WO2001065041A1 - Turscharnier mit integriertem türfeststeller - Google Patents

Turscharnier mit integriertem türfeststeller Download PDF

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WO2001065041A1
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Markus Michalak
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Edscha Ag
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    • 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
    • E05D11/1078—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 parallel to the pivot
    • E05D11/1085—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 parallel to the pivot specially adapted for vehicles
    • 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 invention relates to a door hinge with an integrated door stay according to the preamble of claim 1
  • the door arrester according to DE-OS 196 19 473 uses a holding device which is non-rotatably connected to the hinge half in which the hinge pin is rotatably mounted with a sliding seat.
  • the holding device is designed as a raceway, which is curved at least partially in the form of a ring and is arranged concentrically to the axis of the hinge pin and has depressions which are formed in the axial direction of the hinge pin and form detent marks.
  • the door lock provides braking and holding bodies, which are designed as rolling elements and are rotatably received on a bearing axis oriented transversely to the hinge axis, and under load by a compression spring which is supported against the free end of the hinge pin, cooperate with the detent marks which act as Recesses are formed in the end face of a collar, which protrudes and is arranged at least partially in the form of a ring concentric to the axis of the hinge pin.
  • This design of a door arrester advantageously leads to a relatively small-sized hinge arrester unit, the design of which takes up little installation space in the radial direction.
  • the braking and holding device are superimposed and aligned coaxially with the hinge pin and are arranged above the actual hinge eye.
  • the permissible diameter of the braking and holding device is essentially determined by the predetermined diameter ratios of the top roller of the hinge half on the one hand and the hinge pin on the other hand.
  • the space required for accommodating the hinge locking unit in the vehicle body must also be taken into account.
  • the limited spatial The ability of the arrester to be designed has the result that it is relatively difficult on the one hand to implement a larger number of latching or holding positions of the door at all and on the other hand also to apply a sufficient braking and holding force.
  • the technical problem underlying the invention is to provide the possibility in a mechanical braking and holding device for a door lock to provide a variety of locking and holding positions for the door and to improve a door lock integrated in a door hinge for motor vehicle doors in that with the smallest possible design and low-noise operation of the door arrester, an exact determination of the door is made possible and the door is held in the respective latching and holding position with sufficient force, with the greatest possible independence from possible tolerance deviations.
  • the swiveling angle of the door with respect to the body is up to 90 °, on the surface of the rotating braking and 2a
  • US 5 867 872 shows a hinge with a braking device and with a holding device.
  • One of the two devices, the braking device is arranged on an axis parallel to the hinge axis and is offset radially and driven depending on the pivoting movement of the hinge. This is to achieve a higher braking force outside the range of the closed position.
  • US 5 346 272 shows a car door hinge with a holding device which is arranged on an axis parallel to the hinge axis and offset radially and is driven as a function of the pivoting movement of the hinge. This is intended to achieve a larger number of rest positions.
  • Holding device also only sectors of up to 90 ° available for the spatial accommodation of the rest or stop marks.
  • the two parts of the braking and holding device are driven in opposite directions, which advantageously adds the sector areas for the spatial arrangement of locking marks on the opposite end faces of the two parts. Since the two parts and a compression spring biasing them against one another are arranged on a radially offset axis parallel to the hinge axis, the braking and holding device can be arranged laterally offset in a compact, space-saving design, so that the hinge functions are not impaired.
  • An embodiment according to claim 2 has the further advantage that the prestressing of the two parts against each other dampens the frictional contact between the raster elevation and the end face of the opposite device, so that the noise remains controllable and tolerance deviations are compensated for.
  • a gear ratio is provided in the drive between the hinge axis and the braking and holding device, the sector areas available for accommodating the locking marks on the opposite end faces of the device increase once more by the translation factor.
  • offset axis advantageously enables the formation of the drives between the hinge axis and the devices arranged on the parallel offset axis by means of less complex gearwheels with external teeth.
  • the arrangement of external drive teeth on the hinge shaft can either be integrated by appropriate design of the
  • Hinge shaft itself or by the rotationally secure arrangement of a gear on the hinge shaft.
  • Fig. 2 is a side view according to 11-11 in Fig. 1 and
  • FIG. 3 shows a sectional side view of a detail from FIG.
  • Fig. 1 shows the bottom view of the horizontally cut integrated door arrester unit according to ll in Fig. 2. It can be clearly seen that these integrated or rotatably fixed gears include the inclusion of the idle idler gear 11 in the gear from gears on the hinge shaft 3 and are arranged on the axis 10 parallel to this, hardly causes an additional space requirement. ' The direction of rotation of the gearwheels connected to the hinge shaft 3 and to the shaft arranged in parallel with the axis 10 in a rotationally secure manner is in the same direction, while the gearwheel 6 arranged above it and rotatably seated on the shaft with the axis 10 is driven in opposite directions. 5
  • FIG. 2 which is sectioned according to 11-11 in FIG. 1, it can be clearly seen that the axis of the hinge shaft 3 and the axis 10 of the laterally offset shaft run parallel.
  • the gears 4 and 5 are made integrated.
  • the gear 4 meshes directly with the external toothing of the braking device 6, while the gear 5 meshes with the idling intermediate gear 11 and this meshes with the external toothing of the holding device 9.
  • Balls are arranged as raster elevations in the end face of the holding device 9.
  • Raster elevations can also be designed as fixed cams or as rollers.
  • latching depressions 16 are formed, the trough of which is complementarily matched to the outer contour of the latching ball 8.
  • the compression spring 7 is arranged coaxially to the two devices 6 and 9 on the shaft with the axis 10 and is supported at the top against the upper commercial surface of the hinge part 2 or against the spacer disk 12 attached to it, while at the bottom in an annular incision in the Braking device 6 rests and the device 6 movably arranged on the shaft with the axis 10 in the direction of the holding devices 9.
  • a sliding disk 13 is arranged between the lower end face of the holding device 9 and the cover 14.
  • FIG. 2 The lower part of FIG. 2 is also shown in FIG. 3 in a sectional view, but corresponding to the section line III-III in FIG. 1.
  • the reversing gear consists of gear 5, idling idler gear 1 1 and external teeth of the holding device 9. With the rivet bolt 15, the intermediate gear 11 is mounted on the lower cover 14.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Hinge Accessories (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Türscharnier mit integriertem Türfeststeller, aufweisend eine erste Scharnierhälfte (1), die an einem der Türanordnungsteile, Tür oder Türsäule, anschlagbar ist, eine zweite Scharnierhälfte (2), die an dem anderen Türanordnungsteil anschlagbar ist, einen Scharnierstift (3), der in der ersten Scharnierhälfte (1) mit Laufsitz und in der zweiten Scharnierhälfte (2) drehsicher aufgenommen ist, eine Brems- und Halteeinrichtung (6, 9), die in Abhängigkeit vom Schwenkwinkel zwischen erster und zweiter Scharnierhälfte (1, 2) Haltestellungen definiert und im wesentlichen zwei zusammenwirkende Teile mit zueinander komplementären Rastmarken sowie eine Druckfeder aufweist, und die auf einer zur Scharnierachse parallelen und radial versetzten Achse angeordnet ist. Ein in ein Türscharnier integrierter Türfeststeller für Kraftwagentüren, der bei möglichst kleinbauender Gestaltung und geräuscharmem Gang des Türfeststellers eine exakte Feststellung der Tür ermöglicht, wobei die Tür in der jeweiligen Rast- und Haltestellung mit einer hinreichenden Kraft gehalten ist und wobei eine weitestgehende Unabhängigkeit von möglichen Toleranzabweichungen gewährleistet ist, wird erfindungsgemäß dadurch geschaffen, daß die beiden zusammenwirkenden Teile in Abhängigkeit von der Schwenkbewegung zwischen erster und zweiter Scharnierhälfte gegenläufig angetrieben sind.

Description

Türscharnier mit integriertem Türfeststeller
Die Erfindung bezieht sich auf ein Turscharnier mit integriertem Türfeststeller gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1
Der Türfeststeller gemäß DE-OS 196 19 473 verwendet eine Halteeinrichtung, die drehsicher mit derjenigen Schamierhalfte verbunden ist, in welcher der Scharnierstift mit Laufsitz drehbar gelagert ist. Die Halteeinrichtung ist als Laufbahn ausgebildet, die wenigstens teilringförmig gekrümmt und konzentrisch zur Achse des Scharnierstiftes angeordnet ist und Vertiefungen aufweist, die in Achsrichtung des Scharnierstiftes ausgebildet sind und Rastmarken bilden. Weiterhin sieht der Türfeststeller Brems- und Haltekörper vor, die als Wälzkörper ausgebildet und auf einer quer zur Scharnierachse ausgerichteten Lagerachse rotierbar aufgenommen sind, und unter Belastung durch eine Druckfeder, die gegen das freie Ende des Scharnierstiftes abgestützt ist, mit den Rastmarken zusammenwirken, die als Vertiefungen in der Stirnseite eines Kragens ausgebildet sind, der aufragt und wenigstens teilringförmig konzentrisch zur Achse des Scharnierstiftes angeordnet ist. Diese Ausbildung eines Türfeststellers führt in vorteilhafter Weise zu einer verhältnismäßig kleinbauenden Scharnier-Feststellereinheit, deren Ausbildung in radialer Richtung wenig Einbauraum beansprucht. Sie weist zudem den Vorteil auf, daß sie kostengünstig herstellbar ist und geräuscharm arbeitet, ist aber mit der Unzulänglichkeit behaftet, daß die Brems- und die Halteeinrichtung übereinanderliegend und koaxial zum Schamierstift ausgerichtet und oberhalb des eigentlichen Scharnierauges angeordnet sind. Aus einer solchen Anordnung resultiert zum einen, daß der zulässige Durchmesser der Brems- und der Halteeinrichtung im wesentlichen durch die vorgegebenen Durchmesserverhältnisse von Kopfrolle der Schamierhalfte einerseits und Schamierstift andererseits bestimmt sind. Dabei ist ferner der für die Unterbringung der Scharnier-Feststellereinheit in der Fahrzeugkarosserie erforderliche Raumbedarf zu berücksichtigen. Die derart begrenzte räumliche Gestaltbarkeit des Feststellers hat zur Folge, daß es einerseits verhältnismäßig schwierig ist, eine größere Anzahl Rast- oder Haltestellungen der Tür überhaupt zu verwirklichen und andererseits zugleich auch noch eine hinreichende Brems- und Haltekraft aufzubringen. Insbesondere ergeben sich bei einer größeren Anzahl, beispielsweise bei mehr als zwei Rast- oder Haltestellungen, auch angesichts der zu berücksichtigenden, möglicherweise ungünstigen Toleranzpaarungen, Probleme dahingehend, daß die vorbestimmten Brems- und Haltestellungen der Tür nicht hinreichend exakt eingehalten oder nicht mit hinreichender Brems- oder Feststellkraft eingestellt werden können.
Das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem besteht darin, bei einer mechanischen Brems- und Halteeinrichtung für einen Türfeststeller die Möglichkeit zu schaffen, eine Vielzahl von Rast- und Haltestellungen für die Tür vorzusehen und einen in ein Türscharnier integrierten Türfeststeller für Kraftwagentüren dahingehend zu verbessern, daß bei möglichst kleinbauender Gestaltung und geräuscharmem Gang des Türfeststellers eine exakte Feststellung der Tür ermöglicht und die Tür in der jeweiligen Rast- und Haltestellung mit einer hinreichenden Kraft gehalten ist, wobei eine weitestgehende Unabhängigkeit von möglichen Toleranzabweichungen gewährleistet sein soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem eingangs beschriebenen Türfeststeller durch die Merkmale gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.
Wenn zumindest ein Teil der Brems- und Halteeinrichtung in Abhängigkeit von der Schwenkbewegung zwischen erster und zweiter Schamierhalfte rotierend angetrieben ist, stehen, da der Schwenkwinkel der Tür in bezug auf die Karosserie bis zu 90° beträgt, auf der Oberfläche von rotierender Brems- und 2a
Die US 5 867 872 zeigt ein Scharnier mit einer Bremseinrichtung und mit einer Halteeinrichtung. Dabei ist eine der beiden Einrichtungen, die Bremseinrichtung, auf einer zur Scharnierachse parallelen und radial versetzten Achse angeordnet und abhängig von der Schwenkbewegung des Scharniers angetrieben. Damit soll eine höhere Bremskraft außerhalb des Bereichs der geschlossenen Stellung erreicht werden.
Die US 5 346 272 zeigt ein Autotürscharnier mit einer Halteeinrichtung, die auf einer zur Schamierachse parallelen und radial versetzten Achse angeordnet und abhängig von der Schwenkbewegung des Scharniers angetrieben ist. Damit soll eine größere Anzahl von Raststellungen erreicht werden.
3
Halteeinrichtung auch nur Sektoren von bis zu 90° für die räumliche Unterbringung der Rast- oder Haltemarken zur Verfügung.
Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, daß die beiden Teile der Brems- und Halteeinrichtung gegenläufig angetrieben werden, wodurch sich vorteilhaft die Sektorflächen für die räumliche Anordnung von Rastmarken auf den sich gegenüberliegenden Stirnseiten der beiden Teile addieren. Da die beiden Teile und eine diese gegeneinander vorspannende Druckfeder auf einer zur Schamierachse parallelen, radial versetzten Achse angeordnet sind, kann die Brems- und Halteeinrichtung in einer kompakten raumsparenden Bauweise seitlich versetzt angeordnet werden, so daß die Scharnierfunktionen nicht beinträchtigt werden.
Ein Ausführungsbeispiel gemäß Anspruch 2 hat weiterhin den Vorteil, daß durch die Vorspannung der beiden Teile gegeneinander der Reibkontakt zwischen Rasterhebung und der Stirnfläche der gegenüberliegenden Einrichtung abgefedert ist, so daß die Geräuschentwicklung kontrollierbar bleibt und Toleranzabweichungen ausgeglichen werden.
Wird bei einem anderen Ausführungsbeispiel im Antrieb zwischen Scharnierachse und der Brems- und Halteeinrichtung eine Getriebeübersetzung vorgesehen, vergrößern sich die für die Unterbringung der Rastmarken zur Verfügung stehenden Sektorflächen auf den sich gegenüberliegenden Stirnseiten der Einrichtung um den Übersetzungsfaktor noch einmal.
Ein Ausführungsbeispiel, bei dem der gegenläufige Antrieb der beiden Einrichtungen durch die Zwischenschaltung eines leerlaufenden Zwischenrades als Umkehrgetriebe im Antrieb einer Einrichtung bewirkt wird, bietet die Möglichkeit, die Umkehrung mit geringem zusätzlichen Baubedarf zu realisieren. Die parallele Anordnung der Schamierachse und der zu ihr radial 4
versetzten Achse ermöglicht in vorteilhafter Weise die Ausbildung der Antriebe zwischen Schamierachse und den auf der parallel versetzten Achse angeordneten Einrichtungen durch wenig aufwendige Zahnradgetriebe mit Außenverzahnung. Die Anordnung einer Antriebsaußenverzahnung auf der Scharnierwelle kann entweder integriert durch entsprechende Gestaltung der
Scharnierwelle selbst oder durch die drehsichere Anordnung eines Zahnrades auf der Scharnierwelle dargestellt werden.
Die erwähnten und weitere Vorteile werden anschaulich verdeutlicht in der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das in beigefügter Zeichnung dargestellt ist. Darin zeigt
Fig. 1 Unteransicht aus einer Ebene gemäß l-l in Fig. 2 auf den in ein Türscharnier integrierten Türfeststeller,
Fig. 2 eine Seitenansicht gemäß 11-11 in Fig. 1 und
Fig. 3 eine geschnittene Seitenansicht eines Ausschnitts aus Fig.
2, jedoch gemäß lll-lll in Fig. 1.
Fig. 1 zeigt die Unteransicht auf die horizontal geschnittene integrierte Türfeststellereinheit gemäß l-l in Fig. 2. Es ist deutlich erkennbar, daß diese integriert ausgeführten oder drehsicher festgelegten Zahnräder die Einbeziehung des leerlaufenden Zwischenzahnrades 11 in das Getriebe aus Zahnrädern, die auf der Scharnierwelle 3 und auf der hierzu parallelen Achse 10 angeordnet sind, kaum einen zusätzlichen Raumbedarf verursacht.' Die Laufrichtung der mit der Scharnierwelle 3 und mit der parallel angeordneten Welle mit der Achse 10 drehsicher verbundenen Zahnräder ist gleichsinnig, während das darüber angeordnete, drehbar auf der Welle mit der Achse 10 sitzende Zahnrad 6 gegenläufig angetrieben ist. 5
In der in Fig. 2 dargestellten, gemäß 11-11 in Fig. 1 geschnittenen Ansicht ist in anschaulicher Weise erkennbar, daß die Achse der Scharnierwelle 3 und die Achse 10 der seitlich versetzten Welle parallel laufen. Auf der Scharnierwelle 3 sind die Zahnräder 4 und 5 integriert ausgeführt. Das Zahnrad 4 kämmt direkt mit der Außenverzahnung der Bremseinrichtung 6, während das Zahnrad 5 mit dem leerlaufenden Zwischenzahnrad 1 1 und dieses mit der Außenverzahnung der Halteeinrichtung 9 kämmt. Durch diese Getriebeanordnung ist die Drehrichtung der Halteeinrichtung 9 gegenläufig zu der der Bremseinrichtung 6, wie durch die Drehrichtungspfeile in Fig. 1 gezeigt. In der Stirnfläche der Halteeinrichtung 9 sind als Rasterhebungen Kugeln angeordnet. Die
Rasterhebungen können aber auch als feststehende Nocken oder als Rollen ausgebildet sein. In der der Halteeinrichtuπg 9 gegenüberliegenden Stirnfläche der Bremseinrichtung 6 sind Rastvertiefungen 16 ausgebildet, deren Mulde komplementär auf die Außenkontur der Rastkugel 8 abgestimmt ist. Die Druckfeder 7 ist koaxial zu den beiden Einrichtungen 6 und 9 auf der Welle mit der Achse 10 angeordnet und stützt sich oben gegen die obere Gewerbefläche des Scharnierteils 2 bzw. gegen die daran anliegende Distanzscheibe 12 ab, während sie unten in einem ringförmigen Einschnitt in der Bremseinrichtung 6 anliegt und die beweglich auf der Welle mit der Achse 10 angeordnete Einrichtung 6 in Richtung auf die Halteeinrichtungen 9 vorspannt. Zwischen der unteren Stirnfläche der Halteeinrichtung 9 und dem Deckel 14 ist eine Gleitscheibe 13 angeordnet.
Der untere Teil der Fig. 2 ist, jedoch entsprechend der Schnittlinie lll-lll in Fig. 1 , auch in Fig. 3 in geschnittener Ansicht dargestellt. Darin ist noch einmal deutlich erkennbar, daß das Umkehrgetriebe aus Zahnrad 5, leerlaufendem Zwischenzahnrad 1 1 und Außenverzahnung der Halteeinrichtung 9 besteht. Mit dem Nietbolzen 15 ist das Zwischenzahnrad 1 1 am unteren Deckel 14 gelagert.

Claims

6 Patentansprüche
1 . Türscharnier mit integriertem Türfeststeller, aufweisend eine erste Scharnierhälfte (1 ), die an einem der Türanordnungsteile, Tür oder Türsäule, anschlagbar ist, eine zweite Scharnierhälfte (2), die an dem anderen Türanordnungsteil anschlagbar ist, einen Schamierstift (3), der in der ersten Schamierhalfte (1 ) mit Laufsitz und in der zweiten Schamierhalfte (2) drehsicher aufgenommen ist, eine Brems- und Halteeinrichtung (6, 9), die in Abhängigkeit vom
Schwenkwinkel zwischen erster und zweiter Scharnierhälfte (1 , 2) Haltestellungen definiert und im wesentlichen zwei zusammenwirkende Teile mit zueinander komplementären Rastmarken sowie eine Druckfeder aufweist, und die auf einer zur Scharnierachse parallelen und radial versetzten Achse angeordnet ist dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden zusammenwirkenden Teile in Abhängigkeit von der Schwenkbewegung zwischen erster und zweiter Schamierhalfte gegenläufig angetrieben sind.
2. Türscharnier mit integriertem Türfeststeller gemäß Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß die Rastmarken bei einem der beiden Teile der Brems- und Halteeinrichtung (6, 9) als zumindest eine Rasterhebung (8) und bei dem anderen Teil als zumindest eine zur Rasterhebung (8) komplementäre Rastvertiefung (16) auf einer Stirnseite ausgebildet sind, wobei die beiden Teile (6, 9) mit den jeweiligen Stirnseiten zueinander angeordnet sind und mindestens ein Teil (6) axial verschiebbar angeordnet ist und das axial verschiebbare Teil (6) durch die Druckfeder (7) in Richtung auf das andere Teil (9) vorgespannt ist. 1 I
3. Türscharnier mit integriertem fürfeststeller gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Antrieb (4, 6) mit einer Übersetzung ausgebildet ist.
4. Türscharnier mit integriertem Türfeststeller gemäß Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antrieb (5, 11 , 9) mit einem leerlaufenden Zwischenrad (11 ) als Umkehrgetriebe ausgebildet ist.
5. Türscharnier mit integriertem Türfeststeller gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe als Zahnradgetriebe mit Außenverzahnung ausgebildet sind.
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