DE10346809B4

DE10346809B4 - Türscharnier

Info

Publication number: DE10346809B4
Application number: DE2003146809
Authority: DE
Inventors: Jakob Löwen; David Holzrichter
Original assignee: ISE Innomotive Systems Europe GmbH
Current assignee: Metalsa Automotive GmbH
Priority date: 2003-10-06
Filing date: 2003-10-06
Publication date: 2005-12-15
Anticipated expiration: 2023-10-07
Also published as: EP1522665B1; EP1522665A1; DE10346809A1

Abstract

Türscharnier, insbesondere zum Einbau in ein Fahrzeug, mit
– einer an dem Fahrzeug anbringbaren Säulenkonsole,
– einer an einer Tür des Fahrzeugs anbringbaren Türkonsole und
– einem Feststeller mit einem in Rastungen an einer Mitnehmerplatte eingreifenden Federelement,
wobei die Säulenkonsole und die Türkonsole über einen Scharnierstift gelenkig miteinander verbunden sind, wobei ein Nocken (11) derart verdrehfest auf dem im Bereich der Mitnehmerplatte (2) verlaufenden freien Ende (9) des Federelements (6) angeordnet ist, daß der Nocken (11) mit seiner Mantelfläche mit der Mitnehmerplatte (7) in Eingriff bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement im Bereich seines freien Endes (9) einen verjüngten Abschnitt (10) und der Nocken (11) eine an den verjüngten Abschnitt (10) angepaßte Aufnahmeöffnung (13) aufweist, wobei sich der verjüngte Abschnitt (10) an einen Absatz (14) anschließt, der mindestens eine schräg verlaufende Seitenfläche (15) und der Nocken (11) eine an die Seitenfläche (15) angepaßte Form...

Description

Die Erfindung betrifft ein Türscharnier, insbesondere zum Einbau in ein Fahrzeug mit

– einer an dem Fahrzeug anbringbaren Säulenkonsole,
– einer an einer Tür des Fahrzeugs anbringbaren Türkonsole und
– einem Feststeller mit einem in Rastungen an einer Mitnehmerplatte eingreifenden Federelement,

Bei einem bekannten Türscharnier dieser Art, bei dem die Türkonsole und die Säulenkonsole über einen Scharnierstift gelenkig miteinander verbunden sind, ist das Federelement als Torsionsfeder ausgebildet, welche einerseits an der Säulenkonsole festgelegt ist und sich andererseits mit der verdrehfest an der Türkonsole angeordnete Mitnehmerplatte in Eingriff befindet. Das freie Ende der Torsionsfeder greift dabei in bestimmten Öffnungswinkeln der Tür zugeordneten Rastungen an der Mitnehmerplatte ein und arretiert so die geöffnete Tür in voreingestellten Positionen, die durch die Zahl und Anordnung der Rastungen bestimmt werden.

Derartige Scharniere weisen den Nachteil auf, daß mit zunehmender Lebensdauer Verschleißerscheinungen auftreten, die eine Reduzierung des zum Verschwenken der Tür erforderliche Drehmoments zur Folge haben, woraus eine zunehmend unzuverlässigere Rastierung der Tür in der jeweiligen Position resultiert. Zur Vermeidung dieses Nachteils kann bei bekannten Scharnieren der eingangs genannten Art die Torsionsfeder zumindest im Kontaktbereich mit der Mitnehmerplatte durch- oder zumindest oberflächengehärtet werden. Der Kontaktbereich ist ferner geprägt, um eine vordefinierte Anlagefläche an der Torsionsfeder zu erzeugen.

Eine Härtung des Federelements weist jedoch den Nachteil auf, daß diese zeit- und ko stenintensiv ist. Insbesondere die Oberflächenhärtung macht zudem den Einsatz von speziellen und besonders teuren Härteverfahren, wie z. B. das Laserhärten erforderlich. Die Härtung weist zudem den Nachteil auf, daß die Federcharakteristika des Federelements, insbesondere bei einer Durchhärtung, in negativer Weise beeinflußt werden.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Scharniere resultiert aus der notwendigen Ausprägung des Federelements im Kontaktbereich mit der Mitnehmerplatte, da diese eine Erhöhung der Produktionskosten des Federelements und daraus resultierend auch des Türscharniers zur Folge hat.

Aus der DE 100 51 711 A1 ist bereits ein Türgelenk mit einem Türfeststeller für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei dem eine Buchse umständlich durch einen Bolzen oder durch Schweißen an einer als Torsionsriegel bezeichneten Torsionsfeder befestigt ist. Die DE 202 20 031 U1 offenbart einen auf dem Federelement drehbar angeordneten Rotor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Türscharnier, insbesondere zum Einbau in Fahrzeugen, mit einem auf dem Federelement angeordneten Kontaktelement bereitzustellen, das sich besonders einfach montieren läßt.

Die Erfindung löst die Aufgabe durch ein Türscharnier gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Torsionsfeder gemäß Anspruch 9. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängen Ansprüchen wiedergegeben.

Kennzeichnend für das erfindungsgemäße Türscharnier ist, daß das Federelement im Bereich seines freien Endes einen verjüngten Abschnitt und der Nocken eine an den verjüngten Abschnitt angepaßte Aufnahmeöffnung aufweist, wobei sich der verjüngte Abschnitt an einen Absatz anschließt, der mindestens eine schräg verlaufende Seitenfläche und der Nocken eine an die Seitenfläche angepaßte Form aufweist (Anspruch 1).

Durch die erfindungsgemäße Verwendung eines an dem freien Ende des Federelements festgesetzten Nockens ist es möglich, die einem möglichen Verschleiß unterliegende Oberfläche des Federelements, nämlich die Umfangsfläche des Nockens, unabhängig von dem Federelement durch Bearbeitung des Nockens in gewünschter Weise herzustellen. Da der Nocken dabei nicht einteilig mit dem Federelement ausgebildet ist, kann er separat bearbeitet werden, ohne daß dabei die Feder in Mitleidenschaft gezogen wird.

Der Nocken kann bspw. durchgehärtet, teilweise gehärtet oder auch nur oberflächengehärtet werden, wobei insbesondere die Durchhärtung durch die Möglichkeit, eine Vielzahl von Nocken gleichzeitig zu bearbeiten, besonders kostengünstig zu realisieren ist. In Abhängigkeit von dem Reibpartner der Torsionsfeder, nämlich den aus dem Material der Mitnehmerplatte gebildeten Rastungen, oder dem Material von an der Mitnehmerplatte anbringbaren Rastrollen oder dergleichen, kann der Härtegrad des Nockens durch bekannte Härteverfahren optimal eingestellt werden, ohne daß die Gefahr einer Gefügeänderung des Materials des Federelements besteht.

Das erfindungsgemäße Scharnier weist ferner den Vorteil auf, daß über dessen gesamte Lebensdauer das zum Wechseln der Raststellungen aufzubringende Drehmoment im wesentlichen konstant bleibt, wodurch eine gleichbleibend zuverlässige Rastierung der Tür in der jeweiligen Stellung erreicht wird.

Alternativ zu einer Härtung des Nockens besteht auch die Möglichkeit, diesen aus einem verschleißfesterem Material herzustellen. Aufgrund des nur geringen Materialbedarfs für den Nocken können dabei die Kosten auch bei der Wahl eines teuren Materials im Gegensatz zur Ausbildung des gesamten Federelements aus einem verschleißfesterem Material besonders gering gehalten werden. Da das Material zudem allein für den Nocken verwendet wird, ist es nicht erforderlich, dessen materialspezifischen Federeigenschaften zu berücksichtigen.

Die Ausbildung des Federelements ist grundsätzlich frei wählbar. Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Federelement jedoch als Torsionsfeder ausgebildet. Erfindungsgemäß weist das Federelement, vorzugsweise die Torsionsfeder im Bereich seines freien Endes einen verjüngten Abschnitt und der Nocken eine an den verjüngten Abschnitt angepaßte Aufnahmeöffnung auf.

Die Torsionsfeder zeichnet sich dabei durch ihre besondere Zuverlässigkeit und Unemp findlichkeit gegenüber äußeren Einflüssen aus, so daß die Funktionssicherheit durch ein entsprechend weitergebildetes Türscharnier in ergänzender Weise gesteigert werden kann.

Ein an einem freien Ende des Federelements, vorzugsweise der Torsionsfeder, angeordneter verjüngter Abschnitt gemäß der Erfindung kann grundsätzlich beliebig ausgebildet sein und weist gegenüber dem übrigen Federelement einen geringeren Querschnitt auf. Bei entsprechender Ausgestaltung der Aufnahmeöffnung des Nockens erlaubt es diese Weiterbildung der Erfindung, den Nocken zuverlässig in Aufschieberichtung auf dem freien Ende des Federelements zu fixieren. Durch die Querschnittsreduzierung ist es zudem möglich, bestehende Konstruktionen bekannter Türscharniere beizubehalten, da es möglich ist, den Nocken derart auszubilden und auf dem freien Ende des Federelements anzuordnen, daß kein zusätzlicher Bauraum beansprucht wird. Eine Anpassung der Bauteile bekannter Türscharniere kann somit unterbleiben.

Gemäß der Erfindung schließt sich der verjüngte Abschnitt an einen Absatz an dem freien Ende des Federelements an. Ein Absatz stellt einen Bereich dar, der sich im wesentlichen senkrecht zur Mantelfläche des übrigen Federelements erstreckt und an den sich wiederum senkrecht der verjüngte Abschnitt anschließt. Der Absatz stellt eine besonders einfache Form zur axialen Positionierung des Nockens an dem freien Ende des Federelements dar, wobei einer axialen Verschiebung des Nockens auch nach hoher Lebensdauer wirksam vorgebeugt wird.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der verjüngte Abschnitt einstückig mit der Torsionsfeder ausgebildet (Anspruch 2). Somit kann auf eine aufwendige Montage des verjüngten Abschnitts an dem freien Ende der Torsionsfeder verzichtet werden. Zudem weist die Torsionsfeder durch diese Weiterbildung der Erfindung auch im Übergangsbereich zwischen dem übrigen Bereich der Feder und dem verjüngten Abschnitt eine besonders hohe Festigkeit auf, wodurch einer Beschädigung der Torsionsfeder in besonders zuverlässiger Weise vorgebeugt wird.

Zur verdrehfesten Anordnung des Nockens auf dem freien Ende des Federelements weist der Absatz gemäß der Erfindung mindestens eine schrägverlaufende Seitenfläche und der Nocken eine an die Seitenfläche angepaßte Form auf. Die Seitenfläche erstreckt sich dabei von der Umfangsfläche des nicht verjüngten Bereichs des Federelements zum senkrecht zum verjüngten Abschnitt angeordneten Absatz.

Der Nocken weist gemäß der Erfindung eine entsprechend ausgebildete Seitenfläche auf, die im zusammengebauten Zustand an der schrägverlaufenden Seitenfläche des Federelements zur Anlage kommt, so daß der Nocken verdrehsicher auf dem freien Ende des Federelements angeordnet werden kann. Aufgrund der einfachen Herstellung entsprechender Seitenflächen an dem Federelement und dem Nocken, läßt sich dieser auf besonders einfache Weise verdrehsicher auf dem Federelement anordnen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Nocken an die Kontur der Rastungen angepaßt und weist einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt, vorzugsweise mindestens einen von der Mantelfläche vorstehenden Wulst auf (Anspruch 3). Die Rastungen können dabei bspw. durch eine entsprechende wellenförmige Kontur der Umfangsfläche der Mitnehmerplatte oder durch an der Mitnehmerplatte anbringbare Rastrollen gebildet werden. Die Gestaltung des Querschnitts des Nockens gemäß dieser Weiterbildung, bspw. die Anordnung eines Wulstes, ermöglicht es, auf eine Ausprägung des Federelements oder des Nockens zur Erzeugung eines definierten, an die Rastungen angepaßte Anlagefläche zu verzichten, so daß die Herstellungskosten des Türscharniers in ergänzender Weise reduziert werden können.

Zur Gewährleistung einer zuverlässigen Funktion des Türscharniers reicht es grundsätzlich aus, den Nocken verdrehsicher und lediglich in Aufschieberichtung verschiebesicher auf dem freien Ende des Federelements anzuordnen. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Nocken jedoch verdreh- und verschiebesicher auf dem freien Ende des Federelements fixiert (Anspruch 4). Die zusätzliche Verschiebesicherung, nämlich das axiale Fixieren des Nockens an dem freien Ende des Federelements erhöht die Funktionssicherheit des Türscharniers in ergänzender Weise. Die axiale Fixierung kann dabei in beliebiger Weise erfolgen. Neben der Möglichkeit die Nocken auf dem freien Ende festzuschweißen oder festzukleben, kann bspw. die axiale Position des Nockens auch durch einen Sicherungsring, eine Mutter, einen Splint oder dergleichen gesichert werden. Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Nocken jedoch durch mindestens eine formschlüssige Verprägung verdrehsicher und verschiebesicher auf dem freien Ende der Torsionsfeder fixiert (Anspruch 5). Die Verprägung zeichnet sich dabei durch ihre besonders einfache und kostengünstige und zugleich zuverlässige Art aus, den Nocken in gewünschter Weise an dem freien Ende des Federelements zu fixieren.

Das erfindungsgemäße Federelement ist dadurch gekennzeichnet, daß es als Torsionsfeder ausgebildet ist, die die Merkmale des Federelements nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6 aufweist. Ein derartiges Federelement läßt sich in besonders einfacher Weise, bspw. durch Bearbeitung herkömmlicher und gängiger Torsionsfedern herstellen. Die Herstellung eines verjüngten Abschnitts kann dabei bspw. durch gängige spanabhebende Fertigungsverfahren erfolgen, so daß sich die erfindungsgemäße Feder besonders kostengünstig herstellen läßt.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine Ausführungsform eines Türscharniers mit einer Torsionsfeder;
2 eine perspektivische Ansicht einer Torsionsfeder und eines zugeordneten Nockens im demontierten Zustand;
3 eine perspektivische Ansicht der Torsionsfeder von 2 mit einem auf dem freien Ende montierten Nocken;
4 eine Seitenansicht der Torsionsfeder von 3 und
5 eine Vorderansicht der Torsionsfeder von 2.
Das in 1 dargestellte Türscharnier besteht aus einer Türkonsole 3 und einer Säulenkonsole 5, die über einen Scharnierstift 4 gelenkig miteinander verbunden sind, sowie einem aus einer Torsionsfeder 6 und einer Mitnehmerplatte 7 gebildeten Feststeller 2.
Die Mitnehmerplatte 7 ist über den Scharnierstift 4 verdrehfest mit der Säulenkonsole 3 verbunden und weist eine wellenförmige Umfangsfläche mit zwei Rastungen 8 auf, die bestimmten Öffnungswinkeln einer hier nicht dargestellten Tür zugeordnet sind.
Die Torsionsfeder 6 ist mit ihrem dem freien Ende 9 gegenüberliegenden Ende an der Säulenkonsole 5 fixiert. Das freie Ende der Torsionsfeder 6 weist einen verjüngten Ab schnitt 10 auf, auf den ein Nocken 11 aufgeschoben ist.
Der Nocken 11 liegt dabei mit seinem dem freien Ende gegenüberliegenden Ende auf einem Absatz 14 auf, der sich senkrecht zum verjüngten Abschnitt 10 und senkrecht zum sich an den verjüngten Abschnitt 10 anschließenden Bereich der Torsionsfeder 6 erstreckt. An der im montierten Zustand dem nicht verjüngten Abschnitt 10, der Torsionsfeder 6 zugewandten Seite weist der Nocken 11 eine Flanke 17 auf, die im montierten Zustand des Nockens 11 auf dem Federelement 6 an einer Seitenfläche 15 der Torsionsfeder 6 zur Anlage kommt, so daß der Nocken 11 verdrehsicher an dem verjüngten Abschnitt 10 angeordnet ist (2–5).
Der Nocken 11 ist dabei derart an dem verjüngten Abschnitt 10 angeordnet, daß ein Wulst 12 mit den Rastungen 8 in Eingriff kommt. Zur axialen Sicherung des Nockens 11 an dem verjüngten Abschnitt 10 ist der Nocken 11 an dem verjüngten Abschnitt 10 verprägt.
Zur axialen Sicherung des dem freien Ende 9 gegenüberliegenden Endes des Federelements 6 an der Säulenkonsole 5 weist das Federelement 6 eine Ausnehmung 16 auf, mittels derer dieses Federende mit der Säulenkonsole 5 verprägt werden kann.

Claims

Türscharnier, insbesondere zum Einbau in ein Fahrzeug, mit – einer an dem Fahrzeug anbringbaren Säulenkonsole, – einer an einer Tür des Fahrzeugs anbringbaren Türkonsole und – einem Feststeller mit einem in Rastungen an einer Mitnehmerplatte eingreifenden Federelement, wobei die Säulenkonsole und die Türkonsole über einen Scharnierstift gelenkig miteinander verbunden sind, wobei ein Nocken (11) derart verdrehfest auf dem im Bereich der Mitnehmerplatte (2) verlaufenden freien Ende (9) des Federelements (6) angeordnet ist, daß der Nocken (11) mit seiner Mantelfläche mit der Mitnehmerplatte (7) in Eingriff bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement im Bereich seines freien Endes (9) einen verjüngten Abschnitt (10) und der Nocken (11) eine an den verjüngten Abschnitt (10) angepaßte Aufnahmeöffnung (13) aufweist, wobei sich der verjüngte Abschnitt (10) an einen Absatz (14) anschließt, der mindestens eine schräg verlaufende Seitenfläche (15) und der Nocken (11) eine an die Seitenfläche (15) angepaßte Form aufweist.
Türscharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verjüngte Abschnitt (10) einstückig mit der Torsionsfeder (6) ausgebildet ist.
Türscharnier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (11) an die Kontur der Rastungen (7) angepaßt ist und einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt, vorzugsweise mindestens einen von der Mantelfläche vorstehenden Wulst (12) aufweist.
Türscharnier nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (11) verdreh- und verschiebesicher auf dem freien Ende (9) der Torsionsfeder (6) fixiert ist.
Türscharnier nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (11) durch mindestens eine formschlüssige Verprägung verdrehsicher und verschiebesicher auf dem freien Ende (9) der Torsionsfeder (6) fixiert ist.
Federelement, insbesondere zur Verwendung in einem Türscharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement als Torsionsfeder (6) ausgebildet ist, die die Merkmale des Federelements nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5 aufweist.