EP1317598A1 - Scharniertürhalter für fahrzeugtüren - Google Patents

Scharniertürhalter für fahrzeugtüren

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Publication number
EP1317598A1
EP1317598A1 EP01969676A EP01969676A EP1317598A1 EP 1317598 A1 EP1317598 A1 EP 1317598A1 EP 01969676 A EP01969676 A EP 01969676A EP 01969676 A EP01969676 A EP 01969676A EP 1317598 A1 EP1317598 A1 EP 1317598A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hinge
door holder
sliding
hinge door
spring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP01969676A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jörg Linnenbrink
Thomas Heiber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Friedr Fingscheidt GmbH
Original Assignee
Friedr Fingscheidt GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE20015850U external-priority patent/DE20015850U1/de
Application filed by Friedr Fingscheidt GmbH filed Critical Friedr Fingscheidt GmbH
Publication of EP1317598A1 publication Critical patent/EP1317598A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05D—HINGES OR SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS
    • E05D11/00—Additional features or accessories of hinges
    • E05D11/10—Devices for preventing movement between relatively-movable hinge parts
    • E05D11/1028—Devices for preventing movement between relatively-movable hinge parts for maintaining the hinge in two or more positions, e.g. intermediate or fully open
    • E05D11/105—Devices for preventing movement between relatively-movable hinge parts for maintaining the hinge in two or more positions, e.g. intermediate or fully open the maintaining means acting perpendicularly to the pivot axis
    • E05D11/1064—Devices for preventing movement between relatively-movable hinge parts for maintaining the hinge in two or more positions, e.g. intermediate or fully open the maintaining means acting perpendicularly to the pivot axis with a coil spring perpendicular to the pivot axis
    • E05D11/1071—Devices for preventing movement between relatively-movable hinge parts for maintaining the hinge in two or more positions, e.g. intermediate or fully open the maintaining means acting perpendicularly to the pivot axis with a coil spring perpendicular to the pivot axis specially adapted for vehicles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05D—HINGES OR SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS
    • E05D11/00—Additional features or accessories of hinges
    • E05D11/10—Devices for preventing movement between relatively-movable hinge parts
    • E05D11/1028—Devices for preventing movement between relatively-movable hinge parts for maintaining the hinge in two or more positions, e.g. intermediate or fully open
    • E05D11/105—Devices for preventing movement between relatively-movable hinge parts for maintaining the hinge in two or more positions, e.g. intermediate or fully open the maintaining means acting perpendicularly to the pivot axis
    • E05D11/1057—Devices for preventing movement between relatively-movable hinge parts for maintaining the hinge in two or more positions, e.g. intermediate or fully open the maintaining means acting perpendicularly to the pivot axis specially adapted for vehicles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05D—HINGES OR SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS
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    • E05D11/1028—Devices for preventing movement between relatively-movable hinge parts for maintaining the hinge in two or more positions, e.g. intermediate or fully open
    • E05D2011/1035—Devices for preventing movement between relatively-movable hinge parts for maintaining the hinge in two or more positions, e.g. intermediate or fully open with circumferential and evenly distributed detents around the pivot-axis
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/53—Type of wing
    • E05Y2900/531—Doors

Definitions

  • the present invention relates to a hinge door holder, in particular for vehicle doors, consisting of two hinge parts connected pivotably about an axis of rotation by means of a hinge pin, between which a latching device defining different relative rotational positions is integrated, the latching device consisting of at least one kinematically connected to the first hinge part and in one consists of a spring-loaded locking element perpendicular to the axis of rotation, radial effective direction, and on the other hand consists of a raceway which is kinematically connected to the second hinge part and is essentially circular sector-shaped and, with respect to its radius of curvature, is arranged coaxially with the axis of rotation and has at least one locking point interacting with the locking element.
  • Such a hinge door holder ie a "door hinge with an integrated door holder" is described in document EP 0 893 565 A2. It is characteristic of this type, on the one hand, that the pivot axis of the latching element of the door holder corresponds to the axis of rotation of the hinge, and, on the other hand, a raceway is provided which only extends over a partial circle (circular sector). This results in a very compact design.
  • the latching element (or each of a plurality of latching elements) is designed as a roller, roller or the like rotating rolling element which is rotatably mounted about a rotation axis parallel to the hinge axis of rotation via a bearing axis element.
  • the invention has for its object to provide a hinge door holder of the type mentioned, which is characterized by a particularly simple and inexpensive design in terms of construction and manufacture, while at the same time having good usage and durability properties.
  • the latching element is designed as a sliding element guided over the track with sliding friction.
  • the invention thus fundamentally deviates from the specification known from the prior art, as a result of which complex pivot bearings can advantageously be dispensed with in the area of the latching element. Nevertheless, good usage properties and a long shelf life can be achieved almost maintenance-free. This is to be regarded as surprising, since the locking elements of such door holders to ensure high locking or Door holding torques are subjected to very high spring forces.
  • the invention is based on the knowledge that - especially through certain material combinations and / or shapes in the area of the sliding surfaces of the raceway (slideway) and sliding element - a sufficiently low sliding friction can be achieved, so that overall good properties and surprisingly long Durability can be guaranteed. It is expedient to form one of the two interacting sliding surfaces from a metal and the other sliding surface from a suitable plastic (metal-plastic pairing), the assignment of the materials to the sliding element and the slideway actually being arbitrary.
  • suitable plastics PPA, PES, PEI, PPS, PA or PEEK.
  • the raceway in the area of its raceway surface from a polyamide with a lubricant additive, in particular from molybdenum sulfite (e.g. PA6 MoS 2 ), the sliding element consisting of a sintered metal, preferably with a diffused lubricant, in the region of its slide surface ,
  • the track can be made of aluminum and the sliding element made of plastic, for example the aforementioned poyamide. It is essential that for sound decoupling at least one of the "sliding partners" always consists of a suitable plastic.
  • Fig. 1 shows a door holder according to the invention in a view (top view) in
  • FIG. 3 shows a cross section in the plane III-III according to FIG. 2,
  • FIG. 4 shows a separate, enlarged perspective view of a sliding element in a first embodiment
  • FIG. 5 shows a cross section of the sliding element according to FIG. 4,
  • Fig. 6 is a perspective view of a possible embodiment of a guide member for the sliding element
  • Fig. 7 is an axial view of the guide member in the direction of arrow VII
  • FIG. 9 is an axial view of a further embodiment of a guide part with an inserted sliding element
  • FIG. 11 shows a cross section in the plane Xl-Xl according to FIG. 10,
  • Fig. 12 is a view analogous to Fig. 11, but on a smaller scale, with a variant of the sliding element
  • Fig. 13 is a perspective view of one of the hinge parts in a preferred
  • Fig. 15 shows a section in the plane XV-XV. 14 and
  • FIG. 16 shows an enlargement of the area XVI in FIG. 15
  • a hinge door holder according to the invention consists of a first hinge part 2 and a second hinge part 4.
  • the two hinge parts 2, 4 are connected to one another by means of a hinge pin 6 so as to be pivotable about an axis of rotation 8.
  • a locking device 10 is integrated, which defines different relative rotational positions.
  • the locking device 10 consists on the one hand of at least one kinematically connected to the first hinge part 2 and spring-loaded in an effective direction perpendicular to the axis of rotation 8 locking element 12 and on the other hand of a kinematically connected to the second hinge part 4, essentially circular sector-shaped and with respect to its radius of curvature coaxial with the axis of rotation 8 arranged (see FIG. 3), at least one raceway 16 having at least one detent point 14 cooperating with the detent element 12.
  • the first hinge part 2 consists of a mounting section 18, with which the first hinge part 2 can be fastened to an in particular vertical mounting surface, and a cantilever-like projecting support section 20 (FIG. 2), which is connected to the second hinge part 4 via the hinge pin 6.
  • the hinge pin 6 extends from the support section 20 of the first hinge part 2 only in one direction, preferably vertically upwards. In this area, the second hinge part 4 is rotatably seated on the hinge pin 6.
  • the hinge pin 6 has a particularly cylindrical bearing section 22 which extends through a pivot bearing opening 23 of the second hinge part 4.
  • a sliding bushing 24 is expediently arranged within the pivot bearing opening 23.
  • the hinge pin 6 In its end region adjoining the bearing section 22, the hinge pin 6 is connected to the locking element 12 in a torque-locking manner.
  • the hinge pin 6 thus transmits forces or torques so that it acts not only as an axis but as a shaft. 2
  • the hinge pin 6 is detachably connected to the first hinge part 2 or to the support section 20 thereof via connecting means 26, so that the hinge parts 2 and 4 are released by releasing these connecting means 26 while maintaining the connection between the hinge pin 6 and the second hinge part 4 or the detent means assigned to the second hinge part 4 can be separated, ie can be detached.
  • the connecting means 26 are designed such that the hinge pin 6 of the hinge parts 2, 4 within the maximum possible pivoting movement range (approx.
  • the hinge pin 6 is seated with a preferably tapering section 28 without play and self-centering and secured against rotation in a correspondingly adapted receptacle 30 of the supporting section 20 of the first hinge part 2.
  • the section 28 of the hinge pin 6 has a cross section deviating from the circular shape, around which to ensure torsion-proof connection.
  • the exemplary embodiment shown is an essentially conical configuration of section 28 with a circular base cross-section and with a cross-sectional widening formed, for example, by a radial rib.
  • the section 28 of the hinge pin 6 could also have, for example, a polygonal cross section or a circular base cross section with at least one cross section reduction formed, for example, by a secant-like area.
  • the latching device 10 is accommodated within a housing 40 which is preferably formed in one piece with the second hinge part 4.
  • the hinge pin 6 engages into the housing 40 through a wall 42 which is approximately parallel to the supporting section 20 of the first hinge part 2 and preferably has the rotary guide opening 23 with the sliding bush 24.
  • the track 16 that is stationary for this purpose and, on the other hand, a torque-guiding element that guides the latching element 12 with a connecting section 44 of the hinge pin 6 connected guide member 46 arranged.
  • the connection section 44 has a cross-section deviating from the circular shape, in the example shown a rounded polygonal or star-like cross-section (cf. FIG. 3).
  • the housing 40 On its upper side facing away from the wall 42, the housing 40 has an opening which is used for mounting the functional parts of the latching device 10 and can be closed by means of a cover element 48 (FIGS. 1 and 2), preferably sealed by means of a suitable seal 49.
  • the locking element 12 is displaceably guided in the guide part 46 in a direction perpendicular or radial to the axis of rotation 8 and is acted upon by a force accumulator 50 with spring force F radially from the inside in the direction of the raceway 16 arranged on the outside.
  • the energy accumulator 50 is formed by at least one spring element 52.
  • a helical compression spring, a rubber or elastomer element, a plate spring and / or the like can be used as the spring element 52.
  • the locking element 12 is acted upon by three spring elements 52 designed as helical compression springs, which are each arranged next to or one above the other in the direction of the axis of rotation 8.
  • the number of spring elements 52 and the amount of the respective spring force F depend on the latching or holding moments to be achieved.
  • the latching element 12 is designed as a sliding element 54 guided over the raceway 16 with sliding friction.
  • the sliding element 54 is an approximately cuboid body which is guided so as to be displaceable over a large radial length in a correspondingly shaped interior of the guide part 46.
  • the sliding element 54 has groove-like depressions 55 in the area of its surfaces guided in the guide part 46 for receiving a lubricant (eg grease).
  • the sliding element 54 according to FIG. 2 has, in particular, a pocket-like spring receptacle 56 for each spring element 52, so that each inside the guide part 46 arranged spring element 52 engages with a relatively large length in the associated spring receptacle 56 of the sliding element 54.
  • This advantageous embodiment results in a large spring length with a large and thus tilt-resistant guide length of the sliding element 54 and an overall advantageously small size.
  • the sliding element 54 interacts with a front sliding surface 58 when moving with sliding friction with a sliding surface 60 of the track 16.
  • a front sliding surface 58 when moving with sliding friction with a sliding surface 60 of the track 16.
  • such materials or material pairs are used in the areas of the sliding surface 58 and the sliding surface 60 that low coefficients of friction are achieved.
  • PEI polyetherimide
  • PPS polyphenylene sulfide
  • PA polyamide; especially PA 6.6 with 40% carbon fibers
  • PEEK polyether ether ketone
  • Sliding element 54 raceway 16 guide part 46 (sliding surface 58) (slideway and / or surface 60) housing 40
  • a block-like elastomer element provided as a spring element 52 essentially fills an interior of the guide part 46 and thereby acts against the sliding element 54.
  • the sliding element 54 is designed as an open hollow body on its side facing away from the raceway 16 or its sliding surface 58 that it can be spread by the spring force application F to eliminate play within a shaft-like guide section of the guide part 46. This is illustrated in Fig. 11 by a small double arrow.
  • the elastomeric material of the spring element 52 is compressed in the radial direction by the spring force F or by the counter-contact force F 'in such a way that it expands transversely to it and acts in the direction of the small double arrow from the inside on the hollow sliding element 54 and firmly engages it in the guide part 46 brings (game elimination).
  • the sliding element 54 is formed by an open U-profile piece which, with its U-bend, forms the sliding surface 58 acting against the raceway 16 and in which the elastomeric spring element 52 engages, so that the spring force F also causes the spreading of the U-profile piece is effected by a corresponding lateral expansion of the elastomeric spring element 52.
  • the sliding element 54 is formed by a two-component plastic molded part.
  • the area of the sliding surface 58 can be made of a first plastic material and the rest of the area can be made of a second, different plastic material.
  • a material with good (low-friction) sliding properties is used for the area of the sliding surface 58.
  • mechanical stability is in the foreground due to the spring action.
  • the two material components are then cohesively or homogeneously and / or positively connected.
  • the surfaces guided in the guide part 46 - in addition or as an alternative to the grease depressions 55 already described above - can have, at least in some areas, as shown, for example, strip-shaped coatings 61 made of a material with good sliding properties in the direction of the movement stroke, advantageously, for example, of the same material as that Sliding surface 58. Zones for accommodating lubricant (eg grease) result between the strip-shaped coatings 61.
  • the track 16 is preferably formed by an insert part 62 held in the housing 40.
  • This insert part 62 can also advantageously be held in the housing 40 in a cohesive and / or positive manner.
  • the material of the insert part 62 is preferably injected into the housing 40.
  • the insert part 62 is in particular non-detachably supported.
  • the insert part 62 is detachably and thus interchangeably held in the housing 40.
  • the raceway 16 preferably has a plurality of locking points 14, each of which is designed as locking recesses 64 with a contour adapted to the sliding element 54. As shown, the locking recesses 64 are preferably concave, the sliding element 54 being correspondingly curved in the area of its sliding surface 58.
  • the sliding element 54 engages in a locking recess 64 during the relative movement of the hinge parts 2, 4.
  • the position of the locking recesses 64 is in this case chosen in such a way that a fully open open position of the vehicle door and preferably additionally at least one intermediate position, for example approximately half open (so-called garage position) are defined.
  • the locking device 10 defines a pull path for automatically closing the vehicle door in an end region of the relative movement that is kinematically upstream of a door closed position.
  • the insert part 62 forming the track 16 can be held in the housing 40 in particular in the case of releasability or replaceability via a positive connection.
  • the connection is designed such that a rigid, stationary mounting is achieved, in particular in the direction of movement of the sliding element 54. It can expediently be dovetail-like or T-slot connections. Interchangeability of the raceway 16 or the insert part 62 enables simple and quick adaptation to different requirements.
  • the hinge door holder can be designed for different locking positions and / or locking forces / moments. There is also an easy and quick maintenance option.
  • guide lugs 68 are arranged in particular in the four corner regions, these guide lugs 68 lying outside the guide part 46 such that a movement of the sliding element transversely to its actual one Direction of action is largely excluded.
  • the guide part 46 can be a one-piece molded part made of metal or plastic.
  • the guide part 46 is composed of two stamped sheet metal bent parts, each bent part being approximately U-shaped. Both parts then interlock with parallel leg sections which are connected to one another via welds 70 according to FIG. 8.
  • both hinge parts 2 and 4 are each formed as a one-piece molded part, in particular from light metal die cast (aluminum die cast) or as a pressed part) or forged part. If a light metal die-cast part does not meet the required strength values, special processes such as vacuum die-casting or vacuum casting or tixotropic casting are preferred. This casting process achieves a more homogeneous structure, which can be tempered by heat treatment. This achieves a maximum yield point with a high elongation at break.
  • an end stop which limits the opening movement of the vehicle door is formed between the two hinge parts 2 and 4, in that the two parts 2, 4 come into direct contact with one another via stop elements (not specified).
  • the first hinge part 2 is provided for attachment to a stationary vehicle frame part (e.g. pillar or spar), while the second hinge part 4 is to be attached to the pivotable vehicle door.
  • a stationary vehicle frame part e.g. pillar or spar
  • first hinge part 2 is assigned to the vehicle door and the second hinge part 4 to the stationary vehicle part.
  • the hinge pin 6 also in its upper end region axially opposite the fixed connection to the first hinge part 2 via a counter bearing 72 against lateral play movements relative to the second hinge part 4 is supported.
  • This counter bearing 7 is a rotatable guide, in particular in the area of the cover element 48, for which purpose a bearing opening 74 of the housing cover 48 has a bearing end 76 of the hinge pin 6 - preferably via an additional bearing bush 78 - rotatably receives.
  • This advantageous measure avoids lateral play movements of the upper end region of the hinge pin 6, which could otherwise lead to corresponding, undesirable door movements in the locking positions.
  • the seal 49 already mentioned above is designed as a separate elastomeric sealing element which is clamped non-positively between the sealing surfaces of the housing 40 of the cover element 48.
  • the cover element 48 can also be placed on the projections 82 of the housing 40 for precise positioning with openings 80.
  • the cover element 48 can consist of a plastic material, in which case the seal 49 is injection molded using a two-component technique (two-component injection molding method).
  • a second variant would be to insert the hinge part 4 or the housing 40 into a plastic injection mold, in order to subsequently inject the insert part 62 with the raceway 16 and then to inject the seal 49 in a second operation.
  • a separate assembly of the seal 49 can advantageously be omitted.
  • a radius of movement (main radius R of the track 16; see FIG. 3) of the latching elements 12 is provided in the range of approximately 30 to 35 mm.
  • the lower value of about 30 mm should be aimed for, with the spring force being correspondingly higher in order to ensure the required cogging torque.
  • the cogging torque can also be favorably influenced by a special geometry in the area of the cupping recesses 64, in particular by small transition radii between each cupping recess 64 and the adjacent region of the raceway 16.
  • the mechanical forces or influences are selected in a limit range according to the invention, which first uses plastic in the locking device (sliding) as a friction partner allows.
  • the advantageous result is an almost noise and maintenance-free, sliding door holder system that meets the requirements and functional regulations of the automotive industry.
  • smaller radii R would preclude the use of plastic due to excessive forces, so that increased noise would arise due to the required use of steel or other metals.
  • At least one of the two “sliding partners” that work together can always consist of a plastic material.
  • a polyamide with a lubricant additive in particular from molybdenum sulfite (for example PA6 MoS 2 )
  • the sliding element consisting of a sintered metal, preferably with a diffused lubricant, in the region of its slide surface
  • the guide member can be made of, for example, extruded aluminum, e.g. B. F31 exist, which is preferred as Surface protection can be hard anodized.
  • the sliding element advantageously has a radius of curvature of only about 2 mm. This also applies accordingly to the radius of the locking recesses.
  • Each detent recess merges with the main radius R of the track over a transition radius of in particular about 5 mm. Between the main radius R and the locking recesses, the sliding element executes a radial movement stroke of preferably approximately 3 mm. With the values given as examples, a door holding torque of approximately 50 Nm can be achieved.
  • the invention is not limited to the exemplary embodiments shown and described, but also encompasses all embodiments having the same effect in the sense of the invention. Furthermore, the invention has not yet been limited to the combination of features defined in claim 1, but can also be defined by any other combination of specific features of all the individual features disclosed in total. This means that in principle practically every single feature of claim 1 can be omitted or replaced by at least one single feature disclosed elsewhere in the application. In this respect, claim 1 is only to be understood as a first attempt at formulation for an invention.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)
  • Wing Frames And Configurations (AREA)

Abstract

Scharniertürhalter, insbesondere für Fahrzeugtüren, bestehend aus zwei mittels eines Scharnierstiftes (6) um eine Drehachse (8) schwenkbeweglich verbundenen Scharnierteilen (2, 4), zwischen denen eine verschiedene Relativdrehstellungen definierende Rasteinrichtung (10) integriert ist. Die Rasteinrichtung (10) besteht einerseits aus mindestens einem kinematisch mit dem ersten Scharnierteil (2) verbundenen und in einer zur Drehachse (8) senkrechten, radialen Wirkrichtung federbelasteten Rastelement (12) sowie andererseits aus einer kinematisch mit dem zweiten Scharnierteil (4) verbundenen, im wesentlichen kreissektorförmigen und bezüglich ihres Krümmungsradius zur Drehachse (8) koaxial angeordneten, mindestens eine mit dem Rastelement (12) zusammenwirkende Raststelle (14) aufweisenden Laufbahn (16). Dabei ist das Rastelement (12) als ein mit Gleitreibung über die Laufbahn (16) geführtes Gleitelement (54) ausgebildet, wobei vorzugsweise stets Metall und Kunststoff gleitend zusammenwirken.

Description

Scharniertürhalter für Fahrzeugtüren
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Scharniertürhalter, insbesondere für Fahrzeugtüren, bestehend aus zwei mittels eines Scharnierstiftes um eine Drehachse schwenkbeweglich verbundenen Scharnierteilen, zwischen denen eine verschiedene Relativdrehstellungen definierende Rasteinrichtung integriert ist, wobei die Rasteinrichtung einerseits aus mindestens einem kinematisch mit dem ersten Scharnierteil verbundenen und in einer zur Drehachse senkrechten, radialen Wirkrichtung federbelasteten Rastelement besteht sowie andererseits aus einer kinematisch mit dem zweiten Scharnierteil verbundenen, im wesentlichen kreissektorförnnigen und bezüglich ihres Krümmungsradius zur Drehachse koaxial angeordneten, mindestens eine mit dem Rastelement zusammenwirkende Raststelle aufweisenden Laufbahn.
Ein derartiger Scharniertürhalter, also ein "Türscharnier mit integriertem Türhalter", ist in dem Dokument EP 0 893 565 A2 beschrieben. Charakteristisch für diese Art ist einerseits, dass die Schwenkachse des Rastelementes des Türhalters der Drehachse des Scharniers entspricht, und andererseits ist eine sich lediglich über einen Teilkreis (Kreissektor) erstreckende Laufbahn vorgesehen. Daraus ergibt sich eine sehr kompakte Bauform. Bei dem bekannten Scharniertürhalter ist das Rastelement (bzw. jedes von mehreren Rastelementen) als Rolle, Walze oder dergleichen rotierender Wälzkörper ausgebildet, der über ein Lagerachsenelement um eine zur Scharnierdrehachse parallele Rotationsachse drehbar gelagert ist. In diesem Zusammenhang soll zudem durch bestimmte Maßnahmen im Bereich der zusammenwirkenden Flächen der Laufbahn und des auf der Laufbahn aufliegenden Rastelementes sichergestellt werden, dass der Wälzkörper in jedem Fall auf der Laufbahn abrollt, um jegliche Gleitreibung und daraus resultierenden Verschleiß zu vermeiden. Allerdings führt die Drehlagerung des bzw. jedes Wälzkörpers zu einem relativ hohen Aufwand, was vor allem deshalb nachteilig ist, weil es sich bei solchen Türhaltern um Massenprodukte handelt, so dass auch ein nur relativ geringer Stückmehrpreis insgesamt zu gravierenden Mehrkosten führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schamiertürhalter der genannten Art zu schaffen, der sich durch eine konstruktiv und herstellungsmäßig besonders einfache und preisgünstige Ausgestaltung bei gleichzeitig guten Gebrauchs- und Haltbarkeitsei- genschaften auszeichnet.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass das Rastelement als ein mit Gleitreibung über die Laufbahn geführtes Gleitelement ausgebildet ist. Die Erfindung weicht somit grundsätzlich von der aus dem Stand der Technik bekannten Vorgabe ab, wodurch sich vorteilhafterweise im Bereich des Rastelementes aufwendige Drehlagerungen erübrigen können. Dennoch können gute Gebrauchseigenschaften und auch nahezu wartungsfrei eine lange Haltbarkeit erreicht werden. Dies ist als überraschend anzusehen, da die Rastelemente solcher Türhalter zur Gewährleistung hoher Rastbzw. Türhaltemomente mit sehr hohen Federkräften beaufschlagt sind. Insofern basiert die Erfindung auf der Erkenntnis, dass - vor allem durch bestimmte Materialkombinationen und/oder Formgebungen im Bereich der Gleitflächen von Laufbahn (Gleitbahn) und Gleitelement - eine noch hinreichend geringe Gleitreibung erreicht werden kann, so dass insgesamt gute Gebrauchseigenschaften sowie überraschenderweise auch eine lange Haltbarkeit gewährleistet werden können. Es ist dazu zweckmäßig, eine der beiden zusammenwirkenden Gleitflächen aus einem Metall und die andere Gleitfläche aus einem geeigneten Kunststoff zu bilden (Metall-Kunststoff-Paarung), wobei die Zuordnung der Materialien zu dem Gleitelement und der Gleitbahn eigentlich beliebig ist. Als Kunststoffe sind vor allem geeignet: PPA, PES, PEI, PPS, PA oder PEEK. Vorteilhaft ist z.B. auch eine Ausgestaltung der Laufbahn im Bereich ihrer Laufbahnfläche aus einem Polyamid mit einem Schmierstoff-Zusatz insbesondere aus Molybdän-Sulfit (z.B. PA6 MoS2), wobei das Gleitelement im Bereich seiner Gleitfläche aus einem Sintermetall, vorzugsweise mit einem eindiffundierten Schmierstoff, besteht. Alternativ können die Laufbahn aus Aluminium und das Gleitelement aus Kunststoff, beispielsweise dem zuvor genannten Poyamid, bestehen. Wesentlich ist dabei, dass zur Schallentkopplung stets wenigstens einer der "Gleitpartner" aus einem geeigneten Kunststoff besteht. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie der folgenden Beschreibung enthalten.
Anhand von in der Zeichnung veranschaulichten, bevorzugten Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Scharniertürhalters soll die Erfindung genauer erläutert werden. Dabei zeigen:
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Türhalter in einer Ansicht (Draufsicht) in
Richtung der Scharnier-Drehachse, Fig. 2 einen vergrößerten Axialschnitt in der Ebene II-II gemäß Fig. 1,
Fig. 3 einen Querschnitt in der Ebene lll-lll gemäß Fig. 2,
Fig. 4 eine gesonderte, vergrößerte Perspektivansicht eines Gleitelementes in einer ersten Ausführungsform, Fig. 5 einen Querschnitt des Gleitelementes nach Fig. 4,
Fig. 6 eine Perspektivansicht einer möglichen Ausführung eines Führungsteils für das Gfeitelement, Fig. 7 eine axiale Ansicht des Führungsteils in Richtung des Pfeils VII gemäß
Fig. 6,
Fig. 8 einen Querschnitt in der Ebene Vlll-Vlll gemäß Fig. 7,
Fig. 9 eine Axialansicht einer weiteren Ausführungsform eines Führungsteils mit eingesetztem Gleitelement,
Fig. 10 einen Axialschnitt in der Ebene X-X gemäß Fig 9,
Fig. 11 einen Querschnitt in der Ebene Xl-Xl gemäß Fig. 10,
Fig. 12 eine Ansicht analog zu Fig. 11 , jedoch in verkleinertem Maßstab, mit einer Ausführungsvariante des Gleitelementes, Fig. 13 eine Perspektivansicht eines der Scharnierteile in einer bevorzugten
Ausgestaltung, Fig. 14 eine Draufsicht in Pfeilrichtung XIV gem. Fig. 13,
Fig. 15 einen Schnitt in der Ebene XV-XV gem. Fig. 14 und
Fig. 16 eine Vergrößerung des Bereichs XVI in Fig. 15
In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal beschrieben. Wie sich zunächst aus Fig. 1 bis 3 ergibt, besteht ein erfindungsgemäßer Scharniertürhalter aus einem ersten Scharnierteil 2 und einem zweiten Scharnierteil 4. Die beiden Schamierteile 2, 4 sind mittels eines Scharnierstiftes 6 um eine Drehachse 8 schwenkbeweglich miteinander verbunden. Zwischen den Scharnierteilen 2, 4 ist eine Rasteinrichtung 10 integriert, die verschiedene Relativdrehstellungen definiert. Hierzu besteht die Rasteinrichtung 10 einerseits aus mindestens einem kinematisch mit dem ersten Scharnierteil 2 verbundenen und in einer zur Drehachse 8 senkrechten Wirkrichtung federbelasteten Rastelement 12 sowie andererseits aus einer kinematisch mit dem zweiten Scharnierteil 4 verbundenen, im wesentlichen kreissektorförmigen und bezüglich ihres Krümmungsradius zur Drehachse 8 koaxial angeordneten (vgl. Fig. 3), mindestens eine mit dem Rastelement 12 zusammenwirkende Raststelle 14 aufweisenden Laufbahn 16.
Das erste Scharnierteil 2 besteht aus einem Montageabschnitt 18, mit dem das erste Scharnierteil 2 an einer insbesondere vertikalen Montagefläche befestigbar ist, sowie aus einem kragarmartig vorspringenden Tragabschnitt 20 (Fig. 2), der über den Scharnierstift 6 mit dem zweiten Scharnierteil 4 verbunden ist. Der Scharnierstift 6 erstreckt sich ausgehend von dem Tragabschnitt 20 des ersten Scharnierteils 2 nur in eine Richtung, und zwar vorzugsweise vertikal nach oben. In diesem Bereich sitzt das zweite Scharnierteil 4 drehbeweglich auf dem Scharnierstift 6. Hierzu weist der Scharnierstift 6 einen insbesondere zylindrischen Lagerabschnitt 22 auf, der sich durch eine Drehlageröffnung 23 des zweiten Schamierteils 4 erstreckt. Zweckmäßigerweise ist innerhalb der Drehlageröffnung 23 eine Gleitbuchse 24 angeordnet. In seinem sich an den Lagerabschnitt 22 anschließenden Endbereich ist der Scharnierstift 6 drehmomentschlüssig mit dem Rastelement 12 verbunden. Der Scharnierstift 6 überträgt somit Kräfte bzw. Drehmomente, so daß er nicht nur als Achse, sondern als Welle wirkt. Vorzugsweise ist gemäß Fig. 2 der Scharnierstift 6 mit dem ersten Schamierteil 2 bzw. mit dessen Tragabschnitt 20 über Verbindungsmittel 26 lösbar verbunden, so daß die Scharnierteile 2 und 4 durch Lösen dieser Verbindungsmittel 26 unter Aufrechterhaltung der Verbindung zwischen dem Scharnierstift 6 und dem zweiten Scharnierteil 4 bzw. der dem zweiten Scharnierteil 4 zugeordneten Rastmittel trennbar, d.h. aushängbar sind. Hierbei ist zudem vorteilhafterweise vorgesehen, daß die Verbindungsmittel 26 derart ausgebildet sind, daß der Scharnierstift 6 innerhalb des maximal möglichen Schwenkbewegungsbereichs (ca. 70° bis 80°) der Scharnierteile 2, 4 in nur einer konkreten Relativstellung zu dem ersten Scharnierteil 2 mit diesem drehmomentschlüssig verbindbar ist ("Fehlwinkel" < Türschwenkwinkel). Hierzu sitzt der Scharnierstift 6 mit einem sich vorzugsweise verjüngenden Abschnitt 28 spielfrei und selbstzentrierend sowie gegen Verdrehen gesichert in einer entsprechend angepaßten Aufnahme 30 des Tragabschnittes 20 des ersten Scharnierteils 2. Der Abschnitt 28 des Scharnierstiftes 6 weist einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt auf, um die verdrehfeste Verbindung zu gewährleisten. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine im wesentlichen konische Ausgestaltung des Abschnittes 28 mit einem kreisförmigen Basisquerschnitt und mit einer z.B. durch eine radiale Rippe gebildeten Querschnittserweiterung. Alternativ hierzu könnte der Abschnitt 28 des Scharnierstiftes 6 auch beispielsweise einen polygonalen Querschnitt aufweisen oder einen kreisförmigen Basisquerschnitt mit mindestens einer z.B. durch einen sekantenartigen Bereich gebildeten Querschnittsreduzierung.
Wie sich nun weiter aus Fig. 1 bis 3 jeweils ergibt, ist die Rasteinrichtung 10 innerhalb eines vorzugsweise mit dem zweiten Scharnierteil 4 einstückig ausgebildeten Gehäuses 40 untergebracht. Der Scharnierstift 6 greift gemäß Fig. 2 durch eine zu dem Tragabschnitt 20 des ersten Scharnierteils 2 etwa parallele, die Drehführungsöffnung 23 vorzugsweise mit der Gleitbuchse 24 aufweisende Wandung 42 hindurch in das Gehäuse 40 ein. Innerhalb des Gehäuses 40 sind einerseits die hierzu ortsfeste Laufbahn 16 sowie andererseits ein das Rastelement 12 führendes, mit einem Verbindungsabschnitt 44 des Scharnierstiftes 6 drehmomentschlüssig verbundenes Führungsteil 46 angeordnet. Für die drehmomentschlüssige Verbindung besitzt der Verbindungsabschnitt 44 einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt, im dargestellten Beispiel einen abgerundet polygonalen, bzw. sternartigen Querschnitt (vgl. Fig. 3). Auf seiner der Wandung 42 abgekehrten, oberen Seite weist das Gehäuse 40 eine Öffnung auf, die zur Montage der Funktionsteile der Rasteinrichtung 10 dient und mittels eines Deckelelementes 48 (Fig. 1 und 2) - vorzugsweise über eine geeignete Dichtung 49 abgedichtet - verschließbar ist. Das Rastelement 12 ist in einer zur Drehachse 8 senkrechten bzw. radialen Richtung verschiebbar in dem Führungsteil 46 geführt und wird von einem Kraftspeicher 50 radial von innen her in Richtung der außen angeordneten Laufbahn 16 mit Federkraft F beaufschlagt. Der Kraftspeicher 50 wird von mindestens einem Federelement 52 gebildet. Als Federelement 52 kann beispielsweise eine Schraubendruckfeder, ein Gummi- bzw. Elastomerelement, eine Tellerfeder und/oder dergleichen verwendet werden. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 bis 5 wird das Rastelement 12 von drei als Schraubendruckfedern ausgebildeten Federelementen 52 beaufschlagt, die in Richtung der Drehachse 8 jeweils neben bzw. übereinander angeordnet sind. Die Anzahl der Federelemente 52 und die Höhe der jeweiligen Federkraft F sind abhängig von den zu erzielenden Rast- bzw. Haltemomenten.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass das Rastelement 12 als ein mit Gleitreibung über die Laufbahn 16 geführtes Gleitelement 54 ausgebildet ist.
Bei der ersten, in den Fig. 2 bis 5 veranschaulichten Ausführungsform handelt es sich bei dem Gleitelement 54 um einen etwa quaderförmigen Körper, der in einem entsprechend geformten Innenraum des Führungsteils 46 über eine große radiale Länge verschiebbar geführt ist. Dazu ist es vorteilhaft, wenn - siehe Fig. 4 - das Gleitelement 54 im Bereich seiner in dem Führungsteil 46 geführten Flächen nutartige Vertiefungen 55 zur Aufnahme eines Schmierstoffes (z.B. Fett) aufweist. Dabei weist das Gleitelement 54 gemäß Fig. 2 für jedes Federelement 52 eine insbesondere sacklochartige Federaufnahme 56 auf, so dass jedes innerhalb des Führungsteils 46 angeordnete Federelement 52 mit einer relativ großen Länge in die zugehörige Federaufnahme 56 des Gleitelementes 54 eingreift. Aus dieser vorteilhaften Ausgestaltung ergibt sich eine große Federlänge bei großer und damit kippsicherer Führungslänge des Gleitelementes 54 und insgesamt vorteilhaft geringer Baugröße.
Das Gleitelement 54 wirkt mit einer vorderen Gleitfläche 58 bei seiner Bewegung mit Gleitreibung mit einer Gleitbahnfläche 60 der Laufbahn 16 zusammen. Erfindungsgemäß werden dabei in den Bereichen der Gleitfläche 58 und der Gleitbahnfläche 60 solche Materialien bzw. Materialpaare eingesetzt, dass geringe Reibwerte erreicht werden.
Zweckmäßig handelt es sich in jedem Fall um eine Metall-Kunststoff-Paarung derart, dass stets Metall und Kunststoff mit Gleitreibung zusammenwirken. Als Beispiel für Kunststoffe, die mit vorteilhaft geringer Gleitreibung mit einem grundsätzlich beliebigen Metall zusammenwirken, seien hier genannt:
PPA = Polyphthalamide
PES = Polyethersulfon
PEI = Polyetherimid
PPS = Polyphenylensulfide
PA (Polyamid; insbesondere PA 6.6 mit 40% Kohlefasern)
PEEK = Polyetheretherketon Weitere geeignete Materialien ergeben sich aus der folgenden Tabelle:
Gleitelement 54 Laufbahn 16 Führungsteil 46 (Gleitfläche 58) (Gleitbahnund/oder fläche 60) Gehäuse 40
Werkstoff Stahl (hart) AluminiumdruckStahl (hart) Sintermetall gusslegierung Sintermetall Kunststoff Tixotropfähige LeAlu hartetaxiert (insbesondere 2-K- gierung (insbes, Stahl (weich) Technik) Alu-Basis) Kunststoff Stahl (hart) Stahl (weich)
HerstellungsStrangpressen Giessen Strangpressen verfahren Gieεsen, Schmieden Fσigeverbund- Kunststoff- Tiefziehen werk∑eug 2-K Verfahren Spritzverfahren Sintern
Die genannten Materialien für die entsprechenden Bestandteile können grundsätzlich in jeder beliebigen bzw. geeigneten Kombination miteinander eingesetzt werden. Im folgenden werden aber noch konkreter vorteilhafte Material-Kombinationen angegeben werden.
In den Fig. 9 bis 12 ist als Variante vorgesehen, dass ein als Federelement 52 vorgesehenes, blockartiges Elastomerelement einen Innenraum des Führungsteils 46 im Wesentlichen ausfüllt und dabei gegen das Gleitelement 54 wirkt. Gemäß Fig. 10 und 11 ist das Gleitelement 54 dabei derart als ein auf seiner von der Laufbahn 16 bzw. seiner Gleitfläche 58 abgekehrten Seite offener -Hohlkörper ausgebildet, dass es durch die Federkraftbeaufschlagung F zur Spielbeseitigung innerhalb eines schachtartigen Führungsabschnittes des Führungsteils 46 spreizbar ist. Dies ist in Fig. 11 durch einen kleinen Doppelpfeil veranschaulicht. Durch die Federkraft F bzw. durch die Gegenanlagekraft F' wird das elastomere Material des Federelementes 52 in radialer Richtung derart gestaucht, dass es sich quer dazu ausdehnt und in Richtung des kleinen Doppelpfeils von innen her auf das hohle Gleitelement 54 wirkt und dieses fest zur Anlage in dem Führungsteil 46 bringt (Spielbeseitigung). In der konkreten Ausführung ist das Gleitelement 54 von einem offenen U-Profilstück gebildet, welches mit seinem U-Bogen die gegen die Laufbahn 16 wirkende Gleitfläche 58 bildet, und in welches das elastomere Federelement 52 eingreift, so dass durch die Federkraft F auch das Spreizen des U-Profilstückes durch eine entsprechende Seitenausdehnung des elastomeren Federelementes 52 bewirkt wird.
In der in Fig. 4 und 5 veranschaulichten Ausführungsvariante ist das Gleitelement 54 von einem Zweikomponenten-Kunststoff-Formteil gebildet. Vorteilhafterweise kann dabei der Bereich der Gleitfläche 58 aus einem ersten Kunststoffmaterial und der übrige Bereich aus einem zweiten, anderen Kunststoffmaterial bestehen. Für den Bereich der Gleitfläche 58 wird ein Material mit guten (reibungsarmen) Gleiteigenschaften verwendet. Im übrigen Bereich steht aufgrund der Feder- Beaufschlagung die mechanische Stabilität im Vordergrund. Die beiden Materialkomponenten sind dann stoffschlüssig bzw. homogen und/oder formschlüssig miteinander verbunden. Dabei können die im Führungsteil 46 geführten Flächen - zusätzlich oder alternativ zu den oben schon beschriebenen Fett-Vertiefungen 55 - zumindest bereichsweise, wie dargestellt z.B. in Bewegungshubrichtung streifenförmige Beschichtungen 61 aus einem Material mit guten Gleiteigenschaften aufweisen, mit Vorteil z.B. aus dem gleichen Material wie die Gleitfläche 58. Zwischen den streifenförmigen Beschichtungen 61 ergeben sich Zonen zur Unterbringung von Schmierstoff (z.B. Fett). Wie sich weiterhin insbesondere aus Fig. 3 ergibt, ist die Laufbahn 16 bevorzugt von einem in dem Gehäuse 40 gehalterten Einsatzteil 62 gebildet. Auch dieses Einsatzteil 62 kann mit Vorteil stoffschlüssig und/oder formschlüssig in dem Gehäuse 40 gehaltert sein. Vorzugsweise wird das Material des Einsatzteils 62 in das Gehäuse 40 eingespritzt. Das Einsatzteil 62 ist dadurch insbesondere unlösbar gehaltert. Alternativ dazu kann aber auch vorgesehen sein, dass das Einsatzteil 62 lösbar und hierdurch auswechselbar in dem Gehäuse 40 gehaltert ist.
Die Laufbahn 16 weist bevorzugt mehrere Raststellen 14 auf, die jeweils als Rastvertiefungen 64 mit an das Gleitelement 54 angepaßter Kontur ausgebildet sind. Wie dargestellt handelt es sich bevorzugt um konkave Rastvertiefungen 64, wobei das Gleitelement 54 im Bereich seiner Gleitfläche 58 entsprechend konvex gekrümmt ist.
Das Gleitelement 54 rastet während der Relativbewegung der Scharnierteile 2, 4 in jeweils eine Rastvertiefung 64 ein. Die Lage der Rastvertiefungen 64 ist hierbei insbesondere derart gewählt, dass eine ganz geöffnete Öffnungsstellung der Fahrzeugtür sowie vorzugsweise zusätzlich mindestens eine z.B. etwa halb geöffnete Zwischenstellung (sogenannte Garagenstellung) definiert sind. Zudem ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Rasteinrichtung 10 in einem einer Tür- Schließstellung kinematisch vorgeordneten Endbereich der Relativbewegung einen Ziehweg zum selbsttätigen Zuziehen der Fahrzeugtür definiert. Hierzu weist die Laufbahn 16 - siehe wiederum vor allem Fig. 3 - in ihrem der Tür-Schließstellung vorgeordneten Endbereich einen Ziehwegabschnitt 66 auf, der ausgehend von einem bestimmten kleineren Radius der Laufbahn schräg nach außen bis zu einem größeren Radius verläuft. Durch diesen Schrägverlauf der Laufbahn 16 über den Ziehwegabschnitt 64 hinweg wird bedingt durch die Federkraft F über das Gleitelement 54 eine selbsttätige Drehung des mit der Tür verbundenen Scharnierteils bis zur Tür- Schließstellung bewirkt. Das die Laufbahn 16 bildende Einsatzteil 62 kann insbesondere im Falle einer Lösbarkeit bzw. Auswechselbarkeit über eine Formschlußverbindung in dem Gehäuse 40 gehaltert sein. Die Verbindung ist so ausgebildet, dass eine starre, ortsfeste Halterung insbesondere in Bewegungsrichtung des Gleitelementes 54 erreicht wird. Zweckmäßigerweise kann es sich um schwalbenschwanzartige oder T-Nut- Verbindungen handeln. Eine Auswechselbarkeit der Laufbahn 16 bzw. des Einsatzteils 62 ermöglicht eine einfache und schnelle Anpassung an verschiedenartige Anforderungen. Beispielsweise kann der Scharniertürhalter für unterschiedliche Raststellungen und/oder Rastkräfte/-momente ausgelegt werden. Zudem ist eine einfache und schnelle Wartungsmöglichkeit gegeben.
Zu dem Gleitelement 54 sei noch erwähnt, dass bei der quaderförmigen Ausführung beispielsweise nach Fig. 4 und 5 Führungsansätze 68 insbesondere in den vier Eckbereichen angeordnet sind, wobei diese Führungsansätze 68 derart außerhalb des Führungsteils 46 liegen, dass eine Bewegung des Gleitelementes quer zu seiner eigentlichen Wirkrichtung weitgehend ausgeschlossen ist.
Das Führungsteil 46 kann ein einstückiges Formteil aus Metall oder Kunststoff sein. In der Variante nach Fig. 6 bis 8 wird das Führungsteil 46 aus zwei Blechstanzbiegeteilen zusammengesetzt, wobei jedes Biegeteil etwa U-förmig ist. Beide Teile greifen dann mit parallelen Schenkelabschnitten ineinander, die gemäß Fig. 8 über Schweißstellen 70 miteinander verbunden sind.
Was schließlich noch die Variante nach Fig. 12 betrifft, so ist hier das Gleitelement 54 - praktisch als Ersatz für das Hohlprofil gemäß Fig. 10 und 11 - von einem streifenförmigen Vollprofil gebildet. Dieses kann im Grunde von mindestens einem beliebigen Federelement beaufschlagt werden, beispielsweise von Schraubenfedern im Sinne der Ausführung nach Fig. 2, 3. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 3 sind beide Scharnierteile 2 und 4 jeweils als einstückiges Formteil insbesondere aus Leichtmetall-Druckguß (Alu- Druckguß) oder als Preßtei) bzw. Schmiedeteil ausgebildet. Sollte ein Leichtmetall- Druckgußteil den geforderten Festigkeitswerten nicht genügen, sind spezielle Verfahren, wie Vakuum-Druckguß oder Vakural-Gießen oder auch tixotropes Gießen bevorzugt anzuwenden. Durch diese Gieß-Verfahren wird ein homogeneres Gefüge erreicht, welches sich durch Wärmebehandlung vergüten läßt. Dadurch wird eine maximale Streckgrenze mit einer hohen Bruchdehnung erreicht.
Es sei noch erwähnt, daß zwischen den beiden Scharnierteilen 2 und 4 ein die Öffnungsbewegung der Fahrzeugtür begrenzender Endanschlag gebildet ist, indem die beiden Teile 2, 4 über nicht näher bezeichnete Anschlagelemente unmittelbar aneinander zur Anlage gelangen.
Bei der in Fig. 1 bis 3 veranschaulichten Ausführungsform ist das erste Schamierteil 2 zur Befestigung an einem ortsfesten Fahrzeug-Rahmenteil (z.B. Säule bzw. Holm) vorgesehen, während das zweite Scharnierteil 4 an der schwenkbeweglichen Fahrzeugtür zu befestigen ist.
Natürlich ist auch eine "kinematisch umgekehrte" Ausführung möglich, bei der das erste Scharnierteil 2 der Fahrzeugtür und das zweite Scharnierteil 4 dem ortsfesten Fahrzeugteil zugeordnet sind.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung - siehe insbesondere Fig. 2 - ist vorgesehen, daß der Scharnierstift 6 auch in seinem der festen Verbindung mit dem ersten Scharnierteil 2 axial gegenüberliegenden, oberen Endbereich über eine Gegenlagerung 72 gegen seitliche Spielbewegungen relativ zu dem zweiten Scharnierteil 4 abgestützt ist. Bei dieser Gegenlagerung 7 handelt es sich um eine drehbewegliche Führung insbesondere im Bereich des Deckelelementes 48, wozu eine Lageröffnung 74 des Gehäusedeckels 48 ein Lagerende 76 des Scharnierstiftes 6 - bevorzugt über eine zusätzliche Lagerbuchse 78 - drehbar aufnimmt. Durch diese vorteilhafte Maßnahme werden seitliche Spielbewegungen des oberen Endbereichs des Scharnierstiftes 6 vermieden, die ansonsten zu entsprechenden, unerwünschten Türbewegungen in den Raststellungen führen könnten.
Was noch die Ausführung nach Fig. 13 bis 16 betrifft, so ist dabei gem. Fig. 13 die oben bereits erwähnte Dichtung 49 als separates elastomeres Dichtelement ausgebildet, welches zwischen Dichtflächen des Gehäuses 40 des Deckelelementes 48 kraftschlüssig verspannt wird. Mit Vorteil kann dabei zusätzlich das Deckelelement 48 zur genauen Positionierung mit Öffnungen 80 auf Ansätze 82 des Gehäuses 40 aufgesetzt werden. In einer ersten Alternative dieser Dichtungsanordnung kann auch vorgesehen sein, die Dichtung durch Anspritzen an bzw. in das Deckelelement 48 zu bilden. Das Deckelelement 48 kann aus einem Kunststoffmaterial bestehen, wobei dann die Dichtung 49 über eine 2K-Technik angespritzt wird (Zwei-Komponenten- Spritzverfahren). Eine zweite Variante wäre, das Scharnierteil 4 bzw. das Gehäuse 40 in eine Kunststoff-Spritzform einzulegen, um anschließend zunächst das Einsatzteil 62 mit der Laufbahn 16 einzuspritzen und dann die Dichtung 49 in einem zweiten Arbeitsgang anzuspritzen. Bei den genannten Alternativen kann vorteilhafterweise eine separate Montage der Dichtung 49 entfallen.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung werden unter anderem folgende wesentliche Vorteile erreicht:
kompakte Bauform, geringes Gewicht, geräuscharm bzw. nahezu geräuschfrei, einfache und schnelle Aus- und Einhängbarkeit, dichte Kapselung der Rasteinrichtung zum Schutz gegen äußere Einflüsse im Betrieb sowie insbesondere auch gegen eine eventuelle Tauchlackierung bei der Herstellung. Zudem wird dadurch, daß bewußt von einem gesamten Kreisumfang lediglich ein Kreissegment von maximal 90° für die Laufbahn 16 genutzt wird, eine sehr geringe Baugröße erreicht, bzw. der zur Verfügung stehende Bauraum innerhalb des Fahrzeugs kann besser für den Radius bzw. Hebel der Rastelemente benutzt werden. Auf diese Weise kann ein relativ großer Radius genutzt werden, so daß mit relativ geringer Federkraft F ein hohes Haltemoment erreicht werden kann. In der realisierten Ausführungsform ist ein Bewegungsradius (Hauptradius R der Laufbahn 16; siehe Fig. 3) der Rastelemente 12 im Bereich von etwa 30 bis 35 mm vorgesehen. Für eine möglichst kompakte Bauform ist der untere Wert von etwa 30 mm anzustreben, wobei die Federkraft entsprechend höher auszulegen ist, um das erforderliche Rastmoment zu gewährleisten. Allerdings kann das Rastmoment auch durch eine besondere Geometrie im Bereich der Rastvertiefungen 64 günstig beeinflußt werden, insbesondere durch kleine Übergangsradien zwischen jeder Rastvertiefung 64 und dem angrenzenden Bereich der Laufbahn 16.
Durch einen maximierten Wirkradius R, der sich noch im vorhandenen Bauraum im Bereich von Kfz-Türen realisieren läßt, sind erfindungsgemäß die mechanischen Kräfte bzw. Einflüsse in einem Grenzbereich gewählt, welcher den Einsatz von Kunststoff in der Rasteinrichtung (gleitend) als Reib-Partner erst zuläßt. Vorteilhaftes Resultat ist ein nahezu geräusch- und wartungsfreies, gleitendes Türhalter-System, welches den Forderungen und Funktionsvorschriften der Kfz-Industrie entspricht. Kleinere Radien R würden demgegenüber wegen zu hoher Kräfte einen Einsatz von Kunststoff ausschließen, so dass wegen eines erforderlichen Einsatzes von Stahl oder anderen Metallen verstärkte Geräusche entstehen würden.
Erfindungsgemäß kann somit zur "Schallbrechung" bzw. "Schallentkopplung" stets wenigstens einer der beiden jeweils zusammen wirkenden "Gleitpartner" aus einem Kunststoff-Material bestehen. Besonders vorteilhaft ist z.B. eine Ausgestaltung der Laufbahn im Bereich ihrer Laufbahnfläche aus einem Polyamid mit einem Schmierstoff-Zusatz insbesondere aus Molybdän-Sulfit (z.B. PA6 MoS2), wobei das Gleitelement im Bereich seiner Gleitfläche aus einem Sintermetall, vorzugsweise mit einem eindiffunierten Schmierstoff, besteht. Das Führungsteil kann aus einem z.B. stranggepreßten Aluminium, z. B. F31, bestehen, welches bevorzugt als Oberflächenschutz harteloxiert sein kann. Das Gleitelement weist mit Vorteil einen Gleiterkrümmungsradius von nur etwa 2 mm auf. Dies gilt entsprechend auch für den Radius der Rastvertiefungen. Jede Rastvertiefung geht über einen Übergangsradius von insbesondere etwa 5 mm in den Hauptradius R der Laufbahn über. Zwischen dem Hauptradius R und den Rastvertiefungen führt das Gleitelement einen radialen Bewegungshub von vorzugsweise etwa 3 mm aus. Mit den beispielhaft genannten Werten läßt sich ein Türhaltemoment von etwa 50 Nm erreichen.
In einer vorteilhaften Alternative können auch folgende Material-Paarungen eingesetzt werden:
- Laufbahn aus Aluminium, insbesondere einer tixotropfähigen Legierung
- Gleitelement aus Kunststoff, vorzugsweise PA6 Mo S2
- Führungsteil wie oben.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im Anspruch 1 definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmalen definiert sein. Dies bedeutet, daß grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des Anspruchs 1 weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern ist der Anspruch 1 lediglich als ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen.

Claims

Scharniertürhalter, insbesondere für Fahrzeugtüren, bestehend aus zwei mittels eines Scharnierstiftes (6) um eine Drehachse (8) schwenkbeweglich verbundenen Scharnierteilen (2,4), zwischen denen eine verschiedene Relativdrehstellungen definierende Rasteinrichtung (10) integriert ist, wobei die Rasteinrichtung (10) einerseits aus mindestens einem kinematisch mit dem ersten Scharnierteil (2) verbundenen und in einer zur Drehachse (8) senkrechten, radialen Wirkrichtung federbelasteten Rastelement (12) besteht sowie andererseits aus einer kinematisch mit dem zweiten Scharnierteil (4) verbundenen, im wesentlichen kreissektorförmigen und bezüglich ihres Krümmungsradius zur Drehachse (8) koaxial angeordneten, mindestens eine mit dem Rastelement (12) zusammenwirkende Raststelle (14) aufweisenden Laufbahn (16), dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (12) als ein mit Gleitreibung über die Laufbahn (16) geführtes Gieitelement (54) ausgebildet ist.
Scharniertürhalter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitelement (54) bezogen auf die Drehachse (8) - in radialer Richtung gegen bzw. durch Federkraft (F) verschiebbar in einem Führungsteil (46) geführt ist.
Scharniertürhalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasteinrichtung (10) innerhalb eines mit dem zweiten Scharnierteil (4) - vorzugsweise einstückig - verbun- denen Gehäuses (40) untergebracht ist, wobei innerhalb des Gehäuses (40) die dazu ortsfeste Laufbahn (16) sowie das das Gleitelement (54) führende, mit dem Scharnierstift (6) drehmomentschlüssig verbundene Führungsteil (46) angeordnet sind.
4. Scharniertürhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass das Gleitelement (54) zur Erzeugung der Federkraft (F) von einem Kraftspeicher (50) beaufschlagt ist.
5. Scharniertürhalter nach Anspruch 4, d ad u rc h g e ke n n ze i ch n et , dass der Kraftspeicher (50) von mindestens einem Federelement (52), beispielsweise in Form einer Schraubendruckfeder, eines Gummi-bzw. Elastomerelementes, einer Tellerfeder und/oder dergleichen, gebildet ist.
6. Scharniertürhalter nach Anspruch 5, dad u rch gekennzeichnet, dass das bzw. jedes innerhalb des Führungsteils (46) angeordnete Federelement (52) teilweise in eine insbesondere sacklochartige Federaufnahme (56) des Gleitelementes (54) eingreift.
7. Scharniertür nach Anspruch 5 oder 6, d a d u rc h g e ke n n ze i ch n et , dass ein als Federelement (52) vorgesehenes Elastomerelement einen Innenraum des Führungsteils (46) im Wesentlichen ausfüllt.
8. Scharniertürhalter insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (12) derart als ein auf seiner von der Laufbahn (16) abgekehrten Seite offener Hohlkörper ausgebildet ist, dass es durch Federkraftbeaufschlagung zur Spielbeseitigung innerhalb eines Führungsabschnittes des Führungsteils (46) spreizbar ist.
9. Scharniertürhalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitelement (54) von einem offenen U-Profilstück gebildet ist, das mit seinem U-Bogen gegen die Laufbahn (16) wirkt und in das das Federelement (52) so eingreift, dass die Federkraft (F) auch das Spreizen des U-Profilstückes durch eine entsprechende Seitenausdehnung des Federelementes (52) bewirkt.
10. Scharniertürhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitelement (54) zumindest im Bereich seiner mit der Laufbahn (16) zusammenwirkenden Gleitfläche (58) aus Metall, insbesondere gehärtetem Stahl, aus Sintermetall oder aus Kunststoff besteht.
11. Scharniertürhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitelement (54) von einem Zweikomponenten -Kunststoff-Formteil gebildet ist, wobei der Bereich der Gleitfläche (58) aus einem ersten Material und der übrige Bereich aus einem zweiten, anderen Material besteht.
12. Scharniertürhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbahn (16) im Bereich ihrer mit dem Gleitelement (54) zusammenwirkenden Gleitbahnfläche (60) aus Metall, insbesondere Stahl, einer Aluminium-Druckgusslegierung, einer tixotropfähigen Metall-Legierung oder aus Kunststoff besteht.
13. Scharniertürhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbahn (16) von einem in dem Gehäuse (40) gehalterten Einsatzteil (62) gebildet ist.
14. Scharniertürhalter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzteil (62) stoffschlüssig und/oder formschlüssig in dem Gehäuse (40) gehaltert ist.
15. Scharniertürhalter nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsteil (46) aus Stahl, aus Sintermetall oder aus insbesondere harteloxiertem Aluminium besteht.
16. Scharniertürhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbahn (16) vorzugsweise mehrere Raststellen (14) aufweist, die als Rastvertiefungen (64) mit an das Gleitelement (54) angepaßter Kontur ausgebildet sind.
17. Scharniertürhalter insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Scharnierstift (6) mit dem ersten Scharnierteil (2) über Verbindungsmittel (26) lösbar verbunden ist, so daß die Scharnierteile (2, 4) durch Lösen der Verbindungsmittel (26) unter Aufrechterhaltung der Verbindung zwischen dem Scharnierstift (6) und dem zweiten Scharnierteil (4) sowie der letzterem zugeordneten Rasteinrichtung (10) trennbar sind.
18. Scharniertürhalter insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Scharnierstift (6) in seinem der festen Verbindung mit dem ersten Scharnierteil (2) axial gegenüberliegenden Endbereich über eine Gegenlagerung (72) gegen seitliche Spielbewegungen relativ zu dem zweiten Scharnierteil (4) abgestützt ist, wobei die Gegenlagerung (72) insbesondere von einer ein Lagerende (76) des Scharnierstiftes (6) drehbar aufnehmenden Lageröffnung (74) eines Gehäusedeckels (48) gebildet ist.
19. Scharniertürhalter insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (40) im Bereich einer Gehäuseöffnung durch einen Gehäusedeckel (48) verschlossen ist, wobei der Gehäusedeckel (48) vorzugsweise über eine Dichtung (49) gegen das Gehäuse (40) abgedichtet ist.
20. Scharniertürhaiter nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitelement (54) im Bereich seiner Gleitfläche (58) und die Laufbahn (16) im Bereich ihrer Gleitbahnfläche (60) aus einer Metali-Kunststoff-Paarung bestehen.
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