DE202017105454U1 - Device for locking or braking a motor vehicle door - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zum Feststellen einer Kraftfahrzeugtür oder zum Abbremsen einer Kraftfahrzeugtürbewegung, mit einer Bremsvorrichtung, die über einen Antrieb betätigbar ist, der mittels eines Signalgebers gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung eine Scheibenbremse (16–21) oder Backenbremse (23–26) ist.Device for locking a motor vehicle door or for braking a motor vehicle door movement, with a braking device which can be actuated via a drive which is controlled by means of a signal generator, characterized in that the braking device is a disc brake (16-21) or jaw brake (23-26) ,
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Feststellen einer Kraftfahrzeugtür oder zum Abbremsen einer Kraftfahrzeugtürbewegung, mit einer Bremsvorrichtung, die über einen Antrieb betätigbar ist, der mittels eines Signalgebers gesteuert wird. The invention relates to a device for locking a motor vehicle door or for braking a motor vehicle door movement, with a braking device which can be actuated via a drive which is controlled by means of a signal generator.
Die Erfindung bezieht sich auf Kraftfahrzeugtüren, insbesondere für Lastkraftwagen, die über mehrere Scharniere schwenkbar an einem Kraftfahrzeugrahmenteil wie einer A-Säule schwenkbar befestigt sind. Schon frühzeitig wurde das Problem erkannt, dass ohne Türfeststeller, die bei bestimmten Öffnungswinkeln in Funktion treten, die Gefahr besteht, dass bei einem Abstellen des Kraftfahrzeugs an einem Hang oder hohen Windgeschwindigkeiten, die zunächst bei einem Spalt geöffneten Tür eine beschleunigte Öffnungsbewegung erfährt und mit hohen Geschwindigkeiten gegen einen vorhandenen Anschlag stößt, was zu erheblichen Scharnierbelastungen bis hin zu Beschädigungen der Türaufhängung oder der Kfz-Karosserieteile (z.B. A-Säule) führt. Die sich bei einem unkontrollierten Öffnen der Tür ergebenden Kräfte wachsen proportional mit der Masse der Kraftfahrzeugtür, die bei LKW, aber auch bei baugroßen SUV-Fahrzeugen groß ist. The invention relates to motor vehicle doors, in particular for trucks, which are pivotally mounted via a plurality of hinges pivotally mounted on a motor vehicle frame part such as an A-pillar. Early on, the problem was recognized that without door lock, which come into function at certain opening angles, there is a risk that at a shutdown of the vehicle on a slope or high wind speeds, the initially open at a gap door undergoes an accelerated opening movement and high Speeds against an existing stop, resulting in significant hinge loads to damage the door hanger or the vehicle body parts (eg A-pillar) leads. The resulting in an uncontrolled opening of the door forces grow proportionally with the mass of the vehicle door, which is large in trucks, but also in large-size SUV vehicles.
Separate Türfeststeller, die in der Scharnierachse zwischen den oberen und unteren Fahrerhaustürscharnier angebracht sind, besitzen ein Flachprofil, das ober- und unterseitig voneinander beabstandete Mulden aufweist, in welche federbelastete Haltekörper eingreifen. Solche Türfeststeller sind in der Regel zu schwach, um die in den geschilderten Situationen notwendigen Haltekräfte aufbringen zu können. Separate door retainers, which are mounted in the hinge axis between the upper and lower cab door hinge, have a flat profile, the upper and lower side spaced apart troughs, in which engage spring-loaded holding body. Such door retainers are usually too weak to be able to apply the necessary holding forces in the situations described.
Darüberhinaus werden zum Beispiel in der
Als weiterer Türfeststeller ist aus der
In der
Bei allen mechanischen, magnetischen oder elektromagnetischen Lösungen der vorbeschriebenen Art ist der jeweilige Bauaufwand nicht unerheblich. Zum Teil benötigen die gewählten Bremsvorrichtungen auch einen großen Bauraum, zum Teil verbunden mit weit auskragenden Bauteilen, welche das Gesamtgewicht der Feststellvorrichtung erhöhen. In all mechanical, magnetic or electromagnetic solutions of the type described above, the respective construction cost is not insignificant. In part, the selected brake devices also require a large amount of space, sometimes connected with cantilevered components, which increase the overall weight of the locking device.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Alternativmöglichkeit aufzuzeigen, die einfach aufgebaut ist, eine hohe Funktionssicherheit gewährleistet und einen geringen Bauraum beansprucht. It is therefore an object of the present invention to provide an alternative option that is simple in construction, ensures high reliability and requires a small space.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Vorrichtung dadurch gelöst, dass die Bremsvorrichtung eine Scheibenbremse oder Backenbremse ist. This object is achieved by the device described in
Beide Bremsen haben sich als zuverlässig und funktionssicher bewährt. Bei einer Scheibenbremse besteht die Bremsscheibe aus einem Scheibensegment, das sich über einen Winkel erstreckt, der dem gewünschten oder vorhandenen Öffnungs-Schwenkwinkel der Tür entspricht. Die benötigte maximale Scheibenbremsfläche liegt somit bei 90°. Both brakes have proven to be reliable and reliable. In a disc brake, the brake disc consists of a disc segment which extends over an angle corresponding to the desired or existing opening pivot angle of the door. The required maximum disc brake surface is thus at 90 °.
Entsprechendes gilt für die Backenbremse, bei der die Bremsbacken nur auf einem Teilzylindermantel einwirken, der sich über maximal 90° erstreckt. Die Teilkreisscheiben der Scheibenbremse oder der Teilkreiszylinder oder andere Teil-Rotationskörper mit rundem Mantelprofil der Backenbremse sind mittelbar oder unmittelbar mit dem Rahmen der KFZ-Tür verbunden und werden entsprechend der Türöffnung bzw. Türbewegung verschwenkt. Die durch einen Detektor ermittelte Lage oder Schwenkbewegung liefert das Steuersignal für den Antrieb der Bremsvorrichtung. The same applies to the shoe brake, in which the brake shoes act only on a partial cylinder jacket, which extends over a maximum of 90 °. The pitch discs of the disc brake or the pitch circle cylinder or other partial rotation body with round shell profile of the jaw brake are directly or indirectly connected to the frame of the car door and are pivoted in accordance with the door opening or door movement. The determined by a detector position or pivoting movement provides the control signal for the drive of the braking device.
Weitere Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Further embodiments are described in the subclaims.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der Antrieb für die Scheiben- oder Backenbremse von einem die Türbewegung und Türstellung erfassenden Hall-Sensor angesteuert. Die Verwendung eines Hall-Sensors als Detektor und Steuerelement setzt voraus, dass die Teilkreis-Scheibe bzw. der Teilzylinder der Scheiben- oder Backenbremse ein vorhandenes Magnetfeld je nach Bewegung beeinflussen. According to a further embodiment of the invention, the drive for the disc or shoe brake is controlled by a door movement and door position detecting Hall sensor. The use of a Hall sensor as a detector and control requires that the pitch circle disc or the sub-cylinder of the disc or jaw brake influence an existing magnetic field depending on the movement.
Hall-Sensoren besitzen den Vorteil, dass sie unanfällig gegen Verschmutzungen sind und störungsfrei Signale liefern. Bewegungen der Bremsscheiben oder des Bremszylinders werden als proportionale Impulse bereitgestellt und können zur Steuerung der Bremsvorrichtung verwendet werden. Vormagnetisierte Hall-Sensoren können von Natur aus bereits normales Metall detektieren, eine weitere Bearbeitung oder Montage mit anderen Komponenten entfällt. Hall sensors have the advantage that they are not susceptible to soiling and provide signals without interference. Movements of the brake discs or the brake cylinder are provided as proportional pulses and can be used to control the braking device. Premagnetized Hall sensors can naturally detect normal metal, eliminating the need for further processing or assembly with other components.
Vorzugsweise ist die (Teilkreis-)Scheibe der Scheibenbremse an der Kraftfahrzeugtür befestigt und senkrecht zur Türscharnierdrehachse ausgerichtet und vorzugsweise teilweise ferromagnetisch, so dass ein Hallsender die KFZ-Türstellung und – Bewegung über die Bewegung der Scheibe erfasst. Hierzu besitzt die Scheibe der Scheibenbremse an der Peripherie ein Zahnkranzprofil. Entsprechendes gilt für Backenbremsen, deren auskragender Bremsteil des Zylinders ein Zahnsegmentprofil aufweist, über welches die Türbewegungen mittels des Hall-Sensors erfassbar und als Steuergröße für den Bremszylinder nutzbar sind. Die Zähne der genannten Zahnprofile durchlaufen das Magnetfeld des Hall-Sensors. Passiert nun ein Zahn das stromdurchflossene Sensorelement des Hall-Stabsensors, verändert er die Feldstärke des Magnetfeldes senkrecht zum Hall-Element. Hierdurch werden Elektroden, die von einer an das Hall-Element angelegten Längsspannung angetrieben werden, senkrecht zur Stromrichtung stärker abgelenkt, wodurch die sogenannte Hall-Spannung entsteht. Diese Spannung kann als Maß für die Rotationsgeschwindigkeit der Bremsscheibe oder des Bremszylinders nutzbar gemacht werden. Höhere Türgeschwindigkeiten ergeben höhere Wechselsignalfrequenzen. Die Steuersignale können unmittelbar oder nach Verstärkung bzw. Signalverarbeitung zum Antrieb der Bremsbacken verwendet werden, die auf die gegenüberliegenden flachen Kreissegmentflächen der Scheibe einer Scheibenbremse oder auf die Mantelflächen des Teilzylinders einwirken. Preferably, the (pitch circle) disc of the disc brake is attached to the motor vehicle door and aligned perpendicular to the door hinge axis of rotation and preferably partially ferromagnetic, so that a Hall transmitter detects the car door position and movement via the movement of the disc. For this purpose, the disc of the disc brake on the periphery has a sprocket profile. The same applies to jaw brakes whose projecting brake part of the cylinder has a toothed segment profile, via which the door movements can be detected by means of the Hall sensor and used as a control variable for the brake cylinder. The teeth of said tooth profiles pass through the magnetic field of the Hall sensor. If a tooth now passes the current-carrying sensor element of the Hall probe sensor, it changes the field strength of the magnetic field perpendicular to the Hall element. As a result, electrodes which are driven by a longitudinal voltage applied to the Hall element are deflected more strongly perpendicular to the current direction, whereby the so-called Hall voltage is produced. This voltage can be used as a measure of the rotational speed of the brake disc or the brake cylinder. Higher door speeds result in higher alternating signal frequencies. The control signals can be used directly or after amplification or signal processing to drive the brake shoes, which act on the opposite flat circular segment surfaces of the disc of a disc brake or on the lateral surfaces of the sub-cylinder.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen: Embodiments of the invention are illustrated in the drawings. Show it:
Der Aufbau eines Kraftfahrzeugrahmens mit einer Anlenkkupplung an einer Kraftfahrzeugtür ist im Prinzip bekannt. Im vorliegenden Fall ist in
Mit der Konsole
Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist folgende:
Der vorhandene Hall-Sensor
The existing
Darüber hinaus kann der Hall-Sensor
Der Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass über die vorhandene Scheibenbremse wesentlich höhere Haltemomente als mit den meisten der bisher verwendeten Türfeststeller erzeugt werden. Anders als bei mechanisch arbeitenden Türfeststellern ist die vorliegende Vorrichtung nicht auf bestimmte diskrete Öffnungswinkel, in denen die Feststellvorrichtung wirksam wird, beschränkt, sondern bedarfsgerecht variabel. The advantage of the present invention is that over the existing disc brake much higher holding torques than with most of the previously used door retainers are generated. Unlike mechanically operated door stops, the present device is not limited to certain discrete opening angles in which the locking device is effective, but variable as needed.
Das Loslösen der festgestellten Tür kann durch weiteres Öffnen oder Schließen mittels eines bestimmten Drehmomentes von zum Beispiel 70 bis 80 Nm ausgelöst werden. Das entsprechende Drehmoment ist individuell je nach der Masse der Tür und den auftretenden Kräften festzulegen. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung lässt sich dieses Losbrechdrehmoment über eine dem Hall-Sensor nachgeschaltete Steuereinheit einstellen, so dass unterschiedliche Türgewichte berücksichtigt werden können. The release of the detected door can be triggered by further opening or closing by means of a certain torque of, for example, 70 to 80 Nm. The corresponding torque is determined individually according to the mass of the door and the forces occurring. According to a further embodiment of the invention, this breakaway torque can be adjusted via a control unit downstream of the Hall sensor, so that different door weights can be taken into account.
Vorteilhafterweise wird ein Fingersensor verwendet, durch dessen Antippen oder Drücken in Verbindung mit einem Losbrechdrehmoment die Bremse deaktiviert und die Tür geöffnet wird. Ein solcher Fingersensor, der beispielsweise an einer Türarmlehne befestigt sein kann, ist mit einer Steuereinheit verbunden, die dem Hall-Sensor nachgeschaltet ist. Über diese Steuereinheit lassen sich auch unterschiedliche Türgewichte bei der Einstellung eines Losbrechdrehmomentes berücksichtigen. Durch diese Maßnahmen kann wirkungsvoll verhindert werden, dass zum Beispiel bei einer Windböe Drehmomente kurzzeitig auftreten, die oberhalb des voreingestellten Losbrechdrehmomentes liegen und die ein unbeabsichtigtes Aufschwenken der Tür auslösen würden. Advantageously, a finger sensor is used, by its tapping or pressing in conjunction with a breakaway torque, the brake is deactivated and the door is opened. Such a finger sensor, which may for example be attached to a door armrest, is connected to a control unit which is connected downstream of the Hall sensor. This control unit can also take into account different door weights when setting a breakaway torque. By these measures can be effectively prevented, for example, briefly occur in a wind gusts torques that are above the preset breakaway torque and would trigger an unintentional swinging the door.
Die erfindungsgemäß verwendete Scheibenbremse arbeitet mit geringem Verschleiß, so dass Wartungen während der Kraftfahrzeuglebensdauer kaum oder nur in großen Intervallen anfallen. Gegenüber anderen Signalgebern wie zum Beispiel induktivmessenden Detektoren hat der Hall-Sensor eine schnellere Ansprechgeschwindigkeit. The disc brake used in the invention operates with low wear, so that maintenance during vehicle life hardly or only incurred at large intervals. Compared with other signal transmitters, such as inductive measuring detectors, the Hall sensor has a faster response speed.
Nach einer alternativen Lösung, die jedoch auf dem gleichen Erfindungsgedanken beruht, wird die in
Der auskragende Körper
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 10 10
- Säulenteil column part
- 11 11
- Türteil door part
- 12 12
- Drehachse des Scharniers Rotary axis of the hinge
- 13 13
- Bolzen bolt
- 14 14
- Konsole console
- 15 15
- Konsole console
- 16 16
- Scheibe disc
- 17 17
- Zahnprofil tooth profile
- 18 18
- Bremszylinder brake cylinder
- 19 19
- Bremssattel caliper
- 20, 21 20, 21
- Bremsbacken brake shoes
- 22 22
- Hall-Sensor Hall sensor
- 23 23
- Bremszylinder brake cylinder
- 24 24
- Bremsbacke brake shoe
- 25 25
- Mantelfläche lateral surface
- 26 26
- auskragende Körper cantilevered body
- 27 27
- scheibenförmiger Vorsprung disc-shaped projection
- 28 28
- Zahnprofil tooth profile
- 29 29
- Hall-Sensor Hall sensor
- 30 30
- Teilzylinderkörper Partial cylinder body
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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2017
- 2017-09-08 DE DE202017105454.3U patent/DE202017105454U1/en active Active
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: RGTH PATENTANWAELTE PARTGMBB, DE |