DE4140289C2 - Türscharnier für eine Kraftfahrzeugtür - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Türscharnier für eine Kfz-Tür mit einem Traghebel, dessen eines Auge am Türpfosten und dessen anderes Auge an der Tür schwenkbar gelagert ist, und mit einem Lenkhebel zum Führen der Tür im Verlauf der Öffnungs- und Schließbewegung, der ebenfalls mit seinem einen Ende an dem Türpfosten und mit seinem anderen Ende an der Tür schwenkbar gelagert ist, wobei die jeweiligen Schwenkachsen an dem Türpfosten bzw. an der Tür einen Abstand zueinander aufweisen.

Ein solches Türscharnier ist beispielsweise aus der GB 700 202 bekannt.

Derartige Scharniere werden in der Regel weniger an Türen eingesetzt als vielmehr an Klappen und Hauben, um beim Öffnen zunächst eine mehr oder weniger parallele Auswärtsbewegung der Klappe, Haube oder Tür aus der entsprechenden Öffnung heraus zu bewirken und im An­ schluß daran eine Schwenkbewegung. Traghebel und Füh­ rungshebel bilden eine Koppelschwinge, die im geschlos­ senen Zustand annähernd parallel zueinander verlaufende Schwingen und im geöffneten Zustand mit der Basis und der Koppel einen Polygonzug bilden.

Derartige Scharniere eignen sich nur dann zum Öffnen einer Tür, wenn sie an der unteren und oberen Kante der Tür angebracht werden können. Bezogen auf eine Klappe oder eine Haube befindet sich die Befestigungs­ stelle an den seitlichen Rändern; aus diesem Grunde findet man derartige Türscharniere auch in erster Linie an Hauben und Klappen, weil hier in der Regel seitlich genügend Raum zur Verfügung steht. Bei einer Tür ist durch die Neigung des A-Pfostens keine derartige Mög­ lichkeit gegeben, jedenfalls nicht an üblichen Per­ sonenkraftwagen. Anders sind die Verhältnisse bei Bussen und Lastkraftwagen.

Bei langen Türen für viersitzige Coupés oder Cabriolets entsteht insbesondere bei dickwandigen Türen erst bei einem sehr großen Öffnungswinkel ein genügend großer Spalt im Anlenkbereich der Tür, um in das Fahrzeug zu gelangen oder um das Fahrzeug zu verlassen. Auf vielen Parkplätzen und in den beengten Verhältnissen von Parkhäusern sind diese Räume oft nicht vorhanden, so daß ein freier Parkplatz gelegentlich nicht ge­ nutzt werden kann.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Türscharnier der eingangs genannten Art so zu ver­ bessern, daß es an der bei Personenkraftwagen üblichen Stelle montiert werden kann und im übrigen die Eigen­ schaft hat, die Tür erst aus der Öffnung mehr oder weniger parallel herauszubewegen und im Anschluß daran erst die Schwenkbewegung aufzuzwingen.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß der Lenkhebel als zweiteiliger Kniehebel mit einem Mittelgelenk ausgebildet ist, und daß das Mittelgelenk, geführt mit Hilfe eines Führungshebels, sich beim Öffnen der Tür bis in die unmittelbare Nähe des einen Schwenkge­ lenkes des Traghebels bewegt.

Die mit dieser Art der Türführung herbeigeführte Bewe­ gung beim Öffnen einer Fahrzeugtür läßt sich auf die Formel bringen: Erst heraus, dann herum. Beim Öffnen der Tür bewegt sie sich also zunächst nach Art einer Schiebetür im wesentlichen parallel verschoben aus der Türöffnung heraus, wenngleich dabei bereits eine geringfügige Verschwenkung stattfindet. Infolge dieser Herausbewegung der Tür aus der Türöffnung heraus klafft relativ rasch, also bei geringen Öffnungsweiten, ein freier Winkel zwischen der Türöffnung und der Tür im Bereich der Türanlenkung, also im Bewegungsbereich der Füße, wenn die Fahrzeugtür, wie üblich, vorn ange­ schlagen ist. Gegen Ende der Öffnungsbewegung kommt annähernd eine reine Verschwenkung zustande, die sich von der vollen Öffnungsbewegung einer herkömmlichen Tür an einem Fahrzeug selbstverständlich auch darin unterscheidet, daß die Tür weiter absteht. Dieser Be­ reich ist allerdings für enge Parkraumverhältnisse weniger bedeutsam.

In den Unteransprüchen sind weitere Ausbildungen der Erfindung erläutert. Auf diese wird Bezug genommen. Im übrigen wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert; in der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf ein Tür­ scharnier gemäß der Erfindung bei geschlossener Tür,

Fig. 2 eine positionsgerechte Seitenansicht des Türscharniers gemäß der Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht gemäß der Fig. 1 mit ge­ öffneter Tür und

Fig. 4 eine schematische Verdeutlichung der kine­ matischen Vorgänge beim Öffnen der Tür, unterteilt in fünf einzelne Positionen.

Das in den Fig. 1 bis 4 wiedergegebene Ausführungs­ beispiel eines Türscharniers an einem Kraftfahrzeug ist selbstverständlich in üblicher Weise zweimal über­ einander vorhanden, so daß sich eine exakte Türführung ergibt. Rein willkürlich ist zur Verdeutlichung ein Türscharnier in diesen Figuren beschrieben, das auf der rechten Fahrzeugseite liegt, also eine Tür auf der rechten Fahrzeugseite zwangsweise führt. Nachfolgend wird lediglich immer nur von der Tür gesprochen, wenn die zugeordnete Tür gemeint ist.

An einem Pfosten 1 und an einer Tür 2 sind jeweils Taschen 3 und 4 ausgebildet, die zur Aufnahme von Scharnierteilen dienen. Insbesondere wird in diesen Taschen jeweils ein Lagerbock 5 und 6 eingeschraubt, wobei die Befestigungs­ stellen lediglich durch durchgezogene Linien angedeutet sind. An diesen Stellen befinden sich also übliche Schrauben mit Käfigmuttern bzw. mit einer Gewindeleiste. Das eigentliche Scharnier wird aus mehreren Hebeln gebildet, die nachfolgend genauer beschrieben werden.

Der für die Stabilität des Scharniers gemäß der Erfindung wichtigste Hebel ist ein Traghebel 10, der in jedem Lagerbock mit Hilfe eines Bolzens 11 schwenkbar gelagert ist und im wesentlichen die Tragkräfte aufnimmt, also das Eigengewicht der Tür sowie das aus der einseitigen Anlenkung resultierende Moment. Für die vollständige Öffnungsstellung der Tür 2 ist er leicht gebogen. Aus Stabilitätsgründen ist er in Längsrichtung der Bolzen 11 mehrere Zentimeter hoch. Vorzugsweise ist er als Schmiedeteil ausgebildet, und die Schwenklagerungen um die Bolzen 11 sind wartungsfrei ausgebildet.

Oberhalb des Traghebels 10 ist eine Anordnung von zwei Kniehebeln 12 und 13 vorgesehen, die mit Hilfe eines Mittelgelenkes 16 unter Einschluß eines Führungshebels 15 gelenkig miteinander verbunden sind. Das freie Ende des Führungshebels 15 ist im mittleren Abschnitt des Traghebels 10 gelenkig befestigt, wodurch das Mittel­ gelenk 16 in Abhängigkeit der Bewegung des Führungs­ hebels 15 verschoben wird, wobei letzterer sich wiederum abhängig von dem Traghebel 10 bewegt. Die Kniehebel 12 und 13 sowie der Führungshebel 15 sind an den Lagerböcken 5 und 6 bzw. an dem Traghebel 10 mit Hilfe von einfachen Stiftlagern 18 gelenkig befestigt.

Aus der Fig. 2 ist besonders deutlich die Lage der einzelnen Hebel übereinander zu erkennen, außerdem wird die massive Ausführung des Hebels 10 deutlich. Die Fig. 1, 3 und 4 zeigen die einzelnen Hebel in der Draufsicht und damit deren Verschiebung beim Öff­ nungs- und Schließvorgang der Tür 2. Nachfolgend wird im einzelnen beschrieben, wie sich die Hebel beim Öff­ nen oder Schließen der Tür 2 verschieben und gegen­ seitig beeinflussen.

In der Ausgangsposition, in der die Tür 2 verschlossen ist, bilden der Traghebel 10 und die beiden Kniehebel 12 und 13 eine Koppelschwinge, die annähernd zu einer parallelen Auswärtsbewegung des türseitigen Lagerbockes 6 und damit der gesamten Tür 2 führt, wenn der Öffnungs­ vorgang begonnen wird. Es sei noch darauf hingewiesen, daß in der Ausgangsposition die beiden Kniehebel 12 und 13 eine überstreckte Lage zueinander einnehmen, also der in sich geschlossene Polygonzug von dem einen Stiftlager 18 über das Mittelgelenk 16 und das weitere Stiftlager 18 zurück zu dem ersten Stiftlager 18 ein Dreieck und nicht eine gerade Linie ist. Das in der Fig. 4 bzgl. der Hebel dargestellte kinematische Ersatz­ system zeigt das ganz deutlich. Dadurch wird die Tür in der Ausgangsposition fest in der Schließebene ge­ halten. Im späteren Verlauf der Öffnung gelangen dann die beiden Kniehebel 12 und 13 aus der überstreckten Lage in eine Lage unter Einschluß eines spitzen Winkels zueinander, wobei die gestreckte Lage selbstverständlich vorher durchlaufen wird.

In der genannten Fig. 4 sind sechs unterschiedliche Öffnungszustände wiedergegeben, wobei zur Beibehaltung einer gewissen Übersichtlichkeit nur in der geschlossenen Lage die Tür 2 vollständig gezeigt ist. In allen ande­ ren Öffnungspositionen sind die innere Türhaut 21 und die äußere Türhaut 22 jeweils mit identischen, in Klam­ mern gesetzten Ziffern versehen, die folglich zueinander­ gehören und zur Darstellung der Tür in der jeweiligen Öffnungsposition dienen. In der geschlossenen Position, Position (O), ist das kinematische Ersatzsystem der einzelnen Hebel vollständig bezeichnet. Zwischen den beiden Bolzen 11 erkennt man den Traghebel 10, während außerhalb des Traghebels, bezogen auf die Fahr­ zeuglängsachse, die beiden Kniehebel 12 und 13 angeordnet sind, und zwar zwischen den Stiftlagern 18 und dem Mittelgelenk 16.

Die Verschiebung der Tür 2 von der Position (0) zu der Position (1) ist in erster Linie ein parallel ver­ schobenes Herausrücken der Tür aus der Öffnung, und nur in ganz geringem Umfang wird die Tür einer Schwenk­ bewegung um einige Winkelgrade unterworfen. Dies gilt auch noch mit guter Annäherung für die Position (2). Mit Hilfe von Keilen 20 wird das Ende des jeweiligen Öffnungsschlitzes zwischen dem Türinnenblatt 21 und der Türöffnungskante verdeutlicht. Es ist klar zu sehen, daß bei der Öffnungsposition (2) das Ende dieses Öff­ nungsspaltes schon so weit vorne liegt wie bei Türen mit herkömmlicher Scharnierlagerung in annähernd gänz­ lich geöffnetem Zustand. Es besteht also in der Öff­ nungsposition (2) bereits eine relativ bequeme Aus- und Einstiegsmöglichkeit bzw. Bewegungsfreiheit für die Beine einer Person, die von dem Vordersitz oder auf den Vordersitz gelangen will. In der nur wenig weiter geöffneten Position (3) sind diese Verhältnisse noch günstiger.

Während des Öffnens werden die beiden Kniehebel 12 und 13 zunehmend zueinander eingeknickt, so daß sie bezogen auf den Ausgangszustand der überstreckten Lage einen Winkel von weniger als 90° in der am weitesten geöffneten Türposition (5) einnehmen. Das ist in der Figur deutlich zu erkennen. Dabei wird das Mittelgelenk 16 immer weiter auf die Schwenkachse des Bolzens 11 an dem Lagerbock 6 bewegt. Je näher sich das Mittel­ gelenk der Achse des Bolzens 11 annähert, um so mehr geht die Türbewegung von einer parallelen Heraus­ bewegung in eine Schwenkbewegung über, was bei dem Ver­ gleich der Öffnungsposition (4) und (5) in der Fig. 4 deutlich zu erkennen ist.

Es ist bewußt darauf geachtet worden, daß keine totale Deckung der Achse des Mittelgelenkes 16 mit der Mittel­ achse des Bolzens 11 an dem Lagerbock 6 eintritt, weil dadurch eine undefinierte Lage entstehen würde, deren Aufhebung zu Schwierigkeiten führen kann. Viel­ mehr ist der Kniehebel 13 etwas kürzer als der Abstand zwischen den Achsen des einen Stiftlagers 18 und des Bolzens 11 an dem türseitigen Lagerbock 6, so daß eine Annäherung des Mittelgelenkes 16 an die Achse des Bolzens 11 erfolgt, nicht jedoch eine Dec­ kungslage. Trotz der fehlenden Deckungslage tritt in der Öffnungsposition (5) eine reine Verschwenkung auf, und zwar um den Bolzen 11 des türseitigen Lager­ bockes 6.

In der voll geöffneten Türposition (5) liegt der Trag­ hebel 10 an zwei Anschlägen 19 an, die an jedem Lager­ bock 5 und 6 angeformt sind. Damit wird der Endanschlag für die Türöffnung gebildet. Die Anschläge sind in den Fig. 1 bis 3 deutlich zu erkennen. Im übrigen zeigt die Fig. 3 in aller Deutlichkeit, daß die Tür 2 in der voll geöffneten Position viel weiter außerhalb der Karosserie liegt, als dies mit herkömmlichen Schar­ nieren möglich ist. Wichtig ist jedoch die frühe Her­ ausbewegung aus der Türöffnung, so daß sich sehr schnell eine Öffnung zum Heraus- und Hereinführen der Beine auftut, selbst wenn die Tür nur um einen relativ ge­ ringen Betrag geöffnet wird. Derartige Beschränkungen der Öffnung sind oftmals durch äußere Gegebenheiten beim Parken oder beim Abstellen eines Fahrzeuges in der häuslichen Garage gegeben.

Das Scharnier kann selbstverständlich auch bei vier­ türigen Fahrzeugen eingesetzt werden, allerdings kommen die Vorteile besonders gut bei langen Türen zur Geltung, die sich in der Regel an zweitürigen Fahrzeugen befin­ den. Wegen der soliden Konstruktion ist keine Schwä­ chung des vorderen Anlenkbereiches der Tür vorhanden. Vielmehr ist durch die massive Ausführung des Traghebels weit mehr als bisher der Verbund der Tür mit dem Pfosten gesichert, selbst wenn die restlichen Hebel verbogen oder zerstört werden sollten. Es muß lediglich sicher­ gestellt sein, daß das zugeordnete Türschloß selbst dann nicht selbsttätig geöffnet wird, wenn es im Schar­ nierbereich eine geringe Bewegung gibt.

Claims (7)

1. Türscharnier für eine Kfz-Tür mit einem Traghebel, dessen eines Auge am Türpfosten und dessen anderes Auge an der Tür schwenkbar gelagert ist, und mit einem Lenkhebel zum Führen der Tür im Verlauf der Öffnungs- und Schließbewegung, der ebenfalls mit seinem einen Ende an dem Türpfosten und mit seinem anderen Ende an der Tür schwenkbar gelagert ist, wobei die jeweiligen Schwenkachsen an dem Türpfo­ sten bzw. an der Tür einen Abstand zueinander auf­ weisen, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenkhebel als zweiteiliger Kniehebel (12, 13) mit einem Mittelgelenk (16) ausgebildet ist, und daß das Mittelgelenk (16), geführt mit Hilfe eines Führungshebels (15), sich beim Öffnen der Tür (2) bis in die unmittelbare Nähe des einen Schwenkge­ lenkes des Traghebels (10) bewegt.

2. Türscharnier nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich das Mittelgelenk (16) beim Öffnen der Tür (2) in unmittelbarer Nähe des türseitigen Schwenkgelenkes bewegt.

3. Türscharnier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das freie Ende des Führungshebels (15) schwenkbar an dem Traghebel (10) angelenkt ist.

4. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Türpfosten (1) zugeordnete Kniehebel (12) zu einem Bogen geformt ist.

5. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenk­ gelenke der Kniehebel (12, 13), bezogen auf die Fahrzeuglängsachse, jeweils außerhalb der Schwenk­ gelenke des Traghebels (10) liegen.

6. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Pfosten (1) und der Tür (2) jeweils ein Anschlag (19) vorgesehen ist, der in der maximalen Öffnungs­ position der Tür (2) jeweils an dem Traghebel (10) anliegt.

7. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Trag­ hebel (10) in Achsrichtung der Schwenkgelenke mehrere Zentimeter hoch ist.