DE10220225B4

DE10220225B4 - Türschließvorrichtung

Info

Publication number: DE10220225B4
Application number: DE10220225.7A
Authority: DE
Inventors: Dr.-Ing. Rodriguez Cabeo Emilio; Dr.-Ing. Lampe Thomas
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2001-05-08
Filing date: 2002-05-06
Publication date: 2016-09-15
Anticipated expiration: 2022-05-07
Also published as: DE10220225A1

Abstract

Türschließvorrichtung umfassend ein an einer B- oder C-Säule einer Fahrzeugkarosserie angebrachtes Schließelement und ein mit diesem Schließelement zusammenwirkendes Türschloss (16) an einer Tür, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließelement wenigstens teilweise eine Oberflächenbeschichtung (11) aus einer Hartstoffschicht mit einer Universalhärte HU 0,05 von wenigstens etwa 15.000 N/mm2 und mit einem Reibwert μ von weniger als 0,5 aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Türschließvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine Türschließvorrichtung der vorgenannten Art ist aus der DE 87 10 288 U1 bekannt. Die darin beschriebene Türschließvorrichtung umfasst einen Schließbolzen aus Stahl, der von einer elastischen Hülse aus Gummi oder Kunststoff umgeben ist. Zusätzlich ist diese elastische Hülse von einer Verschleißschutzhülse aus Metall oder einem harten Kunststoff umgeben.
Böge, Alfred: „Das Techniker Handbuch”, 16. Auflage, Wiesbaden, 2000 beschreibt auf Seite 500, dass Beschichtungen aus Hartstoffen, wie beispielsweise BN, BC, TiC, TiN, WC, VC, Al₂O₃ oder SiC, auf Stähle aufgebracht werden können.
Die DE 698 00 317 T2 offenbart Hartstoffüberzüge für Gleitelemente, wie beispielsweise Kolbenringe in Verbrennungsmotoren. Als Hartstoffe werden dabei beispielsweise CrN-Schichten genannt.
Bei Türschließvorrichtungen, beispielsweise an Automobilkarosserien, besteht das Problem, dass es insbesondere bei eintretenden Verschmutzungen zwischen der Oberfläche des Schließelements, welche beispielsweise eine metallische Oberfläche ist und dem Material des mit diesem Schließelement zusammenwirkenden Türschlosses zur Bildung unangenehmer Geräusche, dem sogenannten „Knarzen” kommt. Die Geräuschbildung tritt vorwiegend auf bei Relativbewegungen zwischen dem Schließelement und dem Türschloss, wie sie beispielsweise bei einer Automobilkarosserie beim Anfahren und Abbremsen entstehen. Durch die Beanspruchung aufgrund der häufigen Schließvorgänge tritt zudem ein Verschleiß im Bereich der jeweiligen Oberfläche des Schließelements einerseits und der entsprechenden Abschnitte des Türschlosses andererseits auf. Wenn die genannte Geräuschbildung (Knarzen) auftritt, ist es zur Beseitigung der Beanstandung in der Regel notwendig, das Türschloss und/oder das Schließelement auszutauschen. Zur Beseitigung der genannten Probleme hat man bislang Schließelemente verwendet, die wenigstens in ihrem Oberflächenbereich eine relativ große Materialhärte aufwiesen. Beispielsweise können dies Schließelemente aus austenitischem Stahl, mit einer Hartchromschicht oder dergleichen sein. Jedoch hat auch diese Maßnahme nicht zu einer befriedigenden Lösung der vorgenannten Problematik geführt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Türschließvorrichtung so zu gestalten, dass die störende Geräuschbildung nicht mehr auftritt.
Die Lösung dieser Aufgabe liefert eine Türschließvorrichtung mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Schließelement wenigstens teilweise eine Oberflächenbeschichtung aus einer Hartstoffschicht mit einer Universalhärte HU 0,05 von wenigstens etwa 15.000 N/mm² und mit einem Reibwert μ von weniger als 0,5 aufweist. Vorzugsweise weist das Schließelement wenigstens teilweise eine Oberflächenbeschichtung auf aus einer Hartstoffschicht mit einer Universalhärte HU 0,05 von wenigstens etwa 30.000 N/mm². Weiter vorzugsweise sollte die Oberflächenbeschichtung des Schließelements einen Reibwert μ von weniger als etwa 0,2 aufweisen.
Eine Oberflächenbeschichtung, die den genannten Anforderungen hinsichtlich Universalhärte und/oder Reibwert genügt, kann beispielsweise eine solche aus DLC (diamantähnlichem Kohlenstoff) sein oder derartigen diamantähnlichen Kohlenstoff umfassen. Gemäß einer bevorzugten alternativen Variante der Erfindung kann auch eine Oberflächenbeschichtung aus einem metallfreien oder metallhaltigen Hartstoff verwendet werden. Grundsätzlich kommt auch eine Hartstoffbeschichtung aus Chromnitrid (CrN) oder ähnlichen Materialien großer Härte in Betracht.
Die Erfindung betrifft insbesondere Türschließvorrichtungen, bei denen das Schließelement ein Schließbügel ist, beispielsweise ein Schließbügel einer Automobiltür. Vorzugsweise wirkt das Schließelement gemäß der Erfindung mit einer Schlossfalle eines Türschlosses eines Karosseriebauteils zusammen. Dabei kann dieses Türschloss gemäß einer möglichen bevorzugten Variante der Erfindung wenigstens teilweise aus Kunststoff bestehen. Die Hartstoffbeschichtung des Schließelements wird vorzugsweise auf einen Grundkörper aus Stahl aufgebracht.
Dabei kann das komplette Schließelement beschichtet sein oder, im Falle eines Schließbügels, nur der Bügel, der anschließend mit einer Platte gefügt wird, an der der Schließbügel befestigt wird. Die Art der Fügung kann in diesem Fall beispielsweise ein Nietvorgang sein, bei dem die Enden des Bügels als Nietköpfe ausgebildet werden und kraftschlüssig die Platte mit dem Bügel vereinen. Ein solcher Nietvorgang führt zu einem Materialfluss am Bügel, und es ist darauf zu achten, dass dies nicht zu einer Beschädigung der Beschichtung führt.
Anstatt das Schließelement mit einer Oberflächenbeschichtung aus einer Hartstoffschicht zu versehen, wird die Aufgabe auch durch eine Türschließvorrichtung mit den im Anspruch 13 genannten Merkmalen gelöst. Erfindungsgemäß wird mindestens ein Teil des Schlosses, welches mit dem Schließelement beim Schließen der Tür zusammenwirkt, wenigstens teilweise in seinem Oberflächenbereich mit einer Hartstoffschicht mit einer Universalhärte HU 0,05 von wenigstens etwa 15.000 N/mm² und mit einem Reibwert μ von weniger als 0,5 versehen. Dieses mindestens eine mit einer Oberflächenbeschichtung versehene Teil kann ein ursprünglich vorhandenes Teil eines herkömmlichen Türschlosses sein, welches erfindungsgemäß die Oberflächenbeschichtung erhält. Es kann aber auch ein zusätzliches Teil sein, welches im Bereich des Türschlosses eingebaut wird. Dieses in seinem Oberflächenbereich die Beschichtung aus der Hartstoffschicht aufweisende Teil tritt beim Schließen der Tür mit dem Schließelement in Kontakt, so dass auch bei dieser Variante die Geräuschbildung bei Relativbewegungen vermieden wird. Es kann sich bei dem die Oberflächenbeschichtung aufweisenden Teil um ein solches Teil handeln, welches im Schließzustand des Schlosses das Schließelement wenigstens teilweise umgreift. Ein solches Teil kann beispielsweise klammerartig ausgebildet sein. Eine solche Klammer, die eine Oberflächenbeschichtung aus einer Hartstoffschicht aufweist, kann auch mit einem Schließelement in Kontakt treten, welches selbst unbeschichtet ist. Gemäß einer bevorzugten Variante der Erfindung verwendet man eine Art Metallklammer, die mindestens teilweise die genannte Oberflächenbeschichtung aufweist und im Bereich des Türschlosses eingebaut wird. Beispielsweise kann es sich bei dieser Metallklammer um eine solche mit einem etwa U-förmig oder V-förmig ausgebildeten Querschnitt handeln, der im Scheitelbereich abgerundet sein kann. Selbstverständlich sind aber auch ganz andere Ausbildungsformen eines solchen Teils möglich, wobei im Rahmen der Erfindung in erster Linie von Bedeutung ist, dass derjenige Bereich dieses Teils, der mit dem Schließelement in Kontakt tritt, die Oberflächenbeschichtung aus der Hartstoffschicht aufweist. Dabei können die gleichen Oberflächenbeschichtungen mit den oben genannten Parametern für die Hartstoffschicht dieses Teils eingesetzt werden, wie sie zuvor in Bezug auf die Oberflächenbeschichtung erwähnt wurden.
Somit betrifft die vorliegende Erfindung eine Türschließvorrichtung umfassend ein an einer B- oder C-Säule einer Fahrzeugkarosserie angebrachtes Schließelement und ein mit diesem Schließelement zusammenwirkendes Schloss an einer Tür, wobei mindestens ein mit dem Schließelement zusammenwirkendes Teil des Schlosses mindestens in seinem Oberflächenbereich eine relativ große Härte aufweist, wobei dieses Teil des Schlosses wenigstens teilweise mit einer Oberflächenbeschichtung aus einer Hartstoffschicht versehen ist. Die in den Unteransprüchen genannten Merkmale betreffen bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Detailbeschreibung.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen:
1 eine schematisch vereinfachte Darstellung einer erfindungsgemäßen Türschließvorrichtung;
2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II von 1 durch das Schließelement;
3 eine schematisch vereinfachte Prinzipskizze zur Erläuterung des Verfahrens zur Feststellung der Universalhärte im Rahmen der Erfindung;
4 eine schematisch vereinfachte Ansicht im Bereich des Türschlosses einer Automobiltür, bei der eine erfindungsgemäß beschichtete Metallklammer den Schließbügel übergreift.
Zunächst wird auf 1 Bezug genommen. Man erkennt dort, dass an einem Schließbügel 10, der beispielsweise an einer B- oder C-Säule der Fahrzeugkarosserie befestigt ist, welche nicht dargestellt ist, beim Schließen der Tür in eine Schlossfalle 12 eines Türschlosses 16 einrastet. Dabei bewegt sich die Schlossfalle 12 etwa in vertikaler Richtung und schnappt dadurch in den Zwischenraum 17 zwischen den Schenkeln des Schließbügels 10 ein. Dieser Schließbügel 10 ist in der Draufsicht im Prinzip etwa U-förmig ausgebildet mit zwei parallelen Schenkeln 13, 14 und einem diese verbindenden Steg 18. Der Schließbügel 10 mit den beiden Schenkeln 13, 14 kann dabei beispielsweise aus einem rohrförmigen Material aus Metall, z. B. Stahl bestehen, welches an seiner Oberfläche mit einer Hartstoffbeschichtung 11 beschichtet ist. Der Schließbügel 10 kann beispielsweise durch einen Nietvorgang mit einer Platte 15 gefügt werden.
Bei einer bevorzugten geometrischen Gestaltung des Schließbügels 10 sowie dessen Oberflächentopographie sollte vorzugsweise die Durchmesseränderung der Bügelschenkel durch den Nietvorgang geringer als 5% sein, vorzugsweise geringer als 2%, damit die relativ harte und spröde Schicht nicht delaminiert.
Die Oberflächenfeingestalt des Schließbügels 10 kann z. B. durch einen Gleitschleif- oder Glattwalzvorgang so verändert werden, dass Rauigkeiten von Rz ≤ 3 μm, vorzugsweise Rz ≤ 1 μm erzielt werden. Damit werden günstige Voraussetzungen geschaffen, um u. a. den Reinigungsaufwand vor der Beschichtung zu reduzieren.
In der vergrößerten Detaildarstellung gemäß 2 ist der Schließbügel 10 geschnitten, so dass man die beiden metallischen Schenkel 13, 14 im Schnitt erkennt sowie die auf deren Oberfläche aufgebrachte Hartstoffbeschichtung. Diese Oberflächenbeschichtung 11 besteht aus einer Hartstoffschicht mit einer Universalhärte HU 0,05 von wenigstens etwa 15.000 N/mm². Vorzugsweise erstreckt sich diese Oberflächenbeschichtung 11 über die gesamte Oberfläche des Schließbügels 10, d. h. dass auch der Bereich des Stegs 18 (siehe 1) beschichtet ist. Die Schlossfalle 12 besteht vorzugsweise wenigstens teilweise aus Kunststoff. Durch die Oberflächenbeschichtung 11 des Schließbügels 10 werden unerwünschte Geräusche, das sogenannte Knarzen bei Relativbewegungen zwischen dem Schließbügel 10 und der Schlossfalle 12 sowie dem Fanglager unterdrückt.
Anhand von 3 wird nachfolgend ein beispielhaftes Verfahren zur Feststellung der Universalhärte HU einer solchen Oberflächenbeschichtung 11 erläutert. Man kann für eine solche Messung einen Diamant-Eindringkörper 20 verwenden, der in vertikaler Richtung, d. h. in der Darstellung in Richtung des Pfeils 21 eine Kraft F auf eine Oberfläche 22 ausübt. Die Universalhärte HU ergibt sich dann aus der nachfolgenden Gleichung: HU_plast = F:A (h).
Der verwendete Diamant-Eindringkörper 20 weist beispielsweise eine Pyramidenspitze 23 auf, so dass sich die Fläche der in dem Werkstoff beim Eindringen des Eindringkörpers entstehenden Vertiefung in Abhängigkeit von der Eindringtiefe h (siehe 3) errechnen lässt.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 4 eine weitere beispielhafte Variante der Erfindung beschrieben. Die Darstellung zeigt schematisch vereinfacht eine Ansicht eines Türschlosses 30 einer Automobiltür. Man erkennt weiterhin den an der Fahrzeugkarosserie angebrachten Schließbügel 10, der hier teilweise geschnitten dargestellt ist und dessen Ausbildung bereits bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die 1 und 2 erläutert wurde. Dieser Schließbügel 10 weist die beiden Schenkel 13, 14 auf, die hier jedoch anders als bei der zuvor beschriebenen Ausführungsvariante unbeschichtet sein können. Dafür wird im Bereich des Türschlosses 30 eine mit einer Oberflächenbeschichtung 11 aus einer Hartstoffschicht versehene Metallklammer 31 eingesetzt. Diese Metallklammer 31 hat beispielsweise eine im Querschnitt etwa U-förmig ausgebildete Form, mit zwei leicht nach außen aufgebogenen Schenkeln und einem diese verbindenden abgerundeten Scheitelbereich. Mindestens an ihrer Innenseite ist diese Metallklammer 31, die ansonsten beispielsweise aus Stahl bestehen kann, mit einer Hartstoffschicht versehen. Diese Oberflächenbeschichtung 11 aus der Hartstoffschicht, in dem innenseitigen Bereich der Metallklammer 31, tritt dann beim Schließvorgang wie man sieht mit dem Schenkel 13 des Schließbügels 10 in Kontakt, so dass der gleiche geräuschmindernde Effekt wie bei dem zuvor genannten Ausführungsbeispiel gegeben ist. Für die Art der Oberflächenbeschichtung 11 der Metallklammer 31 in dem mit dem Schließbügel 10 in Kontakttretenden Bereich gelten die obigen Ausführungen zur Oberflächenbeschichtung 11 des Schließelements. Natürlich ist es auch möglich, sowohl die Metallklammer 31 als auch den Schließbügel 10 in dem jeweils miteinander in Kontakt tretenden Bereich mit einer – gegebenenfalls auch unterschiedlich ausgebildeten – Oberflächenbeschichtung der vorgenannten Spezifikation zu versehen.
Bezugszeichenliste

10: Schließbügel
11: Oberflächenbeschichtung
12: Schlossfalle
13: Schenkel
14: Schenkel
15: Platte
16: Türschloss
17: Zwischenraum
18: Steg
20: Diamant-Eindringkörper
21: Pfeil
22: Oberfläche
23: Pyramidenspitze
30: Türschloss
31: Metallklammer
F: Kraft

Claims

Türschließvorrichtung umfassend ein an einer B- oder C-Säule einer Fahrzeugkarosserie angebrachtes Schließelement und ein mit diesem Schließelement zusammenwirkendes Türschloss (16) an einer Tür, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließelement wenigstens teilweise eine Oberflächenbeschichtung (11) aus einer Hartstoffschicht mit einer Universalhärte HU 0,05 von wenigstens etwa 15.000 N/mm² und mit einem Reibwert μ von weniger als 0,5 aufweist.
Türschließvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließelement wenigstens teilweise eine Oberflächenbeschichtung (11) aus einer Hartstoffschicht mit einer Universalhärte HU 0,05 von wenigstens etwa 30.000 N/mm² aufweist.
Türschließvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließelement eine Oberflächenbeschichtung (11) mit einem Reibwert μ von weniger als etwa 0,2 aufweist.
Türschließvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließelement wenigstens teilweise eine Oberflächenbeschichtung (11) aus DLC (diamantähnlichem Kohlenstoff) aufweist.
Türschließvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließelement wenigstens teilweise eine Oberflächenbeschichtung (11) aus einem metallfreien Hartstoff aufweist.
Türschließvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließelement wenigstens teilweise eine Oberflächenbeschichtung (11) aus einem metallhaltigen Hartstoff aufweist.
Türschließvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließelement (10) wenigstens teilweise eine Oberflächenbeschichtung (11) aufweist, welche CrN enthält.
Türschließvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließelement ein Schließbügel (10) ist.
Türschließvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließelement ein Schließbügel (10) einer Automobiltür ist.
Türschließvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließelement mit einer Schlossfalle (12) des Türschlosses (16) eines Karosseriebauteils zusammenwirkt.
Türschließvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Türschloss (16), mit dem das Schließelement zusammenwirkt, wenigstens teilweise aus Kunststoff besteht.
Türschließvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbeschichtung (11) des Schließelements auf einen Grundkörper aus Stahl aufgebracht ist.
Türschließvorrichtung umfassend ein an einer B- oder C-Säule einer Fahrzeugkarosserie angebrachtes Schließelement und ein mit diesem Schließelement zusammenwirkendes Türschloss (30) an einer Tür, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Schließelement zusammenwirkendes Teil des Türschlosses (30) wenigstens teilweise eine Oberflächenbeschichtung (11) aus einer Hartstoffschicht mit einer Universalhärte HU 0,05 von wenigstens etwa 15.000 N/mm² und mit einem Reibwert μ von weniger als 0,5 aufweist.
Türschließvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens teilweise eine Oberflächenbeschichtung (11) aufweisende Teil des Türschlosses (30) ein zusätzliches im Bereich des Türschlosses (30) eingebautes Teil ist, welches beim Schließen der Tür mit dem Schließelement in Kontakt tritt.
Türschließvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens teilweise eine Oberflächenbeschichtung (11) aufweisende Teil des Türschlosses (30) im Schließzustand das Schließelement wenigstens teilweise umgreift.
Türschließvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens teilweise eine Oberflächenbeschichtung (11) aufweisende Teil des Türschlosses (30) klammerartig ausgebildet ist.
Türschließvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine eine Oberflächenbeschichtung (11) aufweisende Klammer im Bereich des Türschlosses (30) eingebaut ist, die im Schließzustand mit einem Schließelement in Kontakt tritt, welches selbst unbeschichtet ist.
Türschließvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das im Bereich des Türschlosses (30) eingebaute Teil eine mindestens teilweise die Oberflächenbeschichtung (11) aufweisende Metallklammer (31) ist.
Türschließvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Teil des Türschlosses (30) wenigstens teilweise eine Oberflächenbeschichtung (11) aus einer Hartstoffschicht mit einer Universalhärte HU 0,05 von wenigstens etwa 30.000 N/mm² aufweist.
Türschließvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Teil des Türschlosses (30) eine Oberflächenbeschichtung (11) mit einem Reibwert μ von weniger als etwa 0,2 aufweist.
Türschließvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Teil des Türschlosses (30) wenigstens teilweise eine Oberflächenbeschichtung (11) aus DLC (diamantähnlichem Kohlenstoff) aufweist.
Türschließvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Teil des Türschlosses (30) wenigstens teilweise eine Oberflächenbeschichtung (11) aus einem metallfreien Hartstoff aufweist.
Türschließvorrichtung nach einem Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Teil des Türschlosses (30) wenigstens teilweise eine Oberflächenbeschichtung (11) aus einem metallhaltigen Hartstoff aufweist.
Türschließvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Teil des Türschlosses (30) wenigstens teilweise eine Oberflächenbeschichtung (11) aufweist, welche CrN enthält.