 35B" an, wodurch der Führungsarm 40A, 40B zur Fahrzeuginnenseite hin eingezogen ist. Das entspricht dem geschlossenen Zustand der Fahrzeugtür 2, wie er auch in 9A dargestellt ist.
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6 zeigt den Zustand kurz nach dem Öffnen der Fahrzeugtür 2 (beziehungsweise kurz vor deren Schließen), wobei der Führungsarm 40A, 40B und mit ihm die Fahrzeugtür 2 etwas zur Fahrzeugaußenseite und etwas nach oben verlagert sind. Die Fahrzeugtür 2 hat sich hier gerade aus ihrem Dichtsitz im Türausschnitt 11 herausbewegt.
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In 7 ist die Fahrzeugtür vollends zur Seite aus dem Türausschnitt 11 herausverlagert und die Führungsrollen 43B", 45B" haben ihre jeweilige Schienenbahn 34B", 35B" des unteren Abschnitts 31B der hinteren Schienenführung 30B verlassen und sind in die Schienenbahn 36B" des mittleren Abschnitts 32B eingetreten. Diese Position der Fahrzeugtür ist ebenfalls in 9B dargestellt.
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8 zeigt im Vertikalschnitt die in Verbindung mit der 4 beschriebene Position des Führungsarms 40B und der Fahrzeugtür 2, bei der die Fahrzeugtür etwas nach oben verlagert ist, wie es auch in 9C gezeigt ist.
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In 9D ist die Fahrzeugtür 2 nach oben in ihre obere Endstellung gefahren und befindet sich im geöffneten Zustand. In 9D ist auch zu erkennen, dass das Türfenster 22 nahezu vollständig in den Türkörper 20 eingefahren ist. Im Zustand der 9C ist das Türfenster 22 schon etwa zur Hälfte eingefahren, während es im Zustand der 9B noch vollständig ausgefahren ist. Während der vertikalen Aufwärtsbewegung der Fahrzeugtür 2 aus dem Zustand der 9B in den Zustand der 9D wird also das Türfenster 22 synchron in den Türkörper 20 eingefahren. Bei der Abwärtsbewegung der Fahrzeugtür 2 wird das Türfenster 22 entsprechend zwischen den Zuständen der 9D und 9B aus dem Türkörper 20 wieder ausgefahren.
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Während im Beispiel der 9A bis 9D der mittlere Abschnitt 32A, 32B der jeweiligen Schienenführung 30A, 30B nahezu geradlinig parallel zur Fahrzeughochachse Z verläuft, zeigen die Beispiele der 10 und 11 eine Variante, bei der der mittlere Abschnitt 32A, 32B der jeweiligen Schienenführung 30A, 30B in seinem oberen Teil zur Fahrzeugaußenseite hin konvex gekrümmt verläuft. Dadurch beschreibt der Bewegungsweg W der Fahrzeugtür 2 etwa ab der Hälfte seiner Aufwärtsbewegung eine Bogenlinie, so dass die Fahrzeugtür 2 in ihrer oberen Endstellung mit ihrem oberen, freien Ende zur Fahrzeugmitte hin geneigt ist.
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In 11 ist eine Abwandlung der Ausführungsform nach 10 gezeigt, bei der die Fahrzeugtür 2 in ihrer oberen Endstellung noch stärker zur Fahrzeugmitte hin geneigt ist. Diese stärkere Neigung der Fahrzeugtür 2 kann dadurch erreicht werden, dass ein oberer Abschnitt 33A, 33B der entsprechenden Schienenführung 30A, 30B noch stärker konvex gekrümmt ist als der obere Teil des mittleren Abschnitts 32A, 32B. Alternativ oder zusätzlich zu dieser Abwandlung kann die Fahrzeugtür 2 bei oder kurz vor dem Erreichen der oberen Endstellung um die gemeinsame Achse x der Anbindungselemente 41A, 41B zum Fahrzeugdach 13 hin verschwenkt werden, wie es durch den Pfeil W' symbolisiert ist.
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Schließlich ist zum Antrieb der Fahrzeugtür 2 zwischen deren geschlossenem Zustand und deren geöffnetem Zustand noch eine in 3 nur schematisch gezeigte Antriebseinrichtung 5 vorgesehen, die eine der vorderen Schienenführung 30A zugeordnete erste Antriebseinheit 50A und eine der hinteren Schienenführung 30B zugeordnete zweite Antriebseinheit 50B aufweist. Die erste Antriebseinheit 50A wirkt auf den vorderen Führungswagen 40A und die zweite Antriebseinheit 50B wirkt auf den hinteren Führungswagen 40B, wobei die beiden Antriebseinheiten 50A, 50B synchronisiert sind. Die Antriebseinheiten 50A, 50B können dazu jeweils eine in 9A bis 9D angedeutete und in 12 gezeigte Umlaufseilanordnung 56A, 56B aufweisen und von einem gemeinsamen Antriebsmotor 52 über jeweils eine Antriebswelle 54, 54' mit einem Drehmoment beaufschlagbar sein.
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Die in 12 beispielhaft gezeigte, der hinteren Schienenführung 30B zugeordnete hintere Umlaufseilanordnung 56B weist ein oberes Zugseil 55B und ein unteres Zugseil 57B auf, das mit seinem jeweiligen ersten freien Ende 55B', 57B' am zugeordneten Führungsarm 40B angebracht ist. Die der vorderen Schienenführung 30A zugeordnete vordere Umlaufseilanordnung 56A ist entsprechend aufgebaut, wie es durch den in Klammern gesetzten Zusatz „A“ der Bezugszeichen in 12 symbolisiert ist.
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Vorteilhafterweise erfolgt die Anbringung des oberen Zugseils 55A, 55B und des unteren Zugseils 57A, 57B derart, dass in jeder Lage des Führungsarms 40A, 40B die vom jeweiligen Zugseil 55A, 55B, 57A, 57B ausgehende Zugkraft möglichst nicht zu einem Verkippen des Führungsarms 40A, 40B in der jeweiligen Schienenführung 30A, 30B führt oder dass die entstehenden Kippkräfte möglichst minimiert sind. Dazu können die ersten freien Enden 55B', 57B' beziehungsweise 55A', 57A' beispielsweise so am Führungsarm 40A, 40B angebracht sein, dass der von ihnen ausgehende Zugkraftvektor in jeder Position des Führungsarms 40A, 40B durch die Achse der oberen oder der unteren Führungsrollenanordnung 43B, 45B beziehungsweise 43A, 45A verläuft. Die nicht gezeigten zweiten freien Enden der Zugseile 55A, 55B und 57A, 57B sind zum Beispiel an einer reversierbaren Wickelrolle der zugeordneten Antriebseinheit 50A, 50B angebracht.
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Das obere Zugseil 55A, 55B verläuft vom Führungsarm 40A, 40B im Inneren des oberhalb des Führungsarms 40A, 40B gelegenen Abschnitts der Schienen 34A, 34B oder 35A, 35B des unteren Abschnitts 31A, 31B und der gemeinsamen Schiene 36A, 36B des mittleren Abschnitts 32A, 32B und gegebenenfalls des oberen Abschnitts 33A, 33B bis zum oberen Ende der gemeinsamen Schiene 36A, 36B, wo eine obere Umlaufrolle 58A, 58B vorgesehen ist, um die das obere Zugseil 55A, 55B herumgeführt ist und in einen Rücklaufkanal 38A, 38B der zugeordneten Schienenführung 30A, 30B eintritt. Im Rücklaufkanal 38A, 38B wird das obere Zugseil zur entsprechenden Antriebseinheit 50A, 50B geführt, wobei im Bereich des Übergangs vom mittleren Abschnitt 32A, 32B in den unteren Abschnitt 31A, 31B eine erste untere Umlaufrolle 59A, 59B im Rücklaufkanal 38A, 38B vorgesehen ist, um die das obere Zugseil 55A, 55B herumgeführt ist.
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Das untere Zugseil 57A, 57B verläuft vom Führungsarm 40A, 40B im Inneren des unterhalb des Führungsarms 40A, 40B gelegenen Abschnitts der gemeinsamen Schiene 36A, 36B des mittleren Abschnitts 32A, 32B (und gegebenenfalls vorher des oberen Abschnitts 33A, 33B) und der Schienen 34A, 34B oder 35A, 35B des unteren Abschnitts 31A, 31 B zur entsprechenden Antriebseinheit 50A, 50B.
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Alternativ zur oben erwähnten reversierbaren Wickelrolle kann die Antriebseinheit 50A, 50B zum Antrieb der Zugseile 55A, 55B und 57A,57B beispielsweise mit einer angetriebenen Seilrolle ausgestattet sein, wobei die beiden Zugseile 55A, 55B und 57A,57B dann an ihrem jeweiligen (nicht gezeigten) zweiten Ende miteinander verbunden oder einteilig ausgebildet sind und um die Seilrolle herumgeführt sind. Selbstverständlich kann anstelle von einem oberen und einem unteren Zugseil auch ein durchgehendes, in sich geschlossenes Umlaufseil vorgesehen sein, an dem der zugeordnete Führungsarm eingehängt ist.
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Eine weitere untere Umlaufrolle 59A', 59B' ist im Bereich des Übergangs von der oberen Schiene 34A, 34B beziehungsweise von der unteren Schiene 35A, 35B in die gemeinsame Schiene 36A, 36B vorgesehen. Diese weitere untere Umlaufrolle 59A', 59B' lenkt das obere Zugseil 55A, 55B beziehungsweise das untere Zugseil 57A, 57B im Bereich des Übergangs von den Schienen 34A, 34B oder 35A, 35B des unteren Abschnitts 31A, 31B zur gemeinsamen Schiene 36A, 36B um.
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Die besondere Türkonstruktion der Erfindung ist nicht auf die in den Figuren gezeigte und vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern kann auch in Fahrzeugen mit einer B-Säule realisiert sein. Dann kann die Fahrzeugtür beispielsweise zusätzlich an der B-Säule geführt sein oder es können zum Beispiel zwei erfindungsgemäß ausgebildete Türen, eine vordere Tür und eine hintere Tür, vorgesehen sein.
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Die Erfindung ist nicht auf das obige Ausführungsbeispiel beschränkt, das lediglich der allgemeinen Erläuterung des Kerngedankens der Erfindung dient. Im Rahmen des Schutzumfangs kann die erfindungsgemäße Vorrichtung vielmehr auch andere als die oben beschriebenen Ausgestaltungsformen annehmen. Die Vorrichtung kann hierbei insbesondere Merkmale aufweisen, die eine Kombination aus den jeweiligen Einzelmerkmalen der Ansprüche darstellen.
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Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Fahrzeugtür
- 3
- Führungssystem
- 4A
- Führungselement
- 4B
- Führungselement
- 5
- Antriebseinrichtung
- 10
- Fahrzeugkarosserie
- 11
- Türausschnitt
- 12
- vordere Säule
- 13
- Fahrzeugdach
- 14
- hintere Säule
- 15
- Schweller
- 16
- Karosserieöffnung
- 17
- Dachholm
- 18
- Passagierraum
- 20
- Türkörper
- 22
- Türfenster
- 30
- Schienenführungsanordnung
- 30A
- vordere Schienenführung
- 30A'
- vordere Schienenbahn
- 30A"
- hintere Schienenbahn
- 30A"'
- Gehäuseschlitz
- 30B
- hintere Schienenführung
- 30B'
- vordere Schienenbahn
- 30B"
- hintere Schienenbahn
- 30B"'
- Gehäuseschlitz
- 31A
- unterer Abschnitt
- 31B
- unterer Abschnitt
- 32A
- mittlerer Abschnitt
- 32B
- mittlerer Abschnitt
- 33A
- oberer Abschnitt
- 33B
- oberer Abschnitt
- 34A
- obere Schiene
- 34B
- obere Schiene
- 35A
- untere Schiene
- 35B
- untere Schiene
- 36A
- gemeinsame Schiene
- 36B
- gemeinsame Schiene
- 38A
- Rücklaufkanal
- 38B
- Rücklaufkanal
- 40A
- Führungsarm
- 40B
- Führungsarm
- 42A
- Führungsmittel
- 42B
- Führungsmittel
- 43A
- vordere obere Führungsrollenanordnung
- 43A'
- erste vordere obere Führungsrolle
- 43A"
- zweite vordere obere Führungsrolle
- 43B
- hintere obere Führungsrollenanordnung
- 43B'
- erste hintere obere Führungsrolle
- 43B"
- zweite hintere obere Führungsrolle
- 44A
- Führungsmittel
- 44B
- Führungsmittel
- 45A
- vordere untere Führungsrollenanordnung
- 45A'
- erste vordere untere Führungsrolle
- 45A"
- zweite vordere untere Führungsrolle
- 45B
- hintere untere Führungsrollenanordnung
- 45B'
- erste hintere untere Führungsrolle
- 45B"
- zweite hintere untere Führungsrolle
- 50A
- erste Antriebseinheit
- 50B
- zweite Antriebseinheit
- 52
- Antriebsmotor
- 54
- Antriebswelle
- 54'
- Antriebswelle
- 55A
- oberes Zugseil
- 55A'
- freies Ende
- 55B
- oberes Zugseil
- 55B'
- freies Ende
- 56A
- Umlaufseilanordnung
- 56B
- Umlaufseilanordnung
- 57A
- unteres Zugseil
- 57A'
- freies Ende
- 57B
- unteres Zugseil
- 57B'
- freies Ende
- 58A
- obere Umlaufrolle
- 58B
- obere Umlaufrolle
- 59A
- untere Umlaufrolle
- 59B
- untere Umlaufrolle
- 59A'
- weitere untere Umlaufrolle
- 59B'
- weitere untere Umlaufrolle
- W
- Bewegungsbahn
- X
- Fahrzeuglängsachse
- Y
- Fahrzeugquerachse
- Z
- Fahrzeughochachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016202395 B3 [0005]
- DE 602005005319 T2 [0006]
- FR 2945241 A1 [0007]
