DE10228435C1 - Türscharnier insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Abstract

Ein Türscharnier, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfaßt DOLLAR A - einen Türscharnierteil (1), an dem ein Scharnierzapfen (3) befestigt ist, DOLLAR A - einen Säulenscharnierteil (2) mit einem daran befestigten Gehäuse (6), in dem der Scharnierzapfen (3) drehbar gelagert ist, DOLLAR A - eine Festsetzeinheit (F) in dem Gehäuse (6), die ein erstes Bremselement (13), das mit dem Scharnierzapfen (3) verbunden ist, und ein zweites Bremselement (14) aufweist, das mit dem Gehäuse (6) fest verbunden ist, wobei die Bremselemente (13, 14) in einem Kopplungszustand der Festsetzeinheit (F) miteinander in Eingriff stehen und dabei den Scharnierzapfen (3) und den Türscharnierteil (1) festsetzen und in einem Trennzustand der Festsetzeinheit (F) voneinander gelöst sind und dabei der Scharnierzapfen (3) mit dem Türscharnierteil (1) in dem Gehäuse (6) verdreht werden kann, DOLLAR A - eine Druckeinheit (D) in dem Gehäuse (6), die in ihrer aktivierten Lage die Festsetzeinheit (F) in dem Kopplungszustand hält und in ihrer deaktivierten Lage den Trennzustand der Festsetzeinheit (F) bewirkt, und DOLLAR A - eine Betätigungseinheit (B), die den Scharnierzapfen (3) derart mit der Festsetzeinheit (F) koppelt, daß eine Drehbewegung des Scharnierzapfens (3) den Trennzustand der Festsetzeinheit (f) herbeiführt, in dem die Druckeinheit (D) deaktiviert ist, und ein Anhalten der Drehbewegung des Scharnierzapfens (3) den Kopplungszustand der Festsetzeinheit (F) bewirkt, indem die Druckeinheit (D) aktiviert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Türscharnier insbesondere für Kraftfahrzeuge.

Es sind Türscharniere bekannt, mit denen sich Türen von Kraftfahrzeugen beim Ver­ schwenken derselben mindestens in der vollständig geöffneten Lage mittels Rastvorrich­ tungen festsetzen lassen, damit sie nicht unbeabsichtigt wieder zuschlagen oder ihren Öffnungswinkel ändern. Bevorzugt werden heute Türscharniere eingesetzt, mit denen sich Türen beim Öffnen oder Schließen auch in Zwischenpositionen festsetzen lassen, aus denen sie mit relativ geringem Kraftaufwand von Hand wieder gelöst und weiterverschwenkt werden können.

Es sind auch Türscharniere bekannt, die es gestatten, eine Tür in jeder gewünschten Position zwischen der Schließ- und der maximalen Öffnungslage der Tür festzusetzen und aus dieser Lage durch Überwindung der mechanischen Haltekraft des Türscharniers wieder zu lösen und in die gewünschte Richtung zu verschwenken.

Ein Türscharnier dieser Art ist aus WO 00/42280 bekannt, und es umfaßt

• - einen Türscharnierteil, an dem ein Scharnierzapfen befestigt ist,
• - einen Säulenscharnierteil mit einem daran befestigten Gehäuse, in dem der Scharnier­ zapfen drehbar gelagert ist,
• - eine Festsetzeinheit in dem Gehäuse, die ein erstes Bremselement, das mit dem Schar­ nierzapfen verbunden ist, und ein zweites Bremselement aufweist, das mit dem Gehäu­ se fest verbunden ist, wobei die Bremselemente in einem Kopplungszustand der Fest­ setzeinheit miteinander in Eingriff stehen und dabei den Scharnierzapfen und den Tür­ scharnierteil festsetzen und in einem Trennzustand der Festsetzeinheit voneinander gelöst sind und dabei der Scharnierzapfen mit dem Türscharnierteil in dem Gehäuse verdreht werden kann,
• - eine Druckeinheit in dem Gehäuse, die in ihrer aktivierten Lage die Festsetzeinheit in dem Kopplungszustand hält und in ihrer deaktivierten Lage den Trennzustand der Festsetzeinheit bewirkt, und
• - eine Betätigungseinheit, die den Scharnierzapfen derart mit der Festsetzeinheit koppelt, daß eine Drehbewegung des Scharnierzapfens den Trennzustand der Festsetzeinheit herbeiführt, in dem die Druckeinheit deaktiviert ist, und ein Anhalten der Drehbewe­ gung des Scharnierzapfens den Kopplungszustand der Festsetzeinheit bewirkt, indem die Druckeinheit aktiviert wird,
• - wobei die Betätigungseinheit ein Steuerelement aufweist, das mit dem Scharnierzapfen fest verbunden ist und im Eingriff mit einem an einem Bauteil derart ausgebildeten Steuerprofil steht, daß eine Drehbewegung des Scharnierzapfens eine Relativbewegung des Steuerelementes längs des Steuerprofils bewirkt und dadurch die Bremselemente voneinander gelöst werden und die Druckeinheit so von der aktivierten Lage in die de­ aktivierte Lage versetzt wird, während die Festsetzeinheit von dem Kopplungszustand in den Trennzustand übergeht.

Bei diesem Türscharnier ist folglich der Türscharnierteil mittels des Scharnierzapfens relativ verdrehbar zu dem Säulenscharnierteil angeordnet, und die die Bremseinrichtung umfassende Festsetzeinheit hält die Tür beim Öffnen oder Schließen fest, sobald das Verschwenken der Tür beendet wird. Die Festsetzeinheit gibt die Tür wieder frei, sobald die Haltekraft von Hand durch Weiterverschwenken der Tür überwunden wird. Dieser Wir­ kung des Türscharniers liegt das Prinzip zugrunde, daß die Bremseinrichtung der Fest­ setzeinheit in Abhängigkeit von der Bewegungssituation - Verschwenken oder Anhalten - aus- und eingeschaltet wird. Dieses Prinzip wird in dem bekannten Türscharnier zuver­ lässig auf mechanischem Weg, jedoch mit einer relativ komplexen Konstruktion verwirk­ licht. Denn die Betätigungseinheit weist als Steuerelement eine mit dem Scharnierzapfen fest verbundene Hubscheibe auf, die über Kupplungselemente, vorzugsweise Kugeln, mit einer weiteren Hubscheibe als einem gesonderten Bauteil zum Ein- und Ausschalten der Festsetzeinheit im Eingriff steht.

Ein anderes stufenlos abbremsbares Türscharnier geht aus WO 01/66892 A1 als bekannt hervor, das drei Bestandteile umfaßt, nämlich

• - mechanische Bremsmittel derart, daß die Tür gegenüber dem Türrahmen innerhalb ihres Bewegungsbereiches in beliebigen Relativstellungen zum Rahmen in beiden Be­ wegungsrichtungen blockierbar ist, und zwar mit einer relativ hohen Haltekraft bzw. mit einem hohen Haltemoment insbesondere im Bereich von 30-60 Nm,
• - elastische Kupplungsmittel derart, daß in jeder durch die vorgenannten Bremsmittel blockierten Relativstellung der Tür und des Rahmens durch eine Beaufschlagung mit einer Steuerkraft, die kleiner als die Haltekraft der Bremsmittel ist, geringfügige relati­ ve elastische Steuerbewegungen möglich sind, sowie
• - Steuermittel derart, daß im jeweils blockierten Zustand durch eine aus der Steuerkraft resultierende elastische Steuerbewegung die Bremsmittel zum Lösen ansteuerbar sind.

Die elastischen Kupplungsmittel in Verbindung mit den Steuermitteln, die durch geringfü­ gige elastische Relativ-Drehbewegungen der Tür und des Rahmens, also durch die elasti­ schen Kupplungsmittel, betätigt werden, erfordern zur Herstellung eines Türscharniers mit diesem Aufbau und dieser Funktionsweise einen relativ hohen Aufwand. Darüber hinaus müssen die elastischen Kupplungsmittel für eine sehr hohe Anzahl von Lastwechseln ausgelegt werden.

Es besteht daher die Aufgabe, ein Türscharnier insbesondere für Kraftfahrzeuge zu schaf­ fen, mit dem sich die Tür stufenlos, also in jeder Position ihres maximalen Öffnungswin­ kels, beim Schließen und Öffnen festsetzen läßt und das einen einfachen Aufbau aufweist.

Ausgehend von dem vorstehend angegebenen Türscharnier gemäß WO 00/42280 wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

• - das Steuerprofil an einem Bauteil der Festsetzeinheit ausgebildet ist.

Das erfindungsgemäße Türscharnier zeichnet sich durch eine klare konstruktive Gliederung der Komponenten aus, die ein stufenloses Festsetzen der Tür in jeder Position ihres maxi­ malen Schwenkwinkels in zuverlässiger Weise mit einem relativ einfachen Aufbau insbe­ sondere der Festsetzeinheit, der Druckeinheit sowie der Betätigungseinheit verwirklichen. Mit der Ausbildung des Steuerprofils an einem Bauteil der Festsetzeinheit wird eine unmittelbare Einwirkung des Steuerelementes auf die Festsetzeinheit erreicht, ohne daß weitere Bauteile zwischengeschaltet sind.

In einer Ruheposition wird die Tür, an der der Scharnierzapfen befestigt ist, mit der Festsetzeinheit gehalten. In diesem Kopplungszustand der Festsetzeinrichtung stehen deren Bremselemente durch die Wirkung der Druckeinheit miteinander in Eingriff. Wenn die Tür durch Überwindung der Haltekraft der Festsetzeinheit aus der Ruheposition bewegt bzw. verschwenkt wird, deaktiviert zunächst die Betätigungseinheit die Druckeinheit, d. h., daß sich die Bremselemente voneinander lösen und die Festsetzeinheit so in einen Trenn­ zustand übergeht, so daß der Scharnierzapfen zum Verschwenken der Tür freigegeben ist. Sobald die Türbewegung aufhört, weil die Tür die Position eingenommen hat, in der sie nun festgesetzt werden soll, aktiviert die Betätigungseinheit die Druckeinheit, so daß die Festsetzeinheit wieder ihren Kopplungszustand einnimmt, in dem die Bremselemente miteinander in Eingriff gebracht sind und so der Scharnierzapfen und der Türscharnierteil mit der Tür festgesetzt sind. Aus dieser Ruheposition, in der die Tür durch die Festsetzein­ heit sicher gehalten ist, kann die Tür jederzeit leicht erneut verschwenkt werden, und zwar aus jeder Zwischenposition heraus sowohl in Richtung der Schließstellung der Tür als auch in Richtung auf ihre maximale Öffnungslage hin.

Die Betätigungseinheit weist das Steuerelement auf, das mit dem Scharnierzapfen fest verbunden ist und im Eingriff mit dem an der Festsetzeinheit derart ausgebildeten Steuer­ profil steht, daß eine Drehbewegung des Scharnierzapfens eine Relativbewegung des Steuerelementes längs des Steuerprofils bewirkt und dadurch die Bremselemente vonein­ ander gelöst werden und die Druckeinheit so von der aktivierten Lage in die deaktivierte Lage versetzt wird, während die Festsetzeinheit von dem Kopplungszustand in den Trenn­ zustand übergeht. Dabei ist die Zuordnung des Steuerprofils zu der Festsetzeinheit eine Frage der Definition, wo innerhalb des Wirkungszusammenhangs die Betätigungseinheit konstruktiv aufhört und die Festsetzeinheit beginnt. Auf jeden Fall wird die Betätigungs­ einheit wirksam, sobald ihr mit dem Scharnierzapfen fest verbundenes Steuerelement bewegt wird, wenn sich nämlich am Beginn einer Schwenkbewegung der Tür der Scharnier­ zapfen mit dem Steuerelement zu drehen beginnt. Durch die Bewegung des Steuerelements längs des Steuerprofils geht die Festsetzeinheit vom Kopplungszustand in den Trennzu­ stand über, weil die Druckeinheit deaktiviert und so die Bremselemente voneinander gelöst werden. Sobald die Schwenkbewegung der Tür nachläßt, kehrt das Steuerelement in einer Gleit- oder Rollbewegung längs des Steuerprofils wieder in die Ausgangsposition zurück, in der die Betätigungseinheit die Druckeinheit wieder aktiviert, die ihrerseits die Fest­ setzeinheit vom Trennzustand in den Kopplungszustand versetzt, so daß die Bremsele­ mente wieder miteinander in Eingriff stehen und der Scharnierzapfen und damit der Türscharnierteil und die Tür selbst wieder festgesetzt sind.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf Türscharniere für Kraftfahrzeuge beschränkt ist, sondern eine Anwendung als Drehgelenkverbindung auch für andere Zwecke wie z. B. Klappen, Deckel und dergleichen, sowie Fenster, Türen usw. von Bauwer­ ken aller Art Anwendung finden kann. Außerdem umfaßt die Erfindung auch Abwandlun­ gen, die für den Fachmann selbstverständlich sind und deshalb hier nicht gesondert dargelegt werden wie z. B. Türscharniere, bei denen der Scharnierzapfen an dem Säulen­ scharnierteil, also am Rahmen des Fahrzeugs, befestigt ist und die Tür mit dem Türschar­ nierteil um den Scharnierzapfen drehbar gelagert ist. Entsprechend sind die Festsetzeinheit und die Betätigungseinheit anzupassen.

Eine sehr einfache Lösung für die Ausbildung des Steuerelementes und des hiermit zu­ sammenwirkenden Steuerprofils ergibt sich, wenn das Steuerelement ein Stift ist, der sich quer durch den Scharnierzapfen erstreckt und von dem mindestens einer der Endab­ schnitte seitlich aus dem Scharnierzapfen vor- und mit dem Steuerprofil in Eingriff steht, das vorzugsweise an dem ersten Bremselement der Feststelleinheit ausgebildet ist, das axial verschiebbar und drehbar gegenüber dem zweiten feststehend ausgebildeten Bremselement ist. Diese konstruktive Lösung zeichnet sich durch eine besonders einfache Herstellung und durch besondere Zuverlässigkeit aus, weil sich durch den im Scharnierzapfen unmittelbar befestigten Stift und dessen seitlich aus dem Scharnierzapfen vorstehende Endabschnitte ein sicherer Eingriff mit dem Steuerprofil unter der Wirkung der Druckeinheit ergibt.

Das Steuerprofil als Bindeglied zwischen der Festsetzeinheit und der Betätigungseinheit ist vorzugsweise unmittelbar an dem ersten Bremselement derart bogenförmig ausgebildet, daß der Kopplungszustand der Festsetzeinheit erreicht wird, wenn der Stift in der Bogen­ mitte steht, wobei beide Bremselemente miteinander in Eingriff stehen, und der Trennzu­ stand der Festsetzeinheit herbeigeführt wird, wenn der jeweils vorstehende Endabschnitt des Stiftes von der Bogenmitte aus an einer der beiden Bogenseiten entlang bewegt wird und so das erste Bremselement axial verschoben und von dem zweiten Bremselement gelöst wird. Die Bogenform des Steuerprofils bezieht sich dabei insbesondere auf die Bogenmitte, mit der der im Querschnitt vorzugsweise kreisrund ausgebildete Stift als Steuerelement in Eingriff steht, wenn die Festsetzeinheit den Kopplungszustand einnimmt, sowie auf die abgerundeten Enden der beiden Bogenseiten zu beiden Seiten der Bogenmitte. Denn an dem Ende der Bogenseite, zu der hin der Stift bewegt wird, befindet sich der Stift im Trennzustand der Festsetzeinheit, wenn nämlich der Stift als Steuerelement der Betäti­ gungseinheit die Bremselemente voneinander gelöst und damit die Druckeinheit deakti­ viert hat. Die Bogenseiten können, von einer abgerundeten Bogenmitte ausgehend, bis zu ihren abgerundeten Enden - bezogen auf die Gebrauchslage des Türscharniers - gerade abfallend bzw. geneigt verlaufen.

Nach einer erfindungsgemäßen Weiterbildung ist das Steuerprofil an dem - bezogen auf die Gebrauchslage des Türscharniers - oberen Abschnitt einer radialen Öffnung in einem Oberteil des ersten Bremselementes in Höhe des Steuerelementes bzw. des Stiftes ausgebil­ det, der sich quer durch den Scharnierzapfen erstreckt. Anstelle eines Stiftes läßt sich als Steuerelement auch ein an dem Scharnierzapfen befestigter Nocken oder eine Nockenrolle verwenden, die mit dem Steuerprofil in Eingriff steht. Ebenso kann das Steuerprofil an einem auf die Druckeinheit einwirkenden Schieber, der mit dem ersten Bremselement verbunden ist, ausgebildet sein. Da sich jedoch eine besonders einfache Konstruktion ergibt, wenn das Steuerprofil kein gesondertes Bauteil erfordert, wird das Steuerprofil am oberen Abschnitt bzw. an der Oberseite - bezogen auf die Gebrauchslage des Türschar­ niers - einer radialen Öffnung in einem Oberteil des ersten Bremselementes, das nach Art einer Verlängerung des ersten Bremselementes ausgebildet sein kann, hergestellt. Auf diese Weise ergibt sich eine unmittelbare Einwirkung des als Steuerelement direkt an dem Scharnierzapfen befestigten Stiftes als Teil der Betätigungseinheit auf das erste Bremsele­ ment als Teil der Festsetzeinheit.

Vorzugsweise steht der Stift auf beiden Seiten des Scharnierzapfens mit einem Endab­ schnitt vor, um die von der Betätigungseinheit auf die Druckeinheit zu übertragenden Kräfte möglichst gleichmäßig zu verteilen. Dadurch ergibt sich ein unmittelbarer Eingriff der beiden Endabschnitte mit entsprechenden in dem Oberteil radial einander gegenüber­ liegenden Öffnungen und den dort ausgebildeten Steuerprofilen.

Die Größenverhältnisse des Steuerelementes und des Steuerprofils hängen im wesentlichen von den von der Druckeinheit zu übertragenden Kräften und dem erforderlichen Weg ab, der zum Trennen der beiden Bremselemente erforderlich ist. Lediglich als Beispiel wird insoweit angegeben, daß die Breite der Öffnungen etwa dem 1,5- bis 3-fachen Durchmesser des Stiftes entspricht und die im Falle der Wahl eines bogenförmigen Steuerprofils zweck­ mäßig variable Höhe der Öffnungen so bemessen ist, daß der Stift frei entlang der Länge des Bogens des Steuerprofils gleiten kann. Bei der Ausbildung des unteren Abschnitts der radialen Öffnung, der also dem Steuerprofil gegenüberliegt, ist im wesentlichen nur darauf zu achten, daß ein Verklemmen des Stiftes in jeder möglichen Position desselben zu vermeiden ist.

Nach einer erfindungsgemäßen Weiterbildung ist zweckmäßig, daß die Druckeinheit und die Festsetzungseinheit - in dem Gehäuse - bezogen auf die Gebrauchslage des Türschar­ niers - übereinander angeordnet sind, so daß die Druckeinheit unmittelbar auf die Fest­ setzeinheit einwirkt.

Vorzugsweise erstreckt sich der Scharnierzapfen in koaxialer Lage durch die Druckeinheit und die Festsetzeinheit, so daß der Scharnierzapfen gleichzeitig als Zentrierelement für die Zuordnung der beiden Einheiten dient.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird bevorzugt, daß sich die Festsetzeinheit - bezogen auf die Gebrauchslage des Türscharniers - im unteren Teil des Gehäuses befindet, wo das zweite Bremselement gehäusefest ausgebildet und das erste Bremselement mit dem Scharnierzapfen verbunden ist, auf das die Druckeinheit einwirkt. Durch diese und durch die vorgenannte Maßnahme ergibt sich eine besonders kompakte Bauweise des Türschar­ niers.

Für das Zusammenwirken zwischen der Betätigungseinheit und der Festsetzeinheit ist zweckmäßig, daß das erste Bremselement relativ zu dem Scharnierzapfen axial und radial in dem Maße verschiebbar bzw. bewegbar ist, wie es die Relativbewegung zwischen dem Steuerelement und dem Steuerprofil vorgibt.

Da die Druckeinheit im wesentlichen nur kurzen, federnden axialen Bewegungen unter­ liegt, die zweckmäßig unmittelbar benachbarte Festsetzeinheit jedoch vorzugsweise auch Drehbewegungen unterliegt, wird zweckmäßig zwischen der Druckeinheit und der Fest­ setzeinheit ein Lager, z. B. ein Kugellager oder ein Gleitlager oder dergleichen angeordnet. Auch eine Anlaufscheibe würde ausreichen.

Die Bremselemente der Festsetzeinheit sind zur Verstärkung der Bremskraft vorzugsweise mit konischen Bremsflächen ausgestattet.

Nach einer erfindungsgemäßen Weiterbildung ist vorgesehen, daß die Druckeinheit als Feder, z. B. als Blatt- oder Tellerfederpaket ausgebildet ist, die sich mit Vorspannung zwischen der Festsetzeinheit und einem Deckel oder Abschluß des Gehäuses abstützt.

Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Scharnierzapfen, der sich koaxial durch das zylindrische Gehäuse erstreckt, in dem unteren Abschnitt - bezogen auf die Gebrauchslage des Türscharniers - des Gehäuses drehbar gelagert und axial abgestützt ist, während sich ein zweites Radiallager für den Scharnierzapfen an dem von dem unteren Abschnitt entfernt liegenden oberen Abschluß oder Deckel des Gehäuses befindet. Auf diese Weise sind sämtliche Funktionen des erfindungsgemäßen Türscharniers kompakt und raumspa­ rend in dem Gehäuse untergebracht, in dem sich auch der Scharnierzapfen in einfacher Weise radial und axial lagern läßt.

Das Gehäuse ist an dem - bezogen auf die Gebrauchslage des Türscharnies - oberen Ende offen, damit die Montage der innen liegenden Bauteile leicht vorgenommen werden kann. Der obere Abschluß des Gehäuses besteht in diesem Fall vorzugsweise aus einer Mutter oder aus einem in das Gehäuse einschraubbaren Einsatz, in dem sich das Radiallager für den Scharnierzapfen befindet.

Eine sehr wesentliche Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß das erste mit dem Scharnierzapfen verbundene Bremselement und das zweite gehäusefeste Bremselement jeweils eine konische Bremsfläche aufweisen, jedoch im Abstand voneinander angeordnet sind und zwischen diesen beiden Bremselementen ein loses ein- oder mehrteiliges ringför­ miges Bremssegment mit entsprechend konischen Bremsflächen zur Verstärkung der Bremswirkung zwischengeschaltet ist. Dabei besteht das ringförmige Bremssegment zweckmäßig aus ringförmig in dem Gehäuse angeordneten Bremsschalen, die sich leicht anpassen und in einfacher Weise montieren lassen. Durch die Einfügung des ringförmigen Bremssegmentes wird die Gesamtbremsfläche, die für die Festsetzeinheit zur Verfügung steht, wesentlich vergrößert.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Türscharniers als Längs­ schnittdarstellung;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer Betätigungseinheit des Ausführungsbeispiels von Fig. 1 im Schnitt entlang der Schnittlinie II-II von Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht von Einzelheiten der Betätigungseinheit von Fig. 1 und 2 sowie von einer Festsetzeinheit von Fig. 1, wobei die Festsetzeinheit links in der Darstellung von Fig. 3 im Kopplungszustand und rechts davon im Trennzu­ stand dargestellt ist;

Fig. 4 eine perspektivische Gesamtansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des Türscharniers;

Fig. 5 eine Seitenansicht des Türscharniers von Fig. 4;

Fig. 6 eine Draufsicht des Türscharniers von Fig. 4 und 5;

Fig. 7 eine Längsschnittdarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels von Fig. 4-6 im Schnitt entlang der Linie VII-VII von Fig. 6;

Fig. 8 eine Schnittansicht einer Einzelheit von Fig. 7 zur Verdeutlichung der dort verwen­ deten Betätigungseinheit mit Teilen einer Druckeinheit sowie der dort verwendeten Festsetzeinheit.

Das in Fig. 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel eines für Kraftfahrzeuge bestimmten Türscharniers weist einen an der nicht dargestellten Kraftfahrzeugtür zu befestigenden Türscharnierteil 1 und einen an dem ebenfalls nicht dargestellten Kraftfahrzeugrahmen zu befestigenden Säulenscharnierteil 2 auf, die mittels eines Scharnierzapfens 3 drehbar miteinander verbunden sind. Der Scharnierzapfen 3 ist in der aus der Zeichnung ersichtli­ chen Weise mit seinem oberen Abschnitt an dem Türscharnierteil 1 lösbar befestigt. Hierfür greift das obere Ende des Scharnierzapfens 3 in eine Bohrung 1a des Türscharnierteils 1 und wird dort mittels einer Schraube 4 festgezogen, die mit ihrem Gewindeabschnitt in eine Gewindebohrung 5 am Ende des Scharnierzapfens 3 greift.

Der Scharnierzapfen 3 erstreckt sich in koaxialer Lage durch ein Gehäuse 6, das an dem Säulenscharnierteil 2 befestigt ist. Zur Verdeutlichung wird auf Fig. 4-6 hingewiesen, wo von einem zweiten Ausführungsbeispiel mehrere Ansichten zu sehen sind, bei denen ein ähnliches zylindrisches Gehäuse verwendet wird, das an dem Säulenscharnierteil 2 befe­ stigt ist.

Das Gehäuse 6 weist eine obere Öffnung 7 auf, die ein Gewinde aufweist zur Aufnahme einer Mutter 8, mit der das Gehäuse 6 oben verschlossen wird. In zentrischer Lage der Mutter 8 ist ein Radiallager 9 für den dort gelegenen Abschnitt des Scharnierzapfens 3 vorgesehen. Am unteren Ende weist das Gehäuse 6 eine zentrische Bohrung 10 auf, die in einen Absatz 12 übergeht, an dem in Verbindung mit der Bohrung 10 ein Axial- und Radiallager 11 für das untere Ende des Scharnierzapfens 3 in der aus der Zeichnung er­ sichtlichen Weise ausgebildet ist.

Im unteren Teil des Gehäuses 6 befindet sich eine Festsetzeinheit F, die im wesentlichen aus einem ersten durch eine Lagerfläche 15 zentrisch sowie drehbar an dem Scharnierzap­ fen 3 gelagerten und im unteren Teil konisch ausgebildeten Bremselement 13 und einem zweiten Bremselement 14 besteht, das als Konussitz für das Bremselement 13 im unteren Teil des Gehäuses 6 ausgebildet ist, wie in der Zeichnung dargestellt ist.

An das konische Unterteil des ersten Bremselementes 13 schließt sich ein im wesentlichen zylindrisches Oberteil 18 an, über dem ein Kugellager 17 und eine im wesentlichen aus einem Tellerfederpaket 16 bestehende Druckeinheit D angeordnet ist.

Im Kopplungszustand der Festsetzeinheit F wird von der Druckeinheit D über das Kugella­ ger 17 axial Druck auf die Festsetzeinheit F ausgeübt, so daß die Bremselemente 13 und 14 im Eingriff miteinander stehen. Unter der Wirkung einer nachstehend beschriebenen Betätigungseinheit B läßt sich die Festsetzeinheit F in einen Trennzustand versetzen, in dem das erste Bremselement 13 von dem zweiten Bremselement 14 gelöst und mit dem Kugellager 17 gegen die axiale Kraft der Druckeinheit D nach oben verschoben ist.

Wie Fig. 1 zeigt, ist ein als Steuerelement der Betätigungseinheit B dienender Stift 19 quer zur Längsachse des Scharnierzapfens 3 in diesem befestigt, wobei rechts und links jeweils Endabschnitte 19a des Stiftes 19 von dem Scharnierzapfen 3 in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise vorstehen. Diese erstrecken sich in einander gegenüberliegende und spiegelbildlich identisch ausgebildete Öffnungen 21 im Oberteil iß des ersten Bremsele­ mentes 13. An der Oberseite jeder Öffnung 21 erstreckt sich ein im wesentlichen bogenför­ mig gestaltetes Steuerprofil 22, mit dem der Stift 19 als Steuerelement unter der Einwir­ kung der von der Druckeinheit D ausgehenden axialen Kraft ständig in Eingriff steht. Wie vor allem Fig. 3 erkennen läßt, weist das Steuerprofil 22 in jeder Öffnung 21 eine Bogen­ mitte 23 und nach beiden Seiten abfallende Bogenseiten 24 auf.

Wenn die Tür des Kraftfahrzeugs und damit der Türscharnierteil 1 über den Scharnierzap­ fen 3 und die Festsetzeinheit F an dem Säulenscharnierteil 2 und damit relativ zu dem Kraftfahrzeugrahmen festgesetzt ist, steht die Festsetzeinheit F in dem in Fig. 1 und 2 sowie links in Fig. 3 dargestellten Kopplungszustand, in dem die beiden Bremselemente 13, 14 durch die Einwirkung der Druckeinheit D im Eingriff gehalten sind. Die Endabschnitte 19a des Stiftes 19 liegen jeweils an der Bogenmitte 23 des Steuerprofils 22 an. Sobald die Tür des Kraftfahrzeugs und damit der Türscharnierteil 1 bewegt, nämlich verschwenkt wird, wird bei der einsetzenden Drehbewegung des Scharnierzapfens 3 der Stift 19 mitgenom­ men, so daß die Endabschnitte 19a ihre Position an der Bogenmitte 23 des Steuerprofils 23 verlassen und an der Bogenseite 24 entlanggleiten, die der Drehrichtung des Scharnierzap­ fens 3 entspricht, wobei gemäß Fig. 3 eine von der Bogenmitte 23 nach rechts gerichtete Bewegung der Endabschnitte 19a des Stiftes 19 angenommen wird. Dieser Bewegung entspricht in Fig. 2 einer Drehbewegung des Stiftes 19 im Uhrzeigersinn, so daß der Stift 19 und dessen Endabschnitte 19a am Ende ihrer Relativbewegung gegenüber dem ersten Bremselement 13 in der in Fig. 2 mit gestrichelten Linien dargestellten Lage stehen, die der rechten Darstellung von Fig. 3 entspricht, wo gegenüber der linken Darstellung der Endabschnitt 19a des Stiftes 19 - relativ zu dem ersten Bremselement 13 - nach rechts gewandert ist. Auf diese Weise ist durch die Betätigungseinheit B die Festsetzeinheit F vom Kopplungszustand (links in Fig. 3) in den Trennzustand (rechts in Fig. 3) übergegangen, so daß sich der Scharnierzapfen 3 unter Mitnahme des ersten Bremselementes 13 beim weiteren Verschwenken der Tür frei weiterdrehen kann.

Sobald die Schwenkbewegung der Tür und damit die Drehbewegung des Scharnierzapfens 3 aufhört, dreht sich das erste Bremselement 13 gegenüber dem Scharnierzapfen 3 und dem Stift 19 soweit wieder zurück, daß die Endabschnitte 19a wieder ihre Position an der Bogenmitte 13 des Steuerprofils 23 einnehmen. Diese Wiederherstellung des Kopplungszu­ standes der Festsetzeinheit F beruht auf der Wirkung der Druckeinheit D, deren axiale Kraft über das bogenförmige Steuerprofil 22 eine entsprechende Drehkomponente ausübt, durch die die Endabschnitte 19a des Stiftes 19 die Bogenmitte 23 des Steuerprofils 22 erreichen.

Die axiale Bewegung des ersten Bremselementes 13 der Festsetzeinheit F wird bei einem Vergleich der linken und der rechten Darstellung von Fig. 3 deutlich, wo der vom Kopp­ lungszustand bis zum Trennzustand der Festsetzeinheit F bzw. von dem ersten Bremsele­ ment 13 zurückgelegte axiale Weg mit H gekennzeichnet ist.

Das zweite in Fig. 4-8 dargestellte Ausführungsbeispiel hat vom Prinzip her einen gleichen Aufbau wie das erste Ausführungsbeispiel. Nicht ins Gewicht fallende Unterschiede zwi­ schen den beiden Ausführungsbeispielen werden deshalb nicht gesondert beschrieben, sondern sind den Zeichnungen zu entnehmen. Das gleiche gilt für den grundsätzlich übereinstimmenden Aufbau, der auch durch die Verwendung gleicher Bezugszeichen verdeutlicht wird. Die Beschreibung konzentriert sich deshalb im folgenden auf den wesentlichen Unterschied des zweiten gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel.

Zwischen dem ersten bewegbaren Bremselement 13 und dem zweiten mit dem Gehäuse 6 fest verbundenen Bremselement 14 ist bei diesem Ausführungsbeispiel zur Verstärkung der Bremskraft der Festsetzeinheit F ein mehrteiliges ringförmiges Bremssegment 25 zwischengeordnet, das radial mehrfach geteilt, nämlich aus mehreren ringförmig in dem Gehäuse 6 angeordneten Bremsschalen 26 zusammengesetzt ist. Form und Anordnung der Bremsschalen 26 ergibt sich insbesondere aus Fig. 7. Danach stehen die oberen Konusflä­ chen 27 der Bremsschalen mit den entsprechenden Konus- bzw. Bremsflächen des ersten Bremselementes 13 in Eingriff (Kopplungszustand), während die unteren Konusflächen 27 der Bremsschalen 26 mit der entsprechenden Konus- bzw. Bremsfläche des zweiten Bremselementes 14 zusammenwirken. Durch Einfügung des Bremssegmentes 25 wird die insgesamt für die Festsetzeinheit zur Verfügung stehende Bremsfläche, auf die die Druck­ einheit D zur Einwirkung kommt, wesentlich vergrößert.

In beiden Ausführungsbeispielen - aber auch für alle anderen Ausgestaltungen dieser Weiterbildung der Erfindung - läßt sich die von dem Tellerfederpaket 16 oder jeder anderen dort eingesetzten Feder ausgehende und auf das erste Bremselement 13 ausgeübte Kraft variieren, indem man die Mutter 8 tiefer in die Öffnung 7 des Gehäuses 6 eindreht oder aber aus der Öffnung 7 weiter herausdreht. Für die radiale Lagerung des Scharnier­ zapfens 3 spielt es keine wesentliche Rolle, ob dabei das Radiallager 9, das in zentraler Position der Mutter 8 ausgebildet ist, etwas höher oder etwas tiefer versetzt wird. Auf jeden Fall wird damit eine Beeinflussung der Größe des Drehmomentes möglich, das auf die Betätigungseinheit B beim Verdrehen des ersten Bremselementes 13 auszuüben ist. Gleich­ zeitig wird damit die Bremskraft der Feststelleinheit F beeinflußt.

Nicht eingezeichnet ist ein Lager oder eine Anlaufscheibe, die zweckmäßig zwischen dem Oberteil 18 des Bremselementes 13 und dem Tellerfederpaket 16 der Druckeinheit D eingefügt ist, um die beim Verschwenken der Tür entstehende Reibung möglichst gering zu halten. Funktion und Wirkung des Türscharniers entsprechen im übrigen dem ersten Ausführungsbeispiel, so daß von einer Wiederholung der Beschreibung hierzu abgesehen wird.

Beide dargestellten und beschriebenen Beispiele ermöglichen ein stufenloses Abbremsen und Festsetzen der Tür eines Kraftfahrzeuges oder dergleichen in jeder gewünschten Position des maximalen Öffnungswinkels der Tür, und es bedarf nicht mehr Kraftaufwand als bei herkömmlichen Türfeststellern, um die Tür aus der jeweiligen Zwischenposition wieder erneut in die jeweils gewünschte Richtung zu verschwenken.

Claims (17)

1. Ein Türscharnier, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfaßt
einen Türscharnierteil (1), an dem ein Scharnierzapfen (3) befestigt ist,
einen Säulenscharnierteil (2) mit einem daran befestigten Gehäuse (6), in dem der Scharnierzapfen (3) drehbar gelagert ist,
eine Festsetzeinheit (F) in dem Gehäuse (6), die ein erstes Bremselement (13), das mit dem Scharnierzapfen (3) verbunden ist, und ein zweites Bremselement (14) aufweist, das mit dem Gehäuse (6) fest verbunden ist, wobei die Bremsele­ mente (13, 14) in einem Kopplungszustand der Festsetzeinheit (F) miteinander in Eingriff stehen und dabei den Scharnierzapfen (3) und den Türscharnierteil (1) festsetzen und in einem Trennzustand der Festsetzeinheit (F) voneinander gelöst sind und dabei der Scharnierzapfen (3) mit dem Türscharnierteil (1) in dem Gehäuse (6) verdreht werden kann,
eine Druckeinheit (D) in dem Gehäuse (6), die in ihrer aktivierten Lage die Festsetzeinheit (F) in dem Kopplungszustand hält und in ihrer deaktivierten Lage den Trennzustand der Festsetzeinheit (F) bewirkt, und
eine Betätigungseinheit (B), die den Scharnierzapfen (3) derart mit der Fest­ setzeinheit (F) koppelt, daß eine Drehbewegung des Scharnierzapfens (3) den Trennzustand der Festsetzeinheit (F) herbeiführt, in dem die Druckeinheit (D) deaktiviert ist, und ein Anhalten der Drehbewegung des Scharnierzapfens (3) den Kopplungszustand der Festsetzeinheit (F) bewirkt, indem die Druckeinheit (D) aktiviert wird,
wobei die Betätigungseinheit (B) ein Steuerelement aufweist, das mit dem Scharnierzapfen (3) fest verbunden ist und im Eingriff mit einem an einem Bauteil derart ausgebildeten Steuerprofil (22) steht, daß eine Drehbewegung des Scharnierzapfens (3) eine Relativbewegung des Steuerelementes längs des Steuerprofils (22) bewirkt und dadurch die Bremselemente (13, 14) voneinander gelöst werden und die Druckeinheit (D) so von der aktivierten Lage in die deak­ tivierte Lage versetzt wird, während die Festsetzeinheit (F) von dem Kopp­ lungszustand in den Trennzustand übergeht, dadurch gekennzeichnet daß das Steuerprofil (22) an einem Bauteil der Festsetzeinheit (F) ausgebildet ist.

2. Türscharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerele­ ment ein Stift (19) ist, der sich quer durch den Scharnierzapfen (3) erstreckt und von dem mindestens einer seiner Endabschnitte (19a) seitlich aus dem Scharnierzap­ fen (3) vor- und mit dem Steuerprofil (22) in Eingriff steht, das an dem ersten Bremselement (13) der Feststelleinheit (F) ausgebildet ist, das axial verschiebbar und verdrehbar gegenüber dem zweiten feststehend ausgebildeten Bremselement (14) ist.

3. Türscharnier nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerprofil (22) an dem ersten Bremselement (13) derart bogenförmig ausgebildet ist, daß der Kopplungszustand der Festsetzeinheit (F) erreicht wird, wenn der Stift (19) in der Bogenmitte (23) steht, wobei beide Bremselemente (13, 14) miteinander in Eingriff stehen, und der Trennzustand der Festsetzeinheit (F) herbeigeführt wird, wenn der jeweils vorstehende Endabschnitt (19a) des Stiftes (19) von der Bogenmitte (23) aus an einer der beiden Bogenseiten (24) entlangbewegt wird und so das erste Brem­ selement (13) axial verschoben und von dem zweiten Bremselement (14) gelöst wird.

4. Türscharnier nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerprofil (22) an dem - bezogen auf die Gebrauchslage des Türscharniers - obe­ ren Abschnitt einer radialen Öffnung (21) in einem Oberteil (18) des ersten Brem­ selementes (13) ausgebildet ist, der sich quer durch den Scharnierzapfen (3) erstreckt.

5. Türscharnier nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (19) auf beiden Seiten des Scharnierzapfens (3) mit einem Endabschnitt (19a) vorsteht zum Eingriff mit entsprechenden, in dem Oberteil (18) einander radial gegenüberlie­ genden Öffnungen (21) und dort ausgebildeten Steuerprofilen (22).

6. Türscharnier nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Öffnungen (21) etwa dem 1,5- bis 3-fachen Durchmesser des Stiftes (19) ent­ spricht und die im Falle eines bogenförmigen Verlaufs des Steuerprofils (22) ent­ sprechend variable Höhe der Öffnungen (21) so bemessen ist, daß der Stift (19) frei entlang der Länge des Bogens des Steuerprofils (22) gleiten kann.

7. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckeinheit (D) und die Festsetzeinheit (F) in dem Gehäuse (6) - bezogen auf die Gebrauchslage des Türscharniers - übereinander angeordnet sind, so daß die Druckeinheit (D) unmittelbar auf die Festsetzeinheit (F) einwirkt.

8. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich der Scharnierzapfen (3) in koaxialer Lage durch die Druckein­ heit (D) und die Festsetzeinheit (F) erstreckt.

9. Türscharnier nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Festsetzeinheit (F) - bezogen auf die Gebrauchslage des Türscharniers - im unte­ ren Teil des Gehäuses (6) befindet, wo das zweite Bremselement (14) gehäusefest ausgebildet und das erste Bremselement (13) mit dem Scharnierzapfen (3) verbun­ den ist, auf das die Druckeinheit (D) einwirkt.

10. Türscharnier nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bremselement (13) relativ zu dem Scharnierzapfen (3) axial und radial in dem Ma­ ße verschiebbar bzw. bewegbar ist, wie es die Relativbewegung zwischen dem Steu­ erelement (z. B. Stift 19) und dem Steuerprofil (22) erfordert.

11. Türscharnier nach einem der Ansprüche 7-10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Druckeinheit (D) und der Festsetzeinheit (F) ein Lager z. B. ein Ku­ gellager (17) oder ein Gleitlager oder dergleichen angeordnet ist.

12. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bremselemente (13, 14) der Festsetzeinheit (F) konische Bremsflächen aufweisen.

13. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckeinheit (D) als Feder z. B. als Blatt- oder Tellerfederpaket (16) ausgebildet ist, die sich mit Vorspannung zwischen der Festsetzeinheit (F) und einem Deckel (8) des Gehäuses (6) abstützt.

14. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Scharnierzapfen (3), der sich koaxial durch das zylindrische Gehäuse (6) erstreckt, in dem unteren Abschnitt - bezogen auf die Gebrauchslage des Türscharniers - des Gehäuses (6) drehbar gelagert und axial abgestützt ist, während sich ein zweites Radiallager (9) für den Scharnierzapfen (3) an dem von dem unteren Abschnitt entfernt liegenden oberen Abschluß oder Deckel (8) des Gehäuses (6) befindet.

15. Türscharnier nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Abschluß des Gehäuses (6) aus einer Mutter (8) oder einem in das Gehäuse (6) ein­ schraubbaren Einsatz besteht, in dem sich das Radiallager (9) für den Scharnier­ zapfen (3) befindet.

16. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das erste mit dem Scharnierzapfen (3) verbundene Bremselement (13) und das zweite gehäusefeste Bremselement (14) jeweils eine konische Brems­ fläche aufweisen, jedoch im Abstand voneinander angeordnet sind und zwischen diesen beiden Bremselementen (13, 14) ein loses ein- oder mehrteiliges ringförmi­ ges Bremssegment (25) mit entsprechend konischen Bremsflächen (27) zur Ver­ stärkung der Bremswirkung zwischengeschaltet ist.

17. Türscharnier nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Bremssegment (25) aus ringförmig in dem Gehäuse (6) angeordneten Bremsscha­ len (26) besteht.