DE19835698A1 - Fahrzeugtür - Google Patents

Abstract

Vorgestellt wird eine Fahrzeugtür, insbesondere für ein Serien-Kraftfahrzeug, mit einem an der Fahrzeugstruktur über ein Türscharnier (4) aufschwenkbar angelenkten, gewichtserhöhend verstärkten Türblatt (6, 8), die erfindungsgemäß selbst bei starker Fahrzeugneigung am Schräghang dadurch sicher und laststabil in der Öffnungslage abgefangen und gegen ein Zurückschwenken arretiert wird, daß zwischen dem von der Scharnierachse (A) entfernten Türblatt-Randbereich und der Fahrzeugstruktur eine den Türöffnungswinkel anschlagbegrenzende Schwenksicherung (10) einschließlich einer die Tür in der Öffnungslage selbsttätig schwenkfest verriegelnden, zum Schließen der Tür freischaltbaren, mechanischen oder hydraulischen Rückstellsperre (24, 26, 30) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugtür, insbesondere für ein Se­ rien-Kraftfahrzeug, mit einem an der Fahrzeugstruktur über ein Türscharnier aufschwenkbar angelenkten, gewichtserhöhend verstärkten Türblatt, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Manuell aufschwenkbare Fahrzeugtüren dieser Art, insbesondere solche von serienmäßigen Kraftfahrzeugen, enthalten als Schwenksicherung im allgemeinen ein zwischen dem scharnierseitigen Randbereich des Türblatts und dem vorderen Türholm angeordnetes, den Öffnungswinkel der Tür anschlagbegrenzendes Fangband einschließlich einer das Türblatt unter Federkraft in der Öffnungslage haltenden Verrastung. Wird das Eigen­ gewicht des Türblatts z. B. durch nachträglich vorgebaute Schutzplatten um ein Vielfaches erhöht, so sind derartige Fangvorrichtungen und Feder­ verrastungen zu schwach, die Aufschlagwucht des Türblatts, vor allem beim Öffnen der Tür am Schräghang, abzufangen bzw. das Türblatt sicher in der Öffnungslage zu halten. Die Folge sind Beschädigungen an der Fahrzeugtür und ein Verletzungsrisiko für die Fahrzeuginsassen beim Aus- oder Einsteigen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fahrzeugtür der eingangs genannten Art so auszubilden, daß das Türblatt selbst bei hohem Eigengewicht und starker Fahrzeugneigung am Ende des Türöffnungsweges sicher abgefangen und stabil in der Öffnungslage gehalten wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 ge­ kennzeichnete Fahrzeugtür gelöst.

Erfindungsgemäß werden aufgrund der besonderen, scharnierachsfernen Anordnung der Schwenksicherung in Verbindung mit der starren Verrie­ gelung des Türblatts in der Öffnungslage die zum Abfangen und Arretieren der Tür erforderlichen Stützkräfte sowohl am Türscharnier als auch an der Schwenksicherung signifikant verringert und die Funktionssicherheit des Türsystems dadurch weiter erhöht, daß - anders als bei den beengten Platz­ verhältnissen in der Nähe der Türscharniere - ausreichend Einbauraum für eine zuverlässig laststabile Schwenksicherung vorhanden ist und durch die selbsttätige Zwangsverriegelung des aufgeschwenkten Türblatts der in der Schräglage zumal wegen des hohen Türblattgewichts bestehenden Verlet­ zungsgefahr für aus- oder einsteigende Fahrzeuginsassen wirksam begegnet wird.

Eine hinsichtlich der Stützkraftreduzierung und des Ein- und Ausstiegs­ komforts besonders zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht nach Anspruch 2 darin, daß der eine Anschlußpunkt der Schwenksicherung im Bereich des unteren Türblattholms zumindest gleich weit wie und vorzugsweise in größerem Abstand als der Türblatt-Schwerpunkt von der Scharnierachse und der andere Anschlußpunkt im Bereich des Fahrzeug­ bodens angeordnet ist, und zwar derart, daß die Verbindungslinie der beiden Anschlußpunkte in der Öffnungslage der Tür näherungsweise senkrecht zur Flächenerstreckung des Türblatts verläuft. In diesem Fall läßt sich die Schwenksicherung vor allem bei Fahrzeugen mit größerer Bodenfreiheit durch die nach Anspruch 3 bevorzugte, trittfeste Ausgestaltung sogar als Ein- und Ausstiegshilfe nutzen.

Nach einer ersten, baulich besonders robusten Variante der Erfindung ist die Schwenksicherung rein mechanisch ausgebildet und enthält nach Anspruch 4 eine einerseits an das Türblatt und andererseits an die Fahrzeugstruktur drehbeweglich angeschlossene, über einen Führungsschlitz begrenzt linear verschieblich mit dem einen Drehpunkt verbundene Sicherungsschiene. Dabei ist nach Anspruch 5 zweckmäßigerweise eine Reibbremse zwischen der Sicherungsschiene und dem mit dem Führungsschlitz zusammen­ wirkenden Drehpunkt und/oder nach Anspruch 6 ein parallel zur Sicherungsschiene wirkender Teleskopdämpfer vorgesehen, um so die Schwenkgeschwindigkeit des Türblatts und damit den Aufprallstoß am Ende des Türöffnungsweges zu verringern.

Zum Freischalten der Rückstellsperre ist diese nach Anspruch 7 in beson­ ders einfacher und bedienungsfreundlicher Weise nach Art einer selbsttätig in Abhängigkeit von der Türbewegung umgesteuerten Zweiwegekinematik ausgebildet, die den mit der Sicherungsschiene verschieblich zusammenwir­ kenden Drehpunkt an der Endlagenverriegelung vorbeiführt und damit die Schließbewegung der Tür freigibt, wenn das Türblatt aus der Rückstellsperrlage geringfügig in Öffnungsrichtung herausgeschwenkt wird.

In der hydraulischen Variante der Erfindung nach den Ansprüchen 8 bis 14 lassen sich die verschiedenen Sicherungs- und Verriegelungsfunktionen in einer einzigen, kompakten Baueinheit integrieren. So ist nach Anspruch 8 als Schwenksicherung eine passiv betriebene Kolben-Zylindereinheit mit hydraulischer Rückstellsperre vorgesehen, die nach Anspruch 9 auf kon­ struktiv besonders einfache Weise aus einem Rückschlagventil besteht, welches den Rückstrom der Hydraulikflüssigkeit aus der sich beim Auf­ schwenken der Tür vergrößernden Hydraulikkammer selbsttätig sperrt und zum Schließen der Tür freigeschaltet wird. Im Hinblick auf ein bedie­ nungsfreundliches Lösen der Rückstellsperre ist das Rückschlagventil nach Anspruch 10 vorzugsweise türgriffgekoppelt freischaltbar.

Analog zu dem Teleskopdämpfer und der Reibbremse in der mechanischen Variante ist bei der hydraulischen Ausführungsform der Erfindung die Kolben-Zylindereinheit zur Minderung der Schwenkgeschwindigkeit und des Aufschlagstoßes des Türblatts nach Anspruch 11 vorzugsweise mit einer in Ausfahrrichtung wirkenden Endanschlagdämpfung versehen und/oder gemäß Anspruch 12 doppeltwirkend ausgebildet und in den Anschluß­ leitungen der Hydraulikkammern jeweils mit einer Drosselstelle bestückt, wobei den Drosselstellen nach Anspruch 13 zweckmäßigerweise jeweils ein zu diesen parallel geschaltetes, sich zur entsprechenden Hydraulikkammer öffnendes Einwegeventil zugeordnet ist, um unerwünschte Unterdruck­ zustände in den Hydraulikkammern beim Auf- oder Zuschwenken der Tür zu verhindern.

Nach Anspruch 14 schließlich empfiehlt es sich zur Vermeidung von Losen, die Kolben-Zylinderheit mit einem das Hydrauliksystem vorspannenden Druckspeicher zu kombinieren.

Die Erfindung wird nunmehr anhand zweier Ausführungsbeispiele in Ver­ bindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in stark schemati­ sierter Darstellung:

Fig. 1 einen Längsschnitt einer Fahrzeugtür nach der Erfin­ dung in der mechanischen Variante im geschlossenen Zustand;

Fig. 2 eine Teildarstellung der Fahrzeugtür nach Fig. 1 in der Öffnungslage;

Fig. 3 bis 5 die Fahrzeugtür nach Fig. 1 in verschiedenen Schalt­ phasen der Schwenksicherung;

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform einer Fahrzeugtür in der hydraulischen Variante; und

Fig. 7 die die Schwenksicherung und Rückstellsperre der Fahrzeugtür nach Fig. 6 bildende Kolben-Zylinder­ einheit in der teilweise geöffneten Türposition.

Die in den Figur gezeigte Fahrzeugtür enthält ein am vorderen Türholm 2 über Türscharniere 4 gelagertes, manuell um die Türscharnierachse A auf­ schwenkbares Türblatt 6, welches durch eine nachträglich auf der Türblatt- Außenseite angebrachte Vorbaupanzerung 8 gewichtserhöhend verstärkt ist. Das Gewicht der Vorbaupanzerung 8 liegt um ein Vielfaches höher als das ursprüngliche Eigengewicht des Türblatts 6, so daß die üblichen Fangbänder und Federverrastungen von Serienfahrzeugen nicht ausreichen, das gepanzerte Türblatt 6, 8 beim Öffnen der Tür am Schräghang abzufangen bzw. das Türblatt 6, 8 sicher in der Öffnungslage zu halten.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 5 wird die Abfang- und Hal­ tefunktion von einer mechanischen, insgesamt mit 10 bezeichneten Schwenksicherung übernommen. Diese enthält eine unter Berücksichtigung der einwirkenden Druck- und Zugkräfte von bis zu 16 000 kN laststabil ausgebildete Sicherungsschiene 12, welche einerseits an das Türblatt 6 über einen Drehzapfen 14 am unteren Türblattholm etwa in der Türblattmitte mit direkter Anbindung an die Vorbaupanzerung 8 und andererseits an die Fahrzeugstruktur über einen weiteren Drehzapfen 16 an eine auf der Unterseite des Fahrzeugbodens ohnehin vorhandene Lasteinleitungsstelle, etwa die Sitzverankerung, angeschlossen ist. Mit dem strukturseitigen Drehzapfen 16 ist die Sicherungsschiene 12 über einen Führungsschlitz 18 nicht nur drehbeweglich, sondern auch linear verschieblich gekoppelt, wobei die Öffnungsbewegung der Tür durch den Anschlag des Drehzapfens 16 am Schlitzende begrenzt wird (Fig. 2).

Um unerwünscht hohe Türöffnungs- und Schließgeschwindigkeiten auszu­ schließen, ist zwischen dem Drehzapfen 16 und der Sicherungsschiene 12 eine einstellbare, federbelastete Reibbremse 20 vorgesehen und zur Endan­ schlagdämpfung ein Teleskopdämpfer 22 parallel zur Schwenksicherung 10 zwischen Türblatt 6 und Fahrzeugstruktur angeordnet.

Die Schwenksicherung 10 umfaßt ferner eine Rückstellsperre, die das Tür­ blatt 6 selbsttätig in der Öffnungslage verriegelt und zum Schließen der Tür in Abhängigkeit von der Türblattbewegung freischaltbar ist. Zu diesem Zweck ist die Rückstellsperre nach Art einer Zweiwegekinematik in der Weise ausgebildet, daß an der Sicherungsschiene 12 im Bereich des erwei­ terten Schlitzendes eine zugfederbelastende Schaltklinke 24 seitlich aus­ schwenkbar gelagert ist, deren Rasthaken 26 in der in Fig. 1 und 2 gezeigten Ruheposition der Schaltklinke 24 in den erweiterten Teil des Füh­ rungsschlitzes 18 hineinragt.

Am Ende des Türöffnungsweges wird der Drehzapfen 16 am schräg ge­ neigten Begrenzungsrand 28 des erweiterten Schlitzabschnitts in seitlicher Richtung bezüglich der Sicherungsschiene 12 verfahren, bis er die in Fig. 2 gezeigte Anschlagposition hinter der Schaltklinke 24 erreicht. Wird das Türblatt 6 aus dieser Position zurückgeschwenkt, so verhindert die Reib­ bremse 20 ein seitliches Auswandern des Drehzapfens 16, so daß dieser die Schaltklinke 24 entgegen der Kraft der Zugfeder 30 seitlich nach außen drückt (Fig. 3) und anschließend gegen eine Sperrnase 32 im Führungs­ schlitz 18 anläuft, woraufhin das Türblatt 6 gegen eine Schließbewegung formschlüssig verriegelt ist und die Schaltklinke 24 unter der Wirkung der Zugfeder 30 erneut in die Ruheposition zurückschwenkt (Fig. 4).

Um die Rückstellsperre zu lösen, wird die Tür geringfügig in Öffnungs­ richtung verstellt, so daß der Drehzapfen 16 von der Sperrnase 32 abgeho­ ben und gegen den Rasthaken 26 der Schaltklinke 24 angedrückt wird, woraufhin diese - in nunmehr entgegengesetzter Drehrichtung - entgegen der Kraft der Zugfeder 30 seitlich verschwenkt und dadurch den Drehzapfen 16 zum anderen Seitenrand des Führungsschlitzes 18 mitverschiebt (Fig. 6). Aus dieser Schaltposition der Schwenksicherung 10 kann die Tür unter Umgehung der Sperrnase 32 geschlossen werden.

Zum Schutz vor Beschädigungen ist die Sicherungsschiene 12 mit einer tritt­ festen Abdeckung (nicht gezeigt) versehen. Hierdurch läßt sich die Schwenksicherung 10 bei Fahrzeugen mit größerer Bodenfreiheit sogar als Ein- oder Ausstiegshilfe nutzen.

Die Fig. 6 und 7, in denen die dem ersten Ausführungsbeispiel entspre­ chenden Komponenten durch ein um 100 erhöhtes Bezugszeichen gekennzeichnet sind, zeigen die Schwenksicherung 110 in der hydraulischen Variante bei geschlossener (Fig. 6) und teilweise geöffneter Fahrzeugtür (Fig. 7). Die Schwenksicherung 110 enthält eine passiv betriebene, doppeltwirkende hydraulische Kolben-Zylindereinheit 34, welche mit ihrem Zylinder 36 über einen Drehzapfen 114 am unteren Türblattrand in einem größeren Abstand von der Türscharnierachse A als der Schwerpunkt S des gepanzerten Türblatts 106 und mit ihrer Kolbenstange 38 über einen weiteren Drehzapfen 116 an eine lastfeste Krafteinleitungsstelle auf der Unterseite des Fahrzeugbodens angeschlossen ist.

Die Hydraulikkammern 40, 42 der Kolben-Zylindereinheit 34 sind mittels eines zweiteiligen Hydraulikdruckspeichers 44 permanent druckbeauf­ schlagt, derart, daß sich die auf entgegengesetzte Kolbenseiten einwirkenden Druckkräfte aufheben. In der Anschlußleitung 46 der sich beim Aufschwenken der Tür vergrößernden Hydraulikkammer 40 liegen ein sich zur Hydraulikkammer 40 hin öffnendes Rückschlagventil 48, welches über einen Steuerhebel 50 gemeinsam mit der Betätigung des Türgriffs freigeschaltet wird, sowie eine Drosselstelle 52 und ein zu dieser parallel geschaltetes, weiteres Rückschlagventil 54, welches sich ebenfalls zur Hy­ draulikkammer 40 öffnet.

Der Strömungsmittelanschluß 56 der kolbenstangenseitigen Hydraulik­ kammer 42 enthält gleichfalls eine Drosselstelle 58 und ein zu dieser parallel geschaltetes, sich zur Hydraulikkammer 42 öffnendes Rückschlagventil 60. Während jedoch das Rückschlagventil 60 am stirnseitigen Zylinderende in die Hydraulikkammer 42 mündet, ist die Drosselstelle 58 an eine vom Zylinderende beabstandete Steueröffnung 62 angeschlossen, die in der Endphase des Ausfahrhubs der Kolben-Zylindereinheit 34 von einem sich zunehmend verengenden Steuerschlitz 64 des Stellkolbens 66 überfahren und demzufolge mehr und mehr zugesteuert wird, bis der Kolben 66 die vollständige Ausfahrposition erreicht. In dieser Position ist die Tür infolge des Anschlags des Kolbens 66 an der Zylinderstirnwand gegen eine weitere Öffnungsbewegung formschlüssig gesichert und gleichzeitig die Zylinderkammer 40 aufgrund der Sperrwirkung des Rückschlagventils 48 hydraulisch verriegelt, so daß die Tür auch in Schließrichtung starr mit der Fahrzeugstruktur verkoppelt ist.

Zum Schließen der Tür wird der Türgriff betätigt und dadurch das Rück­ schlagventil 48 über den Steuerhebel 50 geöffnet. Das Rückschlagventil 54 bleibt gesperrt, so daß die Drosselstelle 52 von dem aus der Zylinderkam­ mer 40 verdrängten Hydraulikmittel durchströmt und dadurch die Schließ­ geschwindigkeit der Tür begrenzt wird, während die Zylinderkammer 42 auf dem Wege über das Rückschlagventil 60 ungehindert mit Hydraulik­ flüssigkeit aus dem Speicher 44 nachgefüllt wird.

Beim Öffnen der Tür aus der Schließlage wird der Hydraulikrückstrom aus der Zylinderkammer 42 und damit die Öffnungsgeschwindigkeit der Tür durch die Drosselstelle 58 im Zusammenwirken mit dem dann sperrenden Rückschlagventil 60 begrenzt, während in die Zylinderkammer 40 Hy­ draulikmittel aus dem Speicher 44 über die Rückschlagventile 48 und 54 ungehindert nachströmen kann. Dabei bleibt die Rückstell-Sperrwirkung des Rückschlagventils 48 auch in jeder Zwischenstellung der Tür erhalten. In der Endphase des Ausfahrhubs wird das aus der Zylinderkammer 42 ausströmende Hydraulikmittel infolge des Zusammenwirkens von Steuer­ schlitz 64 und Steueröffnung 62 zunehmend gedrosselt und dadurch der Aufschlagstoß bei Erreichen der vollständigen Tür-Öffnungslage gedämpft.

In der Praxis ist die gesamte Schwenksicherung 110 einschließlich des Druckspeichers, der Rückschlagventile und der Drosselstellen als integrale, vormontierte und funktionsgeprüfte Baueinheit ausgebildet, an der von außen nur der mechanische Steueranschluß für das Rückschlagventil 48 zugänglich ist. Im übrigen ist die Bau- und Funktionsweise der Schwenksicherung 110 nach den Fig. 6 und 7 die gleiche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.

Claims (14)

1. Fahrzeugtür, insbesondere für ein Serienkraftfahrzeug, mit einem an der Fahrzeugstruktur über ein Türscharnier aufschwenkbar ange­ lenkten, gewichtserhöhend verstärkten Türblatt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem von der Scharnierachse (A) entfernten Türblatt-Rand­ bereich und der Fahrzeugstruktur eine den Türöffnungswinkel an­ schlagbegrenzende Schwenksicherung (10; 110) einschließlich einer die Tür in der Öffnungslage selbsttätig schwenkfest verriegelnden, zum Schließen der Tür freischaltbaren Rückstellsperre (24, 26, 30; 40, 48, 50) angeordnet ist.

2. Fahrzeugtür nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenksicherung (10; 110) an die Fahrzeugstruktur im Bereich des Fahrzeugbodens und an den unteren Türblattholm zumindest im annähernd gleichen Abstand wie der Türblatt-Schwerpunkt (S) von der Scharnierachse (A) angeschlossen ist.

3. Fahrzeugtür nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenksicherung (10; 110) trittfest gestaltet ist.

4. Fahrzeugtür nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenksicherung (10) eine Sicherungsschiene (12) mit einem drehbeweglich und begrenzt linear verschieblich mit einem Dreh­ zapfen (16) zusammenwirkenden Führungsschlitz (18) enthält.

5. Fahrzeugtür nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine zwischen Sicherungsschiene (12) und Drehzapfen (16) wirkende Reibbremse (20).

6. Fahrzeugtür nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch einen parallel zur Sicherungsschiene (12) zwischen Türblatt (6, 8) und Fahrzeugstruktur wirkenden Teleskopdämpfer (22).

7. Fahrzeugtür nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellsperre (24, 26, 30) eine mechanische, selbsttätig in Ab­ hängigkeit von der Türblattbewegung zwischen einer das Türblatt (6, 8) in Schließrichtung anschlagverriegelnden Sperrlage und einer das Türblatt in Schließrichtung freigebenden Entriegelungslage um­ gesteuerte Zweiwegekinematik enthält.

8. Fahrzeugtür nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenksicherung (110) eine passiv betriebene Kolben-Zylin­ dereinheit mit hydraulischer Rückstellsperre (40, 48, 50) enthält.

9. Fahrzeugtür nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als hydraulische Rückstellsperre (40, 48, 50) ein im Strömungsmit­ telanschluß (46) zu der beim Aufschwenken der Tür vergrößerten Hy­ draulikkammer (40) der Kolben-Zylindereinheit (34) angeordnetes und sich zu dieser öffnendes, zum Schließen der Tür freischaltbares Rückschlagventil (48) vorgesehen ist.

10. Fahrzeugtür nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (48) türgriffgekoppelt freischaltbar ist.

11. Fahrzeugtür nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylindereinheit (34) mit einer in Ausfahrrichtung wir­ kenden Endanschlagdämpfung (62, 64) versehen ist.

12. Fahrzeugtür nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylindereinheit (34) doppeltwirkend ausgebildet und in den Strömungsmittelanschlüssen (46, 56) zu den Hydraulikkammern (40, 42) jeweils eine durchflußbegrenzende Drosselstelle (52, 58) angeordnet ist.

13. Fahrzeugtür nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch jeweils zu den Drosselstellen (52, 58) parallel geschaltete, sich zur Hydraulikkammer (40 bzw. 42) öffnende Einwegeventile (54, 60).

14. Fahrzeugtür nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben-Zylindereinheit (34) ein das Hydrauliksystem vorspan­ nender Druckspeicher (44) zugeordnet ist.