DE4339859C1 - Viergelenkscharnieranordnung für Kraftfahrzeugtüren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Viergelenkscharnieranordnung für Kraftfahrzeugtüren.

Die Erfindung gehört zum technischen Gebiet des Automobilbaues, Sparte Karosseriebau.

In den meisten Fällen sind Fahrzeugtüren an der Vorderkante mittels Scharnieren dicht an der Karosserie angelenkt. Dies führt dazu, daß sich die Türen bei beengten seitlichen Platzverhältnissen wie sie in engen Garagen, Parkplätzen vorkommen nur sehr wenig öffnen lassen. Hierdurch kann nur ein sehr geringer Spalt zum Herausstellen der Füße freigegeben werden, so daß ein Aus- und Einstieg nur mit großen Anstrengungen erfolgen kann.

Durch den Einsatz von Viergelenk-geführten Scharnieranordnungen wird die Tür durch eine parallel zur Fahrzeugseitenwand aushebende Schwenkbewegung geöffnet, wodurch besonders im Anfangsöffnungsbereich ein wesentlich größerer Aus- und Einstiegsraum zur Verfügung steht.

Aus der DE 41 14 811 A1 und der EP 0 140 245 A2 sind Viergelenkscharnieranordnungen bekannt, die sich mit diesem Problem beschäftigen.

In Fig. 7 wird die aus der DE 41 14 811 A1 bekannte Lösung dargestellt. Hierbei wird die Tür von zwei unterschiedlich langen Führungsarmen, welche mit dem einen Ende an der A- Säule und mit dem anderen Ende an der Tür befestigt sind, geführt. Die Führungsarme werden beim Öffnen der Tür um ihren jeweiligen Gelenkpunkt (C, D) in Uhrzeigerrichtung (Fahrerseite) geschwenkt.

Die Gelenkpunkte A, B, C, D der beiden Führungsarme bilden in der Draufsicht ein Trapez. Um einen ausreichenden Endöffnungswinkel zu erreichen, müssen bei dieser Viergelenkscharniervariante die Führungsarme extrem lang ausgeführt werden mit den Nachteilen eines sehr großen Einbauraumes und, bedingt durch die langen Hebel der Führungsarme, von hohen auftretenden Momenten in den A-Säulenseitigen Lagerungen.

In der aus der EP 0 140 245 A2 bekannten Anordnung von Fig. 8 werden die Scharnierachsen räumlich so angeordnet, daß sie sich in einem Punkt E treffen. Durch das Schrägstellen der Achsen kommt diese Variante mit sehr viel kürzeren Führungsarmen aus.

Durch die vom Prinzip selbe Befestigung und Öffnungsbewegung wie bei der DE 41 14 811 A1 kommt es auch bei dieser Variante zu einem eher geringen Endöffnungswinkel. Bei Viergelenk- geführten Kraftfahrzeugtüren, die nach dem Prinzip der oben genannten DE 41 14 811 A1 oder der EP 140 245 A2 arbeiten, kommt es bedingt durch die Lage ihrer Momentanpole MPD bzw. MPEP in Fig. 9 bzw. Fig. 10 (Schnittpunkt der Verlängerung der Führungsarme) zu einem Aufspringen der Tür im Falle eines Seiten- Frontalaufpralles.

Aufgabe der Erfindung ist, bei einer Viergelenk- geführten Tür den Einbauraum durch kurze Führungsarme klein zu halten, jedoch ein frühzeitiges paralleles Öffnen der Tür bei Erreichen eines großen Endöffnungswinkels zu gewährleisten. Gleichzeitig soll durch die Anordnung der vier Gelenkpunkte ein Aufspringen der Tür im Falle eines Seiten- Frontalaufpralles verhindert werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, die Erfindung in vorteilhafter Weise ausgestaltende Merkmale enthalten die Unteransprüche.

Die Vorteile der Erfindung ergeben sich zum einen durch die entgegengesetzte Drehbewegung der Führungsarme sowie durch die Anordnung der Scharnierachsen. Als Vorteile wären hier zu nennen: Geringer Einbauraum durch kurze Führungsarme bei frühzeitigem parallelen Öffnen (Aus- und Einstiegserleichterung) der Tür sowie Erreichen eines großen Endöffnungswinkels derselben. Bedingt durch die Lage des Momentanpoles (Schnittpunkt der Verlängerungen der Führungsarme) kommt es zu keinem Aufspringen der Tür im Falle eines Seiten-Frontalunfalles.

In den Fig. 1 bis 6 der Zeichnung wird das Prinzip der Erfindung und ein Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 Draufsicht auf die Z-Viergelenkscharnieranordnung bei geschlossener Tür.

Fig. 2 Draufsicht auf die Z-Viergelenkscharnieranordnung bei geöffneter Tür.

Fig. 3 die komplette Perspektivansicht eines Ausführungsbeispieles einer Z-Viergelenkscharnieranordnung.

Fig. 4 aus Übersichtsgründen nur die Grundplatte 12 und die beiden Führungsarme 13 und 14 des Ausführungsbeispieles.

Fig. 5 Prinzipdarstellung einer Z-Viergelenkscharnieranordnung mit den Scharnierachsen 25, 26, 27, 28, die sich in einem Punkt 30 im Raum schneiden.

Fig. 6 Prinzipdarstellung einer Z-Viergelenkscharnieranordnung, wobei ein Führungsarm 44 windschief im Raum liegt und der zweite Führungsarm 43 durch Kugelgelenke 49, 50 geführt wird.

In Fig. 1, 2 ist die Tür 1 über die zwei Führungsarme 3 und 4 mit der A-Säule 2 verbunden.

Der äußere Führungsarm 3 ist, in Fahrtrichtung gesehen, vorne im Gelenkpunkt 5 an der A- Säule 2 angebracht. An der Tür 1 ist er über den Gelenkpunkt 6 befestigt. Der innere Führungsarm 4 ist vorne im Gelenkpunkt 7 an der Tür und hinten im Gelenkpunkt 8 an der A- Säule 2 befestigt.

Bei der Öffnungsbewegung der Tür 1 führt der äußere Führungsarm 3 eine Drehbewegung um den Gelenkpunkt 5 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn aus. Der innere Führungsarm 4 bewegt sich um den Gelenkpunkt 8 in einer Drehbewegung im Uhrzeigersinn.

Diese entgegengesetzten Drehbewegungen der Führungsarme 3, 4 bewirken in vorteilhafter Weise einen großen Öffnungswinkel. Verbindet man die Gelenkpunkte 5, 6, 7, 8 in dieser Reihenfolge miteinander, so erhält man das kinematische Grundmodell, daß an den Buchstaben Z erinnert. Im weiteren wird deshalb von einer Z-Anordnung gesprochen. Verlängert man die Mittelachsen der Führungsarme 3 und 4 so erhält man den Momentanpol MP des Viergelenkes als Schnittpunkt. Der Momentanpol MP stellt somit den momentanen Drehpunkt der Tür bei der Öffnungsbewegung dar. Das Viergelenkscharnier besteht aus vier Teilen wie in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellt. Auf einer Grundplatte 12 wird der äußere Führungsarm 13 und der innere Führungsarm 14 befestigt. Der innere Führungsarm 14 ist als Tragarm ausgeführt und ist oben und unten mit der Grundplatte 12 verbunden und dreht sich zur Grundplatte 12 um die Achse 18. Der äußere Führungsarm 13 ist über einen Lagerbock der Grundplatte 12 verbunden und dreht sich um die Achse 15. Türseitig befindet sich eine Türplatte 11, die mittig eine Aufnahme für den äußeren Führungsarm 13 besitzt.

Oben und unten an der Türplatte 11 sind zwei längere Arme angebracht, an denen der innere Führungsarm 14 befestigt wird.

Zur Türplatte 11 kann sich der innere Führungsarm 14 um die Achse 17 und der äußere Führungsarm 13 um die Achse 16 bewegen. Die Drehachsen 15, 16, 17, 18 stehen in diesem Beispiel parallel zueinander. Die Drehachsen 25, 26, 27, 28 können jedoch auch räumlich gegeneinander geneigt angeordnet werden, so daß sie sich in einem Schnittpunkt 30 schneiden, wie in Fig. 5 dargestellt.

Eine weitere Prinzipdarstellung einer Anordnung zeigt die Fig. 6. Bei diesem Beispiel stehen die Drehachsen 47, 48 des inneren Führungsarmes 44 windschief im Raum, daß heißt, sie sind zu zwei Ebenen des Koordinatenkreuzes (KR) im Raum geneigt. Der äußere Führungsarm 43 wird durch das türseitige Kugelgelenk 50 mit der Türplatte 41 und über das grundplattenseitige Kugelgelenk 49 mit der Grundplatte 42 befestigt.

Die Führungsarme 13, 14 sowie die Grundplatte 12 werden vormontiert. Die Grundplatte 12 wird dann mit der A-Säule des Fahrzeuges verschraubt. Die Tür 1 wird anschließend auf die Türplatte 11 geschraubt.

Auf der Grundplatte 12 sind Langlöcher vorhanden, durch welche die Tür in Länge und Breite verstellbar ist. Auch die Türplatte 11 enthält Langlöcher, mit denen die Tür in der Breite justiert werden kann.

Durch diese Ausführung des Viergelenkscharnieres in Z-Anordnung können die geforderten Aufgaben, paralleles Anfangsöffnen und ein großer Endöffnungswinkel, erfüllt werden.

Durch die Lage des Momentanpols entgegen der Fahrtrichtung und innerhalb des Fahrzeuges, wie in Fig. 1 dargestellt, kommt es bei einem Frontalaufprall des Fahrzeuges zu einer Schließbewegung der Tür, womit ein Aufspringen der Tür verhindert wird. Der innere Führungsarm 14 wird dabei sehr günstig auf Zug belastet. Bei einem Seitenaufprall bildet der äußere Führungsarm 13 einen Zugverband zwischen A-Säule und Tür.

Claims (4)

1. Viergelenkscharnieranordnung für Kraftfahrzeugtüren, dadurch gekennzeichnet, daß sie über Führungsarme geführt werden, die in einer Art Z-Anordnung liegen und deren Achsen parallel zueinander stehen, wobei sich die Führungsarme beim Öffnungsvorgang gegenläufig zueinander bewegen.

2. Viergelenkscharnieranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (45, 56) oder (47, 48) eines Führungsarmes (43 oder 44) windschief im Raum liegen und der andere Arm durch Kugelgelenke 49, 50 geführt wird.

3. Viergelenkscharnieranordnung für Kraftfahrzeugtüren, dadurch gekennzeichnet, daß sie über Führungsarme geführt werden, die in einer Art Z-Anordnung liegen und deren Achsen (25, 26, 27, 28) sich in einem Punkt (30) im Raum schneiden, wobei sich die Führungsarme beim Öffnungsvorgang gegenläufig zueinander bewegen.

4. Viergelenkscharnieranordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Momentanpol (MP) der Führungsarme (3, 4) weit entfernt vom Einbauraum des Viergelenkes entgegen der Fahrtrichtung und innerhalb des Fahrzeuges liegt.