WO2009019039A1 - Türscharnier mit feststeller für kraftfahrzeuge - Google Patents

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WO2009019039A1
WO2009019039A1 PCT/EP2008/006581 EP2008006581W WO2009019039A1 WO 2009019039 A1 WO2009019039 A1 WO 2009019039A1 EP 2008006581 W EP2008006581 W EP 2008006581W WO 2009019039 A1 WO2009019039 A1 WO 2009019039A1
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housing
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Gerhard Reuber
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Gerhard Reuber
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Definitions

  • the invention relates to a hinged door hinge for motor vehicles, with an attachable to a vehicle body pillar console, connectable to a vehicle door door bracket, a door console and the pillar bracket pivotally connecting hinge pin, wherein the lock is attached to the one of door or pillar console and the hinge pin on the other of door or column console is rotationally fixed and rotatably arranged in the lock.
  • Door retainers of the type mentioned are used in motor vehicles, where they take over both the function of the articulated articulation of the vehicle door and the function of locking the vehicle door in defined opening positions.
  • a generic door lock is known, for example, from DE 103 43 587 B4, in which the lock has a latching unit, by means of which a vehicle door fastened to a vehicle body using this door hinge can be locked in several fixed opening positions.
  • Such door hinges with lock have the disadvantage that the vehicle door can be locked only in the predetermined opening positions. As a rule, these are two further opening positions in addition to the maximum opening position of the vehicle door. A definition of the vehicle door in intermediate positions or arbitrary positions is not possible. Rather, such door hinges have the disadvantage that if a user releases the vehicle door in a non-predetermined opening position, the vehicle door is accelerated into the next predetermined opening position. This can lead to considerable damage to the vehicle door, in particular if an obstacle, for example another vehicle or a building wall, is located in this predefined position.
  • the invention has for its object to provide a door hinge with lock of the aforementioned type, which allows a stepless locking a vehicle door in any open position.
  • the invention solves the problem by a door hinge with the features of
  • Characteristic of the door hinge according to the invention is that the lock has two fluid-tight demarcated by an adjustable separating element from each other and filled with a fluid medium chambers, wherein the separating element is arranged in the lock and connected to the hinge pin, that a rotational movement of the hinge pin relative to the lock a volume change of the chambers causing adjusting movement of the separating element has the consequence and wherein the chambers are connected to each other via closed by valve elements flow channels.
  • Essential for the operation of the door hinge according to the invention are filled with a fluid medium, separated by the partition liquid-tight chambers within the arrester whose respective volume varies as a result of a caused by rotation of the hinge pin adjustment movement of the separating element, wherein the fluid medium in dependence Moving direction of the separating element after opening of the corresponding valve element flows through the associated flow channel from one chamber to the other chamber.
  • the hinge pin is preferably arranged rotationally fixed to the door bracket and rotatable in the lock.
  • the partition of the arranged in this case on the column console lock is in turn connected to the hinge pin, that a rotational movement of the hinge pin has an adjustment of the separating element within the arrester result, which is required for the operation of the motor vehicle door hinge according to the invention.
  • the door hinge according to the invention has the advantage of a particularly reliable operation due to its small number of movable components. In addition, it can be particularly small and inexpensive to produce in a simple manner. Wear, even required sealing elements, is not expected, especially due to the low pressures.
  • the design of the separating element, the chambers and the transmission of the pivoting movement of the vehicle door on the separating element is basically arbitrary.
  • an embodiment with a dividing element which can be rotated about the hinge pin axis is conceivable, the chambers being arranged in a plane perpendicular to the hinge pin axis.
  • valve elements and the flow channels can be chosen freely depending on the design conditions.
  • the task of the valve elements is the closed in the static state of the door hinge through the valve elements flow channels on reaching the above Valve elements of definable pressure to open, so that a flow around the fluid medium between the chambers is possible.
  • valve elements and the flow channels are arranged in the separating element.
  • This embodiment of the invention enables a particularly small, in particular narrow design of the door hinge.
  • such a trained door hinge can be produced particularly cost-effective due to its simple structure.
  • the flow channels and the valve elements can also be arranged in a housing of the arrester.
  • the flow channels run in any way in the housing, are each closed at one point by a valve element and open with their ends in the chambers.
  • this embodiment of the invention has a greater freedom of design in the arrangement of the valve elements. These may, for example, be arranged in such a way that they may be accessible without extensive disassembly of the door hinge.
  • the separating element is arranged in such a manner in the lock and is connected to the hinge pin, that a rotational movement of the hinge pin causes a longitudinal movement of the separating element along the hinge pin.
  • a caused by a pivoting movement of the vehicle door rotational movement of the hinge pin is relatively converted with respect to the lock in a longitudinal movement of the separating element within the arrester.
  • This embodiment of the invention is characterized by its extremely small installation space, wherein the chambers, based on the installation position, are arranged one above the other about the hinge pin axis.
  • the connection of the separating element with the hinge pin allows a direct and immediate transmission of the pivotal movement of the vehicle door on the lock.
  • the transformation of the pivoting movement the hinge pin in a longitudinal movement of the separating element also allows a particularly slim design of the door hinge.
  • the arrangement or connection of the hinge pin with the separating element is basically freely selectable.
  • the separating element is arranged eccentrically to the longitudinal axis of the hinge pin on this.
  • the embodiment of the invention makes it possible to dispense with a possibly required separate rotation, since the displaceability of the separating element is limited to movements along the hinge axis by the eccentric arrangement.
  • Such a trained door hinge is characterized by its high reliability, and it is particularly inexpensive to produce.
  • the achieved anti-rotation allows direct conversion of the rotational movement of the hinge pin on the separator.
  • the separator is formed by a piston, wherein the lock has two liquid-tight separated from each other by the piston and filled with a fluid medium chambers, wherein the piston is arranged in the lock and connected to the hinge pin, that a rotational movement of the hinge pin causes longitudinal movement of the piston along the hinge pin and wherein the piston has the flow channels connecting the chambers, which are closed by the valve elements.
  • a caused by a pivoting movement of the vehicle door rotational movement of the hinge pin is relatively converted with respect to the lock in a longitudinal movement of the piston within the arrester.
  • This embodiment of the invention is characterized by its extremely small space for the lock, in particular the housing, which can be made very narrow because it can be dispensed with separate flow channels within the housing.
  • the chambers are, based on the installation position, arranged one above the other about the hinge pin axis.
  • the design of the chambers in the lock using the advantageous legally enough to be provided piston is basically freely selectable.
  • the lock may, for example, have a corresponding interior with a corresponding piston.
  • the chambers formed in a housing of the arrester are at one end in each case by mutually remote surfaces of the separating element, for example of the piston and the other, ie. These surfaces of the separating element, for example. Pistons opposite, arranged by a lower in the housing and upper ring disc limited.
  • the lower and upper annular disc which is sealed both against the inner wall of the housing and against the annular disc penetrating partition member sealed components, ensure in a particularly reliable manner required for the function of the door hinge tightness of the chambers at all pressures incurred during operation , On a special configuration of the housing interior can be dispensed with due to the use of the annular discs.
  • the separating element is in turn designed such that between it and the annular discs each have a chamber is formed, which are separated liquid-tight from each other and whose size is variable by moving the separating element.
  • the separating element eg. The piston to form the chambers can also be chosen freely.
  • the separating element has a center piece, the at least partially sealingly, d. H. in a region circumferentially liquid-tight against an inner wall of the housing and has a relative to the end regions of the separating element widened cross-section.
  • An educated according to this embodiment of the invention separating element is characterized by its particularly simple construction.
  • the middle piece which rests sealingly against an inner wall of the housing at least in one region, prevents an uncontrolled exchange of the fluid medium between the chambers, which affects the function of the door hinge, in a particularly simple manner.
  • the area of the separating element acting for the pressure build-up can be chosen freely.
  • a accordingly developed door hinge is characterized by its particularly simple structure and reliable operation.
  • the annular discs are according to an embodiment of the invention over the end portions of the separating element, for example, a piston and against the inner wall of the housing liquid-tight in arranged the lock and the centerpiece facing surfaces of the annular discs form the substantially fixed inner walls of the chambers.
  • the separating element for example the piston
  • the inner walls of the chamber can be formed by the annular disks, for example.
  • an annular disc is located on its side facing away from the chamber on a spring element which biases the annular disc in the direction of the chamber, wherein the spring element is preferably supported at its end facing away from the annular disc relative to the housing.
  • the spring element provides a constant pressure within the filled with the fluid medium interior.
  • the spring-loaded annular disc is arranged quasi stationary.
  • the support of the spring element can be made at any point. However, according to this embodiment of the invention, this is preferably done in the housing.
  • both annular discs can be designed spring-loaded. According to a particularly advantageous embodiment of the invention, however, lies at least one annular disc with its side facing away from the chamber within the housing at this.
  • the support of the spring element in any way, preferably within the housing.
  • the end facing away from the annular disc of the spring element is supported on a screwed into the housing pressure plate.
  • the use of a thrust washer makes it possible, depending on the depth of engagement, to set the biasing force generated by the spring element.
  • this embodiment of the invention allows a particularly simple and quick replacement in the event of a defect of the spring element.
  • the pressure plate serves as a closure element for the housing, which prevents the entry of dirt, moisture, etc.
  • the thrust washer further comprises an opening for radially supporting one end of the hinge pin. Accordingly, the thrust washer does not only fulfill a supporting function of the spring element and a protective function, but also serves for the radial mounting of the hinge pin, so that it is possible to dispense with additional components, wherein a sliding bush or the like is particularly advantageously arranged in the opening.
  • the thrust washer can additionally serve as a stop element for a screwed onto the protruding from the thrust washer end of the hinge pin mounting nut, which can be fixed in the axial direction of the lock.
  • the operation of the door hinge according to the invention requires that a pivoting movement of the vehicle door causes a relative movement of the hinge pin relative to the lock, or the separating element, for example.
  • the piston A required rotationally fixed connection of the hinge pin with the door or column console can basically be configured arbitrarily.
  • the hinge pin is formed at its end facing the other door or column console for positive connection with the other of door or column console.
  • the hinge pin preferably has a web extending transversely to the hinge pin axis at its end facing the other one on the door or column console.
  • Such an embodiment of the invention ensures in a particularly reliable Way that a pivoting movement of the vehicle door leads to a relative movement of the hinge pin relative to the lock.
  • the extending transversely to the hinge pin axis web which may be particularly advantageously also conical and thus facilitates assembly of the hinge pin in a corresponding receiving opening on the door or column console, characterized by its particularly high reliability of the compound.
  • the hinge pin at its the other of the door or column console facing the end of a frontally resting on the housing flange.
  • a flange which, for example, in the case of using a cylindrical housing has a diameter which is greater than the inner diameter of the cylinder, serves for the axial positioning of the hinge pin in the lock.
  • the flange serves as a housing cover, so that it is possible to dispense with further components for closing the housing.
  • the door hinge can be produced in a particularly cost-effective manner.
  • a particularly advantageously subsequent to the flange, projecting into the housing web, is used for easy radial alignment of the hinge pin relative to the housing.
  • connection of the hinge pin to the piston such that a rotational movement of the hinge pin is converted into a translational movement of the piston, can in principle be configured in any desired manner.
  • the hinge pin for connection to the piston has an external thread and the piston has a correspondingly formed internal thread.
  • This type of connection between the hinge pin and the piston is particularly easy to manufacture and makes it possible, depending on the choice of thread in a simple manner to achieve the desired conversion of the rotational movement in a translational movement.
  • the use of a thread allows a substantially backlash-free conversion of the rotational movement of the hinge pin into a longitudinal movement of the piston.
  • the hinge pin is particularly advantageously produced by cold extrusion and axially fixed in the housing rotatably mounted in this.
  • the hinge pin is one end fixed by a fixing screw against rotation on the door bracket and the other end by a screwed onto a threaded nut axially on the lock.
  • Such an embodiment of the invention ensures in a particularly reliable manner a secure arrangement of the hinge pin in the lock, in which case the lock on the pillar bracket and the hinge pin is arranged against rotation on the door bracket. This is to be regarded as a preferred embodiment for the door hinge.
  • the door hinge according to the invention ensures that the vehicle door can be locked in any desired opening position relative to the door body.
  • a lock is also in an area around a closed position of the vehicle door, d. H. even if the vehicle door is closed.
  • the lock is designed such that in the region of a position of the separating element, for example. Pistons, which occupies this, when a vehicle door connected to the door console is in the region of its closed position, a the Valve elements bridging flow exists.
  • the housing has on its inner wall in the closed position of the vehicle door associated position of the piston has a groove which is arranged such that in this position, the chambers against each other sealing sealing ring of the center in the region of the groove is.
  • the operation of the door hinge according to the invention is achieved in that an axial movement of the piston takes place as a result of a rotation of the hinge pin. It is not essential that the piston performs no radial movement.
  • the piston is provided for torsion-proof arrangement in the housing with at least one groove arranged in the region of the middle piece for receiving a securing means arranged in the housing.
  • Such an arrangement of the piston in the housing ensures that the complete rotational movement of the hinge pin is converted into an axial movement of the piston.
  • the securing means are particularly advantageously formed by two oppositely projecting through the housing wall into corresponding grooves on the center pin.
  • the piston can also be used to use a limitation of the pivoting angle, namely when the axial displaceability of the piston within the arrester is limited by corresponding stop elements.
  • the axial displaceability of the piston in the lock is designed such that the chambers are filled in the entire pivoting range of the door bracket relative to the column console with a fluid medium. This embodiment of the invention ensures that the function of the arrester is ensured in the entire pivoting range of the vehicle door. Wear and tear that can result from a variety of end stops is effectively prevented.
  • the door console for limiting the pivoting movement relative to the column console on a boom with a engageable with the column console stop surface.
  • a Stop represents a particularly simple way to limit the tilt angle of the door bracket against the column console and set the maximum opening angle.
  • valve elements as well as the selection of the valve elements can basically be done in any way.
  • the valve elements are arranged in corresponding openings in the center piece of the piston.
  • Such an embodiment of the invention enables a particularly cost-effective production of the door hinge.
  • the valve elements which are particularly advantageously simple spring-loaded ball elements, ensure the function of the door hinge in a particularly reliable manner.
  • the valve elements are adjustable. This embodiment allows a particularly wide applicability of the door hinge according to the invention. The adjustability of the valve elements makes it possible to adapt to different, the operating conditions corresponding load cases.
  • the fluid medium is formed by a hydraulic or servo oil.
  • FIG. 1 is a perspective view of a door hinge with lock
  • Fig. 2 is an exploded view of the door hinge of Fig. 1
  • Fig. 3 is a plan view of the door hinge of Fig. 1
  • Fig. 4 is a view of a section of the door hinge of Fig. 1 along the section line
  • FIG. 5 is a view of a section of the door hinge of Fig. 1 along the section line
  • Fig. 6 is an enlarged view of a section of the arrester of Fig. 1 taken along section line BB of Fig. 3; 7 shows a perspective view of a pillar console with an open stop arranged thereon;
  • Fig. 8 is an enlarged view of the detail Z of Fig. 7;
  • FIG. 9 is a perspective view of a partially cut column console of a second embodiment of a door hinge
  • FIG. 10 is a side view of the opened pillar bracket of the door hinge of FIG. 9 without a separator
  • Fig. 11 is a perspective view of a third embodiment of a door hinge and Fig. 12 is a perspective view of a fourth embodiment of a door hinge.
  • a door hinge 1 is shown for the articulated arrangement of a motor vehicle door, not shown here on a vehicle body also not shown here in a perspective view.
  • this has a pillar bracket 3, which can be screwed to the vehicle body.
  • the arrangement of the vehicle door on the hinge 1 takes place on a door bracket 2.
  • the column bracket 3 and the door bracket 2 are pivotally connected to each other via a hinge pin 10, wherein the hinge pin 10 is rotationally fixed to a extending from a base plate 5 of the door bracket 2 boom 8 is arranged.
  • the hinge pin 10 extends through a connected to a base 6 of the column bracket 3 lock 4 and is rotatably mounted in a housing 7 of the lock 4, so that a pivoting of the door bracket 2 relative to the pillar bracket 3 is ensured.
  • the boom 8 additionally has a stop surface 9 which comes into contact with the base body 6 of the column console 3 when the maximum opening angle is reached (compare FIGS. 2-6).
  • the hinge pin 10 For torsion-proof reception of the hinge pin 10 on the arm 8 of the column console 2, the hinge pin 10 at its in the installed position the boom 8 facing the end extending transversely to the hinge pin axis, in introduction tion direction in the boom 8 tapered web 15.
  • the web 15 is arranged in the assembled state in a correspondingly configured receiving opening in the boom 8.
  • an internal thread 16 This serves to receive a fastening screw 17 which can be screwed in by the side of the extension arm 8 opposite the hinge pin 10.
  • the fastened to the base 6 of the column bracket 3 lock 4 has a hollow cylindrical housing 7.
  • a piston 18 lifiesverschiebiezing, but arranged against rotation.
  • the piston 18 has two grooves 20 extending in the hinge axis direction in the region of a middle piece 19, which in the mounted state serve to receive securing pins 39 extending through a bore 40 in the wall of the housing 7.
  • the center piece 19 of the piston 18 has on its peripheral surface a sealing ring 23, through which the - relative to the installation position - located above and below the piston 18 areas in the housing 7 are liquid-tight delimited from each other.
  • To the centerpiece 19 close to a paragraph a smaller cross-section than the middle piece 19 having end portions 25, 26 of the piston 18, which in the installed position above and below the middle piece 19, an upper and lower annular chamber 35, 36 in the housing form.
  • the chambers 35, 36 are bounded on the one hand by the paragraphs of the center piece 19 adjoining the end sections 25, 26. Parallel to the hinge pin axis, the chambers 35, 36 bounded by an inner wall of the housing 7 and the end portions 25, 26. On the heels of the middle piece 19 opposite sides of the chambers 35, 36 bounded by annular discs 21, 22, each having at its periphery a sealing ring 23, which serves for liquid-tight arrangement of the annular discs 21, 22 in the housing 7. The - based on the installation position - upper annular disc 21 is located within the housing 7 on a paragraph.
  • the lower annular disk 22 is spring-loaded on its side facing away from the piston 18 by a compression spring 30, the compression spring 30 being supported on a pressure disk 28 which can be screwed into an internal thread 29 of the housing 7.
  • the annular discs 21, 22 additionally on inner sealing rings 24, which at the annular disks 21, 22 penetrating end portions 25, 26 of the piston
  • the inner wall of the housing 7, the heels of the middle piece 19, the end portions 25, 26 and the annular discs 21, 22 thus form two fluidly separated by the middle piece 19 chambers 35, 36 within the housing 7 of the arrester 4. In the assembled state is located within these chambers 35, 36, a servo oil.
  • the piston 18 In order to allow a longitudinal displacement of the piston 18 within the housing 7, the piston 18 additionally in the region of its center piece 19 on two passage openings 34, which connect the two chambers 35, 36 together.
  • the passage openings 34 are through two in receiving openings 32 in the middle piece
  • valve elements 31a, 31b closed, wherein depending on the direction of movement of the piston 18 is always one valve element 31a, 31b opens upon reaching a predetermined pressure, whereas the other remains in a closed position.
  • the hinge pin 10 For converting the rotational movement of the hinge pin 10 in a longitudinal movement of the piston 18 within the housing 7, the hinge pin 10 has an external thread 11 which is in engagement with an internal thread 27 of the piston.
  • the chambers 35, 36 are filled with a servo oil and the entire system is due to the spring-loaded annular disc 22 under a constant pressure.
  • the Ventilele- elements 31 a, 31 b are closed and prevent by the blockage of the passage openings 34 thus a free pivoting of the door 2 connected to the door of the vehicle.
  • a defined pressure in one of the chambers 35, 36 (depending on the pivoting direction) builds. This must be so high that thereby the corresponding valve element 31a, 31b opens and there is a flow connection between the chambers 35, 36.
  • the servo oil can then pass from one chamber 35, 36 into the other chamber 35, 36.
  • the pivoting movement takes place with respect to the one Opening required effort considerably reduced effort.
  • the system is again in the static, pressureless state in which the valve elements 31a, 31b again close the passage openings 34 and the vehicle door arranged on the door console 2 is locked in its position.
  • the thrust washer 28 has a plain bearing 38.
  • the hinge pin 10 has a flange 14 which closes the housing 7, wherein it rests on the peripheral edge of the housing 7 with the interposition of a sliding ring 41.
  • For radial support also serves a slide bushing 37 which is disposed on a extending from the flange 14 in the direction of the piston 18 circumferential web.
  • the hinge pin 10 is axially fixed by a screwed onto a thread 12 of the hinge pin 10 nut 13 on the pressure plate 28. In one embodiment, not shown here, the boom 8 opposite end of the hinge pin 10 is riveted.
  • the inner wall of the housing 7 in Area of the upper pressure chamber 35 has a groove 33 extending in hinge pin axis.
  • This groove 33 is arranged such that the seal 23 of the piston 18 is bridged when the piston 18 reaches a position within the housing 7 which corresponds to the area of the vehicle door about its closed position.
  • the groove 33 covers a range from o to z. B. 15-20 ° opening angle of the vehicle door.
  • the groove 33 makes it possible that the servo oil without actuation of the valve elements 31a, 31b passes from one chamber 35 into the other chamber 36 and vice versa.
  • the seal 23 of the middle piece 19 is bridged over.
  • the groove 33 forms a bypass line (see Figures 7 and 8).
  • a pillar bracket 3a of another embodiment of a door hinge, not shown here is shown.
  • the main difference between the lock 4 shown in Figures 1-8 and the lock 4a shown in Figures 9 and 10 is in the embodiment of the separating element 18a, and the arrangement of the flow channels 34a and valve elements 31c.
  • the hinge pin 10a has in its middle region an internal thread 11a through which the separating element 18a is connected to the hinge pin 10a by means of a correspondingly formed internal thread (not shown here).
  • a rotational movement of the hinge pin 10a leads to a translational movement of the separating element 18a.
  • the separating element 18a has two tapered regions 25a, 26a arranged on both sides of a flat center piece 19a.
  • the lower tapered region 26a is axially displaceably mounted within the housing 7a.
  • the upper tapered region 25a is axially displaceably mounted in a cap 43a which can be inserted into the housing.
  • these sealing elements are embedded in the housing 7a and the closure cap 43a, respectively.
  • the center piece 19a is in turn provided with a circumferential sealing ring which separates the chamber 35a and the chamber 36a liquid-tight from each other.
  • hinge pin 10a For axial and radial securing position of the hinge pin 10a this is rotatably mounted on its the web 15 opposite end using a locking ring 44 on a hinge pin guide 42 inserted into the housing 7a. At the hinge pin guide 42 opposite ends of the hinge pin 10a is located with its shoulder 14 on the housing 7a.
  • the chambers 35a, 36a are connected to each other via flow channels 34a, which are disposed within the housing 7a, and ends with their ends respectively in the chambers 35a, 36a.
  • a valve element 31c which is also inserted in the housing 7a, determines the flow direction of the fluid through the flow passage 34a, wherein a flow in only one direction and only when generating a predetermined by the valve elements 31c, the pressure high enough to the valve element 31c is possible.
  • a second flow channel 34a which is likewise arranged on the circumference of the chambers 35a, 36a, is likewise closed by a valve element, this permitting a flow which is opposite to the first valve element 31c.
  • valve elements 31c are screwed into the housing 7a and loaded by means of spring elements, wherein the pressure is particularly advantageously adjustable via the spring element, in which the valve elements 31c open the respective flow channel 34a.
  • the actuator 4a corresponds to the operating principle of the lock 4 shown in FIGS. 1-8.
  • a pivotal movement of a vehicle door, not shown here is by the rotationally fixed connection between the door bracket and the hinge pin 10 a, wherein the Web 15 engages in a corresponding receiving opening on the door bracket, transferred to the hinge pin 10a.
  • the torque acting on the hinge pin 10a when pivoting the vehicle door or at the beginning of the pivoting movement is transmitted from the hinge pin 10a via the thread 11a to the separating element 18a.
  • the torque of the hinge pin 10a is converted into a hinge axis direction force of the partition member 18a, and the eccentric arrangement of the partition member 18a on the hinge pin 10a restricts the direction of movement of the partition member 18a to movements in the hinge axis direction. Due to the introduction of force on the separating element 18a and thus the center piece 19a, the pressure is increased in one of the chambers 35a, 36a filled with hydraulic oil, depending on the direction of movement.
  • valve elements 31c Via the chambers 35a, 36a connecting flow channels 34a and the pressure on the arranged in the flow channels 34a valve elements 31c is increased. If the pressure reaches a predetermined value by the valve elements 31c, opens - depending on the direction of movement of the separating element 18a - one of the valve elements 31c, so that the hydraulic oil from one chamber 35a, 36a in the other chamber 35a, 36a can flow around and pivoting the Vehicle door is possible.
  • FIG. 11 and FIG. 12 show in a perspective view two further embodiments of the door hinge 1 according to the invention. Their construction differs from the previously described embodiments by the structure of the lock 4b. Thus, in contrast to the previously described fasteners 4, 4a, the separating element 18 is not arranged directly on the hinge pin 10 but on a guide pin arranged parallel to the hinge pin 10 along the longitudinal axis of the fastener 4b.
  • the rotatably mounted guide pin which, like the separating element 18, is arranged in a cylinder 50, 50a, is engaged by a toothed element arranged against rotation on the guide pin with a toothing element likewise arranged on the hinge pin 10 so as to be rotationally secure, so that a rotational movement the hinge pin 10 causes a rotational movement of the guide pin, which in turn results in an adjustment of the separating element within the cylinder 50, 50a along the guide pin.
  • the mode of operation of the arrester 4b u. a. the conversion of the rotational movement of the guide pin in a translational movement of the separating element with the above-described fasteners 4, 4a match, wherein the separating element 18 is not arranged on the hinge pin 10, but on the guide pin.
  • the arrangement of the separating element 18 on the guide pin, or in the cylinder 50, 50a corresponds to the previously shown arrangement of the separating element 18 on the hinge pin 10 or in the housing 7.
  • the coupling of the hinge pin 10 with the guide pin using a arranged under a cover 51 of the housing 7b of the lock 4b toothing allows over- / reduction of the rotational movement of the hinge pin 10 in the manner of a transmission and so optimal determination of the rotational movement of the guide pin and thus adjusting movement the separating element 18 in dependence on the pivot angle of a arranged on the door hinge 1 door.
  • the orientation of the cylinder 50, 50a namely directed in the installed position up or down, can be carried out according to the present conditions.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Türscharnier mit Feststeller für Kraftfahrzeuge, mit einer an einer Fahrzeugkarosserie anordbaren Säulenkonsole, einer mit einer Fahrzeugtür verbindbaren Türkonsole, einem die Türkonsole und die Säulenkonsole drehgelenkig verbindenden Scharnierstift, wobei - der Feststeller an der einen von Tür- oder Säulenkonsole befestigt ist und wobei der Scharnierstift an der anderen von Tür- oder Säulenkonsole verdrehfest und in dem Feststeller verdrehbar angeordnet ist. Um ein Türscharnier mit Feststeller der Eingangs genannten Art bereitzustellen, das eine stufenlose Arretierung einer Fahrzeugtür in jeder beliebigen Öffnungsposition erlaubt, ist vorgesehen, daß der Feststeller zwei durch ein verstellbares Trennelement flüssigkeitsdicht voneinander abgegrenzte und mit einem fluiden Medium gefüllte Kammern aufweist, wobei das Trennelement derart in dem Feststeller angeordnet und mit dem Scharnierstift verbunden ist, daß eine Drehbewegung des Scharnierstifts relativ zum Feststeller eine eine Volumenänderung der Kammern hervorrufende Verstellbewegung des Trennelements zur Folge hat, und wobei die Kammern über durch Ventilelemente verschlossene Durchflußkanäle miteinander verbunden sind.

Description

Türscharnier mit Feststeller für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft ein Türscharnier mit Feststeller für Kraftfahrzeuge, mit einer an einer Fahrzeugkarosserie anordbaren Säulenkonsole, einer mit einer Fahrzeugtür verbindbaren Türkonsole, einem die Türkonsole und die Säulenkonsole drehgelenkig verbindenden Scharnierstift, wobei der Feststeller an der einen von Tür- oder Säulenkonsole befestigt ist und wobei der Scharnierstift an der anderen von Tür- oder Säulenkonsole verdrehfest und in dem Feststeller verdrehbar angeordnet ist.
Türfeststeller der Eingangs genannten Art werden in Kraftfahrzeugen eingesetzt, wo sie sowohl die Funktion der gelenkigen Anlenkung der Fahrzeugtür sowie die Funktion der Arretierung der Fahrzeugtür in definierten Öffnungspositionen übernehmen. Ein gattungsgemäßer Türfeststeller ist bspw. aus der DE 103 43 587 B4 bekannt, bei der der Feststeller eine Rastierungseinheit aufweist, durch die eine unter Verwendung dieses Türscharniers an einer Fahrzeugkarosserie befestigte Fahrzeugtür in mehreren festgelegten Öffnungspositionen arretierbar ist.
Derartige Türscharniere mit Feststeller weisen den Nachteil auf, daß die Fahrzeugtür nur in den vorgegebenen Öffnungspositionen arretierbar ist. In der Regel sind das neben der maximalen Öffnungsstellung der Fahrzeugtür zwei weitere Öffnungspositionen. Eine Festlegung der Fahrzeugtür in Zwischenpositionen bzw. frei wählbaren Positionen ist nicht möglich. Derartige Türscharniere weisen vielmehr den Nachteil auf, daß, falls ein Benutzer die Fahrzeugtür in einer nicht vorgegebenen Öffnungsposition losläßt, die Fahrzeugtür in die nächste vorgegebene Öffnungsposition hineinbeschleunigt wird. Dies kann, insbesondere dann, wenn sich in dieser vorgegebenen Position ein Hindernis, bspw. ein anderes Fahrzeug oder eine Gebäudewand befindet, zu einer erheblichen Beschädigung der Fahrzeugtür führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Türscharnier mit Feststeller der Eingangs genannten Art bereitzustellen, das eine stufenlose Arretierung einer Fahrzeugtür in jeder beliebigen Öffnungsposition erlaubt.
Die Erfindung löst die Aufgabe durch ein Türscharnier mit den Merkmalen des An-
BESTATIGUNGSKOPIE spruchs l. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Kennzeichnend für das erfindungsgemäße Türscharnier ist, daß der Feststeller zwei durch ein verstelbares Trennelement flüssigkeitsdicht voneinander abgegrenzte und mit einem fluiden Medium gefüllte Kammern aufweist, wobei das Trennelement derart in dem Feststeller angeordnet und mit dem Scharnierstift verbunden ist, daß eine Drehbewegung des Scharnierstifts relativ zum Feststeller eine eine Volumenänderung der Kammern hervorrufende Verstellbewegung des Trennelements zur Folge hat und wobei die Kammern über durch Ventilelemente verschlossene Durchflußkanäle miteinander verbunden sind.
Wesentlich für die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Türscharniers sind die mit einem fluiden Medium gefüllten, durch das Trennelement voneinander flüssigkeitsdicht abgegrenzten Kammern innerhalb des Feststellers, deren jeweiliges Volumen in Folge einer durch ein Verdrehen des Scharnierstifts hervorgerufenen Verstellbewegung des Trennelements variiert, wobei das fluide Medium in Abhängigkeit der Bewegungsrichtung des Trennelements nach dem Öffnen des entsprechenden Ventilelements durch den zugeordneten Durchflußkanal von der einen Kammer zur anderen Kammer strömt.
Im statischen Zustand des Scharniers, d. h. wenn eine mit dem Türscharnier verbundene Fahrzeugtür in einer gewünschten Öffnungsposition angeordnet ist, ist ein Transport des fluiden Mediums zwischen den Kammern über die Durchflußkanäle durch die Ventilelemente behindert und die Fahrzeugtür ist arretiert. Zum Verschwenken der Fahr- zeugtür ist es erforderlich, zunächst durch eine Betätigung der Fahrzeugtür einen Druck in einer der Kammern - abhängig von der Bewegungsrichtung - zu erzeugen, der ausreichend hoch ist, um eine Öffnung eines der Ventilelemente zu bewirken, so daß ein Durchflußkanal geöffnet ist, welcher den Flüsigkeitsaustausch zwischen den Kammern ermöglicht. Im dynamischen Betrieb, d. h. nach dem Öffnen eines der Ventilelemente und beim Verschwenken der Fahrzeugtür, ist es dann möglich, diese mit einem wesentlich geringeren Kraftaufwand als dies zur Betätigung der Ventilelemente erforderlich war, relativ gegenüber der Fahrzeugkarosserie zu verschwenken. Nach Erreichen der gewünschten Öffnungsposition und dem Anhalten der Fahrzeugtür verschließen dann die Ventilelemente wieder die Durchflußkanäle, da das System wieder im wesentlichen drucklos ist. Die Fahrzeugtür ist dann in der gewünschten Öffnungsposition gegen ungewolltes Verschwenken gesichert, wobei das zur Öffnung der Ventilelemente erforderliche Betätigungsmomemt dem Arretierungsmoment der Fahrzeugtür entspricht.
Zur Übertragung der Schwenkbewegung der mit der Türkonsole verbundenen Fahrzeugtür auf den Feststeller ist der Scharnierstift vorzugsweise verdrehfest an der Türkonsole und verdrehbar in dem Feststeller angeordnet. Das Trennelement des in diesem Fall an der Säulenkonsole angeordneten Feststellers ist wiederum derart mit dem Scharnierstift verbunden, daß eine Drehbewegung des Scharnierstiftes eine Verstellbewegung des Trennelements innerhalb des Feststellers zur Folge hat, die für die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugtürscharniers erforderlich ist. Bei der Verstellbewegung ändert sich das Volumen der einzelnen Kammern in Abhängigkeit von der Richtung der Verstellbewegung. Das Volumen einer Kammer verringert sich während sich das Volumen der anderen Kammer entsprechend vergrößert, wobei das Gesamtvolumen konstant bleibt.
Das erfindungsgemäße Türscharnier weist aufgrund seiner geringen Anzahl beweglicher Bauteile den Vorteil einer besonders zuverlässigen Funktionsweise auf. Darüber hinaus läßt es sich besonders klein und kostengünstig in einfacher Weise herstellen. Ein Verschleiß, auch erforderlicher Dichtungselemente, ist insbesondere aufgrund der geringen Drücke nicht zu erwarten.
Die Ausgestaltung des Trennelements, der Kammern und der Übertragung der Schwenkbewegung der Fahrzeugtür auf das Trennelement ist grundsätzlich frei wählbar. So ist bspw. eine Ausgestaltung mit einem um die Scharnierstiftachse verdrehbaren Trennelement denkbar, wobei die Kammern in einer Ebene senkrecht zur Scharnierstiftachse angeordnet sind.
Auch die Ausgestaltung und Anordnung der Ventilelemente sowie der Durchflußkanäle kann in Abhängigkeit der konstruktiven Rahmenbedingungen frei gewählt werden. Die Aufgabe der Ventilelemente besteht darin, die im statischen Zustand des Türscharniers durch die Ventilelemente verschlossenen Durchflußkanäle bei Erreichen eines über die Ventilelemente festlegbaren Drucks zu öffnen, so dass ein Umströmen des fluiden Mediums zwischen den Kammern möglich ist.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Ventilelemen- te und die Durchflußkanäle dabei in dem Trennelement angeordnet. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht eine besonders kleine, insbesondere schmale Bauform des Türscharniers. Zudem lässt sich eine derart weitergebildetes Türscharnier aufgrund seines einfachen Aufbaus besonders kostengünstig herstellen.
Gemäß einer alternativen Weiterbildung der Erfindung können die Durchflußkanäle und die Ventilelemente auch in einem Gehäuse des Feststellers angeordnet sein. Die Durchflußkanäle verlaufen dabei in beliebiger Weise in dem Gehäuse, sind jeweils an einer Stelle durch ein Ventilelement verschlossen und münden mit ihren Enden in den Kammern. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, das Trennelement besonders einfach und vor allem besonders klein auszubilden, so dass auch ein entsprechender Feststeller nur einen geringen Raumbedarf aufweist. Darüber hinaus weist diese Ausgestaltung der Erfindung eine größere Gestaltungsfreiheit bei der Anordung der Ventilelemente auf. Diese können bspw. derart angeordnet werden, dass sie ggf. ohne eine umfangreiche Demontage des Türscharniers zugänglich sind.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Trennelement derart in dem Feststeller angeordnet und mit dem Scharnierstift verbunden ist, daß eine Drehbewegung des Scharnierstifts eine Längsbewegung des Trennelements entlang des Scharnierstifts bewirkt.
Gemäß dieser Weiterbildung der Erfindung wird eine durch eine Schwenkbewegung der Fahrzeugtür hervorgerufene Drehbewegung des Scharnierstiftes relativ gegenüber dem Feststeller in eine Längsbewegung des Trennelements innerhalb des Feststellers umgewandelt. Diese Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich durch ihren äußerst geringen Bauraum aus, wobei die Kammern, bezogen auf die Einbaulage, übereinander um die Scharnierstiftachse herum angeordnet sind. Die Verbindung des Trennelements mit dem Scharnierstift erlaubt eine direkte und unmittelbare Übertragung der Schwenkbewegung der Fahrzeugtür auf den Feststeller. Die Umwandlung der Schwenkbewegung der Scharnierstifts in eine Längsbewegung des Trennelements erlaubt überdies eine besonders schlanke Bauform des Türscharniers.
Die Anordnung bzw. Verbindung des Scharnierstiftes mit dem Trennelement ist grund- sätzlich frei wählbar. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Trennelement jedoch exzentrisch zur Längsachse des Scharnierstiftes an diesem angeordnet. Die Ausgestaltung der Erfindung erlaubt es, auf eine ggf. erforderliche separate Verdrehsicherung zu verzichten, da durch die exzentrische Anordnung die Verschiebbarkeit des Trennelements auf Bewegungen entlang der Scharnierachse begrenzt ist. Ein derart weitergebildetes Türscharnier zeichnet sich durch seine hohe Funktionssicherheit aus, wobei es besonders kostengünstig herstellbar ist. Die erzielte Verdrehsicherung ermöglicht eine direkte Umwandlung der Drehbewegung des Scharnierstiftes auf das Trennelement.
Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Trennelement durch einen Kolben gebildet, wobei der Feststeller zwei durch den Kolben flüssigkeitsdicht voneinander abgegrenzte und mit einem fluiden Medium gefüllte Kammern aufweist, wobei der Kolben derart in dem Feststeller angeordnet und mit dem Scharnierstift verbunden ist, daß eine Drehbewegung des Scharnierstifts eine Längsbewegung des Kolbens entlang des Scharnierstifts bewirkt und wobei der Kolben die die Kammern verbindenden Durchflußkanäle aufweist, die durch die Ventilelemente verschlossen sind.
Gemäß dieser Weiterbildung der Erfindung wird eine durch eine Schwenkbewegung der Fahrzeugtür hervorgerufene Drehbewegung des Scharnierstiftes relativ gegenüber dem Feststeller in eine Längsbewegung des Kolbens innerhalb des Feststellers umgewandelt. Diese Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich durch ihren äußerst geringen Bauraum für den Feststeller, insbesondere das Gehäuse aus, welches besonders schmal ausgeführt werden kann, da auf separate Durchflußkanäle innerhalb des Gehäuses verzichtet werden kann. Die Kammern sind, bezogen auf die Einbaulage, übereinander um die Scharnierstiftachse herum angeordnet sind.
Auch die Ausgestaltung der Kammern in dem Feststeller unter Verwendung des vorteil- hafterweise vorzusehenden Kolbens, ist grundsätzlich frei wählbar. In einer einfachsten Ausgestaltung kann der Feststeller bspw. einen mit einem entsprechenden Kolben korrespondierenden Innenraum aufweisen. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die in einem Gehäuse des Feststellers ausgebildeten Kammern jedoch einenends jeweils durch voneinander abgewandten Flächen des Trennelements, bspw. des Kolbens und anderends, d. h. diesen Flächen des Trennelements, bspw. Kolbens gegenüberliegend, durch eine in dem Gehäuse angeordnete untere und obere Ringscheibe begrenzt.
Die untere und obere Ringscheibe, bei der es sich um sowohl gegenüber der Innenwand des Gehäuses als auch gegenüber dem die Ringscheibe durchdringenden Trennelement abgedichtete Bauteile handelt, gewährleisten in besonders zuverlässiger Weise die für die Funktion des Türscharniers erforderliche Dichtigkeit der Kammern bei allen im Betrieb anfallenden Drücken. Auf eine spezielle Ausgestaltung des Gehäuseinnenraumes kann aufgrund der Verwendung der Ringscheiben verzichtet werden. Das Trennelement ist seinerseits derart ausgebildet, daß zwischen ihm und den Ringscheiben jeweils eine Kammer gebildet ist, die flüssigkeitsdicht voneinander abgegrenzt sind und deren Größe durch Verschieben des Trennelements veränderlich ist.
Die Ausbildung des Trennelements, bspw. des Kolbens zur Bildung der Kammern kann dabei ebenfalls frei gewählt werden. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Trennelement jedoch ein Mittelstück auf, das zumindest abschnittsweise abdichtend, d. h. in einem Bereich umlaufend flüssigkeitsdicht an einer Innenwand des Gehäuses anliegt sowie einen gegenüber den Endbereichen des Trenn- elements verbreiterten Querschnitt aufweist.
Die an das Mittelstück angrenzenden ringförmigen Absätze bilden dabei die verschiebbaren Innenwände der Kammern. Ein gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung weitergebildetes Trennelement zeichnet sich durch seine besonders einfache Konstruktion aus. Das Mittelstück, das zumindest in einem Bereich umlaufend abdichtend an einer Innenwand des Gehäuses anliegt, verhindert in besonders einfacher Weise einen unkontrollierten und die Funktion des Türscharniers beeinträchtigenden Austausch des fluiden Mediums zwischen den Kammern. In Abhängigkeit von dem Verhältnis der Größe des Mittelstücks zu der Größe der an das Mittelstück angrenzenden Endbereiche kann die für den Druckaufbau wirkende Fläche des Trennelements frei gewählt werden. Ein demgemäß weitergebildetes Türscharnier zeichnet sich durch seinen besonders einfachen Aufbau und zuverlässige Funktionsweise aus.
Im Falle der vorteilhafterweise vorzusehenden Verwendung von Ringscheiben in Verbindung mit einem Trennelement mit Endabschnitten, die einen geringeren Querschnitt als das Mittelstück aufweisen, sind die Ringscheiben gemäß einer Weiterbildung der Erfindung gegenüber den Endabschnitten des Trennelements bspw. eines Kolbens sowie gegenüber der Innenwand des Gehäuses flüssigkeitsdicht in dem Feststeller angeordnet und die dem Mittelstück zugewandten Flächen der Ringscheiben bilden die im wesentlichen feststehenden Innenwände der Kammern.
Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Türscharniers ist bereits dann gewähr- leistet, wenn das Trennelement, bspw. der Kolben, gegenüber ortsfesten Innenwänden der Kammer verschiebbar angeordnet ist, wobei die Innenwände der Kammer bspw. durch die Ringscheiben gebildet sein können. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung liegt jedoch eine Ringscheibe auf ihrer der Kammer abgewandten Seite an einem Federelement an, das die Ringscheibe in Richtung auf die Kammer vorspannt, wobei das Federelement vorzugsweise an seinem der Ringscheibe abgewandten Ende gegenüber dem Gehäuse abgestützt ist. Eine vorgespannte Lagerung einer Innenwand einer Kammer gleicht in gewissen Bereichen Volumenschwankungen des sich aus dem Volumen der beiden Kammern zusammengesetzten Innenraums in Folge von Temperaturschwankungen aus. Überdies sorgt das Federelement für einen konstanten Druck innerhalb des mit dem fluiden Medium gefüllten Innenraums. Im Betrieb ist auch die federbelastete Ringscheibe quasi ortsfest angeordnet. Die Abstützung des Federelements kann an beliebiger Stelle erfolgen. Gemäß dieser Weiterbildung der Erfindung erfolgt dies jedoch vorzugsweise in dem Gehäuse.
Grundsätzlich können neben einer ortsfesten Anordnung beider Ringscheiben im Gehäuse auch beide Ringscheiben federbelastet ausgestaltet sein. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung liegt jedoch zumindest eine Ringscheibe mit ihrer der Kammer abgewandten Seite innerhalb des Gehäuses an diesem an. Im Falle der Verwendung einer durch ein Federelement belasteten Ringscheibe kann die Abstützung des Federelements, wie bereits erwähnt, in beliebiger Weise, vorzugsweise innerhalb des Gehäuses erfolgen. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestal- tung der Erfindung ist jedoch das der Ringscheibe abgewandte Ende des Federelements an einer in das Gehäuse einschraubbaren Druckscheibe abgestützt. Die Verwendung einer Druckscheibe ermöglicht es, in Abhängigkeit von der Einschraubtiefe, die durch das Federelement erzeugte Vorspannkraft einzustellen. Auch erlaubt diese Ausgestaltung der Erfindung einen besonders einfachen und schnellen Austausch im Falle eines Defektes des Federelementes. Darüber hinaus dient die Druckscheibe als Verschlußelement für das Gehäuse, das den Eintritt von Schmutz, Feuchtigkeit etc. verhindert.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Druckscheibe ferner eine Öffnung zur radialen Lagerung eines Endes des Scharnierstifts auf. Die Druckscheibe erfüllt demgemäß nicht nur eine Abstützfunktion des Federelements sowie eine Schutzfunktion, sondern dient auch zur radialen Lagerung des Scharnierstiftes, so daß auf zusätzliche Bauteile verzichtet werden kann, wobei besonders vorteilhafterweise in der Öffnung bspw. eine Gleitbuchse oder dergleichen angeordnet ist. Darüber hinaus kann die Druckscheibe zusätzlich als Anschlagelement für eine auf das aus der Druckscheibe hinausragende Ende des Scharnierstiftes aufschraubbare Befestigungsmutter dienen, womit dieser in axialer Richtung an dem Feststeller fixiert werden kann.
Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Türscharniers setzt voraus, daß eine Schwenkbewegung der Fahrzeugtür eine Relativbewegung des Scharnierstifts gegenüber dem Feststeller, bzw. dem Trennelement, bspw. dem Kolben, hervorruft. Eine hierfür erforderliche verdrehfeste Verbindung des Scharnierstifts mit der Tür- oder Säulenkonsole kann grundsätzlich beliebig ausgestaltet sein. Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Scharnierstift jedoch an seinem der anderen von Tür- oder Säulenkonsole zugewandten Ende zur formschlüssigen Verbindung mit der anderen von Tür- oder Säulenkonsole ausgebildet. Vorzugsweise weist der Scharnierstift an seinem der anderenv on Tür- oder Säulenkonsole zugewandten Ende einen sich quer zur Scharnierstiftachse verlaufenden Steg auf. Eine derartige Ausgestaltung der Erfindung gewährleistet in besonders zuverlässiger Weise, daß eine Schwenkbewegung der Fahrzeugtür zu einer Relativbewegung des Scharnierstifts gegenüber dem Feststeller führt. Der sich quer zur Scharnierstiftachse erstreckende Steg, welcher besonders vorteilhafterweise auch konisch ausgebildet sein kann und somit eine Montage des Scharnierstifts in einer entsprechenden Aufnahme- Öffnung an der Tür- oder Säulenkonsole erleichtert, zeichnet sich durch seine besonders hohe Zuverlässigkeit der Verbindung aus.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Scharnierstift an seinem der anderen von Tür- oder Säulenkonsole zugewandten Ende einen stirnsei- tig auf dem Gehäuse aufliegenden Flansch auf. Ein derartiger Flansch, der bspw. im Falle der Verwendung eines zylindrischen Gehäuses einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der Innendurchmesser des Zylinders, dient zur axialen Positionierung des Scharnierstifts in dem Feststeller. Darüber hinaus dient der Flansch als Gehäusedeckel, so daß auf weitere Bauteile zum Verschließen des Gehäuses verzichtet werden kann. Dadurch kann das Türscharnier in besonders kostengünstiger Weise hergestellt werden. Ein sich besonders vorteilhafterweise an den Flansch anschließender, in das Gehäuse ragenden Steg, dient zur einfachen radialen Ausrichtung des Scharnierstiftes gegenüber dem Gehäuse.
Die Verbindung des Scharnierstifts mit dem Kolben derart, daß eine Rotationsbewegung des Scharnierstifts in eine Translationsbewegung des Kolbens umgewandelt wird, kann grundsätzlich in beliebiger Weise ausgestaltet sein. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Scharnierstift zur Verbindung mit dem Kolben jedoch ein Außengewinde und der Kolben ein entsprechend ausgebildetes Innengewin- de auf. Diese Art der Verbindung zwischen Scharnierstift und Kolben ist besonders einfach herstellbar und ermöglicht es, in Abhängigkeit von der Wahl des Gewindes in einfacher Weise die gewünschte Umwandlung der Rotationsbewegung in eine Translationsbewegung zu erreichen. Insbesondere erlaubt die Verwendung eines Gewindes eine im wesentlichen spielfreie Umwandlung der Drehbewegung des Scharnierstifts in eine Längsbewegung des Kolbens. Der Scharnierstift ist dabei besonders vorteilhafterweise kaltfließpreßtechnisch hergestellt und axial in dem Gehäuse festgelegt verdrehbar in diesem gelagert. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Scharnierstift einenends durch eine Befestigungsschraube verdrehfest an der Türkonsole und anderenends durch eine auf ein Gewinde aufschraubbare Mutter axial an dem Feststeller festgelegt. Eine derartige Ausgestaltung der Erfindung gewährleistet in besonders zuverlässiger Weise eine sichere Anordnung des Scharnierstifts in dem Feststeller, wobei in diesem Fall der Feststeller an der Säulenkonsole und der Scharnierstift verdrehsicher an der Türkonsole angeordnet ist. Dies ist als bevorzugte Ausführungsform für das Türscharnier anzusehen.
Das erfindungsgemäße Türscharnier gewährleistet, daß die Fahrzeugtür in jeder belie- bigen Öffnungsposition relativ gegenüber der Türkarosserie arretierbar ist. Eine Arretierung erfolgt jedoch auch in einem Bereich um eine Schließlage der Fahrzeugtür, d. h. auch wenn die Fahrzeugtür geschlossen ist. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist daher vorgesehen, daß der Feststeller derart ausgebildet ist, daß im Bereich einer Position des Trennelements, bspw. Kolbens, die dieses einnimmt, wenn sich eine mit der Türkonsole verbundene Fahrzeugtür im Bereich ihrer Schließlage befindet, eine die Ventilelemente überbrückende Durchflußmöglichkeit besteht. Durch eine solche Durchflußmöglichkeit wird verhindert, daß im Bereich um die Schließlage der Fahrzeugtür - hierunter wird im Rahmen der Erfindung eine Stellung der Fahrzeugtür verstanden, in der diese sich in geschlossener Position an der Fahr- zeugkarosserie befindet bzw. einen nur geringen Öffnungswinkel aufweist - durch den Feststeller die Fahrzeugtür arretiert wird. Eine derartige Ausgestaltung der Erfindung steigert den Bedienkomfort, da zur Öffnung der Fahrzeugtür auf ein zum Lösen der Arretierung erforderliches Betätigungsmoment zum Verschwenken der Fahrzeugtür verzichtet werden kann. Die Durchflußmöglichkeit bildet dabei eine Art Bypass-Leitung, die trotz geschlossener Ventilelemente den Austausch des fluiden Mediums zwischen den Kammern ermöglicht.
Die Ausgestaltung der Durchflußmöglichkeit kann grundsätzlich in beliebiger Weise erfolgen. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Gehäuse an seiner Innenwandung im Bereich der der Schließlage der Fahrzeugtür zugeordneten Position des Kolbens eine Nut auf, die derart angeordnet ist, daß in dieser Position ein die Kammern gegeneinander abdichtender Dichtungsring des Mittelstücks im Bereich der Nut angeordnet ist. Die Anordnung einer Nut, vorzugsweise im Bereich der oberen oder unteren Ringscheibe der Innenwandung des Gehäuse in sich in Scharnier- stiftachsenrichtung erstreckender Weise, stellte eine besonders einfache Möglichkeit dar, eine die Ventilelemente überbrückende Verbindungsmöglichkeit der Kammern herzustellen.
Bei der Verwendung eines Kolbens als Trennelement wird die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Türscharniers dadurch erreicht, daß in Folge einer Verdrehung des Scharnierstifts eine Axialbewegung des Kolbens erfolgt. Es ist dabei nicht zwingend erforderlich, daß der Kolben keine radiale Bewegung ausführt. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Kolben jedoch zur verdrehsicheren Anordnung im Gehäuse mit mindestens einer im Bereich des Mittelstücks angeordneten Nut zur Aufnahme eines in dem Gehäuse angeordneten Sicherungsmittels versehen. Eine derartige Anordnung des Kolbens im Gehäuse gewährleistet, daß die vollständige Rotationsbewegung des Scharnierstifts in eine Axialbewegung des Kolbens umgewandelt wird. Hier- durch werden besonders kurze, zum Lösen der Arretierung erforderliche Schaltwege erzielt. Die Sicherungsmittel sind dabei besonders vorteilhafterweise durch zwei gegenüberliegend durch die Gehäusewand in entsprechende Nuten an dem Mittelstück ragende Zapfen gebildet.
Grundsätzlich kann der Kolben auch zur Verwendung einer Begrenzung des Schwenkwinkels verwendet werden, nämlich dann, wenn die axiale Verschiebbarkeit des Kolbens innerhalb des Feststellers durch entsprechende Anschlagelemente begrenzt ist. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die axiale Verschiebbarkeit des Kolbens in dem Feststeller jedoch derart ausgebildet, daß die Kam- mern im gesamten Schwenkbereich der Türkonsole relativ gegenüber der Säulenkonsole mit einem fluiden Medium gefüllt sind. Diese Ausgestaltung der Erfindung gewährleistet, daß im gesamten Schwenkbereich der Fahrzeugtür die Funktion des Feststellers gewährleistet ist. Verschleißerscheinungen, die aus einer Vielzahl von Endanschlägen resultieren können, wird wirksam vorgebeugt.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Türkonsole zur Begrenzung der Schwenkbewegung gegenüber der Säulenkonsole einen Ausleger mit einer mit der Säulenkonsole in Eingriff bringbaren Anschlagfläche auf. Ein derartiger Anschlag stellt eine besonders einfache Möglichkeit dar, den Schwenkwinkel der Türkonsole gegenüber der Säulenkonsole zu begrenzen und den maximalen Öffnungswinkel festzulegen.
Die Anordnung der Ventilelemente ebenso wie die Auswahl der Ventilelemente kann grundsätzlich in beliebiger Weise erfolgen. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Ventilelemente jedoch in entsprechenden Öffnungen in dem Mittelstück des Kolbens angeordnet. Eine derartige Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht eine besonders kostengünstige Herstellung des Türscharniers. Die Ventilelemente, bei der es sich besonders vorteilhafterweise um einfache federbelastete Kugelelemente handeln, gewährleisten in besonders zuverlässiger Weise die Funktion des Türscharniers. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Ventilelemente einstellbar. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine besonders breite Einsetzbarkeit des erfindungsgemäßen Türscharniers. Die Einstellbarkeit der Ventilelemente ermöglicht dabei eine Anpaßbarkeit an unterschiedliche, den Einsatzbedingungen entsprechende Lastfälle.
Als fluides Medium kann ebenfalls grundsätzlich jedes geeignete Medium verwendet werden. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das fluide Medium jedoch durch ein Hydraulik- oder Servoöl gebildet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Türscharniers mit Feststeller; Fig. 2 eine Explosionsdarstellung des Türscharniers von Fig. 1; Fig. 3 eine Draufsicht auf das Türscharnier von Fig. 1; Fig. 4 eine Ansicht eines Schnitts des Türscharniers von Fig. 1 entlang der Schnittlinie
A-A von Fig. 3; Fig. 5 eine Ansicht eines Schnitts des Türscharniers von Fig. 1 entlang der Schnittlinie
B-B von Fig. 3
Fig. 6 eine vergrößerte Ansicht eines Schnitts des Feststellers von Fig. 1 entlang der Schnittlinie B-B von Fig. 3; Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer Säulenkonsole mit daran angeordnetem, geöffneten Feststeller;
Fig. 8 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit Z von Fig. 7;
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht einer teilweise aufgeschnittenen Säulenkonsole einer zweiten Ausführungsform eines Türscharniers;
Fig. 10 eine Seitenansicht der geöffneten Säulenkonsole des Türscharniers von Fig. 9 ohne Trennelement;
Fig. 11 eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform eines Türscharniers und Fig. 12 eine perspektivische Ansicht einer vierten Ausfuhrungsform eines Türscharniers.
In Fig. 1 ist ein Türscharnier 1 zur gelenkigen Anordnung einer hier nicht dargestellten Kraftfahrzeugtür an einer hier ebenfalls nicht dargestellten Fahrzeugkarosserie in einer perspektivischen Ansicht dargestellt. Zur Anordnung des Türscharniers 1 an einer Fahrzeugkarosserie weist dieses eine Säulenkonsole 3 auf, welche mit der Fahrzeugkarosserie verschraubbar ist. Die Anordnung der Fahrzeugtür an dem Scharnier 1 erfolgt an einer Türkonsole 2.
Die Säulenkonsole 3 und die Türkonsole 2 sind über einen Scharnierstift 10 drehgelenkig miteinander verbunden, wobei der Scharnierstift 10 verdrehfest an einem sich von einer Grundplatte 5 der Türkonsole 2 erstreckenden Ausleger 8 angeordnet ist. Der Scharnierstift 10 erstreckt sich dabei durch einen mit einem Grundkörper 6 der Säulenkonsole 3 verbunden Feststeller 4 und ist in einem Gehäuse 7 des Feststellers 4 drehbar gelagert, so daß eine Verschwenkbarkeit der Türkonsole 2 gegenüber der Säulenkonsole 3 gewährleistet ist. Zur Festlegung eines maximalen Öffnungswinkels der Fahrzeugtür weist der Ausleger 8 zusätzlich eine Anschlagfläche 9 auf, die bei Erreichen des maximalen Öffnungswinkels an dem Grundkörper 6 der Säulenkonsole 3 zur Anlage kommt (vgl. Fig. 2-6).
Zur verdrehsicheren Aufnahme des Scharnierstifts 10 an dem Ausleger 8 der Säulenkonsole 2 weist der Scharnierstift 10 an seinem in der Einbaulage dem Ausleger 8 zugewandten Ende einen sich quer zur Scharnierstiftachse erstreckenden, sich in Einfüh- rungsrichtung in den Ausleger 8 verjüngenden Steg 15 auf. Der Steg 15 ist im montierten Zustand in einer entsprechend ausgestalteten Aufnahmeöffnung in dem Ausleger 8 angeordnet. Zur Lagesicherung des Scharnierstifts 10 an dem Ausleger 8 weist der Scharnierstift 10 an seinem dem Ausleger 8 zugewandten Ende ein Innengewinde 16 auf. Die- ses dient zur Aufnahme einer von der dem Scharnierstift 10 gegenüberliegenden Seite des Auslegers 8 einschraubbaren Befestigungsschraube 17.
Der an dem Grundkörper 6 der Säulenkonsole 3 befestigte Feststeller 4 weist ein hohl- zylindrisches Gehäuse 7 auf. Innerhalb des Gehäuses 7 ist ein Kolben 18 längsver- schieblich, jedoch verdrehsicher angeordnet. Zur verdrehsicheren Anordnung weist der Kolben 18 dabei im Bereich eines Mittelstücks 19 zwei sich in Scharnierachsenrichtung erstreckende Nuten 20 auf, die im montierten Zustand zur Aufnahme sich durch eine Bohrung 40 der Wand des Gehäuses 7 erstreckender Sicherungsstifte 39 dienen. Das Mittelstück 19 des Kolbens 18 weist an seiner Umfangsfläche einen Dichtungsring 23 auf, durch den die- bezogen auf die Einbaulage - oberhalb und unterhalb des Kolbens 18 befindlichen Bereiche im Gehäuse 7 flüssigkeitsdicht voneinander abgegrenzt sind. An das Mittelstück 19 schließen sich jeweils an einen Absatz einen geringeren Querschnitt als das Mittelstück 19 aufweisende Endabschnitte 25, 26 des Kolbens 18 an, die in der Einbaulage oberhalb und unterhalb des Mittelstücks 19 eine obere und untere ringförmige Kammer 35, 36 in dem Gehäuse 7 bilden.
Die Kammern 35, 36 sind zum einen durch die sich an die Endabschnitte 25, 26 angrenzenden Absätze des Mittelstücks 19 begrenzt. Parallel zur Scharnierstiftachse werden die Kammern 35, 36 durch eine Innenwandung des Gehäuses 7 sowie die Endabschnitte 25, 26 begrenzt. Auf der den Absätzen des Mittelstücks 19 gegenüberliegenden Seiten werden die Kammern 35, 36 durch Ringscheiben 21, 22 begrenzt, die an ihrem Umfang jeweils einen Dichtungsring 23 aufweisen, der zur flüssigkeitsdichten Anordnung der Ringscheiben 21, 22 in dem Gehäuse 7 dient. Die - bezogen auf die Einbaulage - obere Ringscheibe 21 liegt innerhalb des Gehäuses 7 an einem Absatz an. Die untere Ring- scheibe 22 ist hingegen an ihrer dem Kolben 18 abgewandten Seite durch eine Druckfeder 30 federbelastet, wobei sich die Druckfeder 30 an einer in ein Innengewinde 29 des Gehäuses 7 einschraubbaren Druckscheibe 28 abstützt. Neben den Dichtungen 23, die zur Abdichtung der Ringscheiben 21, 22 gegenüber einer Innenwand des Gehäuses 7 dient, weisen die Ringscheiben 21, 22 zusätzlich innenliegende Dichtungsringe 24 auf, die an den die Ringscheiben 21, 22 durchdringenden Endabschnitten 25, 26 des Kolbens
18 flüssigkeitsdicht anliegen.
Die Innenwandung des Gehäuses 7, die Absätze des Mittelstücks 19, die Endabschnitte 25, 26 sowie die Ringscheiben 21, 22 bilden somit zwei durch das Mittelstück 19 flüssig- keitsicht voneinander getrennte Kammern 35, 36 innerhalb des Gehäuses 7 des Feststellers 4. Im montierten Zustand ist innerhalb dieser Kammern 35, 36 ein Servoöl angeordnet. Um eine Längsverschiebung des Kolbens 18 innerhalb des Gehäuses 7 zu ermöglichen, weist der Kolben 18 zusätzlich im Bereich seines Mittelstücks 19 zwei Durch- trittsöffnungen 34 auf, welche die beiden Kammern 35, 36 miteinander verbinden. Die Durchtrittsöffnungen 34 sind durch zwei in Aufnahmeöffnungen 32 in dem Mittelstück
19 eingesetzte Ventilelemente 31a, 31b verschlossen, wobei in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung des Kolbens 18 immer jeweils ein Ventilelement 31a, 31b bei Erreichen eines festgelegten Drucks öffnet, wohingegen das andere in einer Schließstellung ver- bleibt.
Zur Umwandlung der Drehbewegung des Scharnierstifts 10 in eine Längsbewegung des Kolbens 18 innerhalb des Gehäuses 7 weist der Scharnierstift 10 ein Außengewinde 11 auf, das sich mit einem Innengewinde 27 des Kolbens in Eingriff befindet. Im Betrieb des Türscharniers 1 sind die Kammern 35, 36 mit einem Servoöl gefüllt und das gesamte System steht aufgrund der federbelasteten Ringscheibe 22 unter einem konstanten Druck.
Im statischen Zustand, d. h. bei einem Stillstand der Fahrzeugtür, sind die Ventilele- mente 31a, 31b verschlossen und verhindern durch die Blockade der Durchtrittsöffnungen 34 somit ein freies Verschwenken der mit der Türkonsole 2 verbundenen Fahrzeugtür. Zur Verschwenkung ist es zunächst erforderlich, daß ein Benutzer durch Druck auf die Fahrzeugtür in die gewünschte Schwenkrichtung einen definierten Druck in einer der Kammern 35, 36 (abhängig von der Schwenkrichtung) aufbaut. Dieser muß so hoch sein, daß dadurch das entsprechende Ventilelement 31a, 31b öffnet und eine Strömungsverbindung zwischen den Kammern 35, 36 besteht. Das Servoöl kann dann von der einen Kammer 35, 36 in die andere Kammer 35, 36 gelangen. Nach Öffnen eines der Ventilelemente 31a, 31b erfolgt die Schwenkbewegung mit einem gegenüber dem zum Öffnen erforderlichen Kraftaufwand wesentlich reduzierteren Kraftaufwand. Nach Erreichen eines beliebigen Öffnungswinkels und Beendigung der Schwenkbewegung befindet sich das System wieder im statischen, drucklosen Zustand, in dem die Ventilelemente 31a, 31b wieder die Durchtrittsöffnungen 34 verschließen und die an der Türkon- sole 2 angeordnete Fahrzeugtür in ihrer Position arretiert ist.
Zur verdrehbaren Lagerung des Scharnierstifts 10 in dem Gehäuse 7 des Feststellers 4 weist die Druckscheibe 28 ein Gleitlager 38 auf. An dem dem Ausleger 8 zugewandten Ende weist der Scharnierstift 10 einen Flansch 14 auf, der das Gehäuse 7 verschließt, wobei er unter Zwischenschaltung eines Gleitrings 41 auf dem umlaufenden Rand des Gehäuses 7 aufliegt. Zur radialen Lagerung dient ferner eine Gleitbuchse 37, die an einem sich von dem Flansch 14 in Richtung auf den Kolben 18 erstreckenden umlaufenden Steg angeordnet ist. Auf der dem Ausleger 8 gegenüberliegenden Seite ist der Scharnierstift 10 durch eine auf ein Gewinde 12 des Scharnierstifts 10 aufschraubbare Mutter 13 an der Druckscheibe 28 axial festgelegt. In einer hier nicht dargestellten Ausführungsform ist das dem Ausleger 8 gegenüberliegende Ende des Scharnierstifts 10 vernietet.
Um zu verhindern, daß eine Arretierung einer mit dem Türscharnier 1 verbundenen Fahrzeugtür auch in einem Bereich (o°bis 15-200 Öffnungswinkel der Fahrzeugtür) um die Schließlage der Fahrzeugtür erfolgt, was zu Komforteinbußen führen würde, weist die Innenwandung des Gehäuses 7 im Bereich der oberen Druckkammer 35 eine sich in Scharnierstiftachse erstreckende Nut 33 auf. Diese Nut 33 ist derart angeordnet, daß die Dichtung 23 des Kolbens 18 überbrückt wird, wenn der Kolben 18 eine Position inner- halb des Gehäuses 7 erreicht, die dem Bereich der Fahrzeugtür um seine Schließlage entspricht. Idealerweise deckt dabei die Nut 33 einen Bereich von o bis z. B. 15-20° Öffnungswinkel der Fahrzeugtür ab. Die Nut 33 ermöglicht es dabei, daß das Servoöl ohne Betätigung der Ventilelemente 31a, 31b von der einen Kammer 35 in die andere Kammer 36 gelangt und umgekehrt. Die Dichtung 23 des Mittelstücks 19 wird dabei über- brückt. Die Nut 33 bildet eine Bypass-Leitung (vg. Fig. 7 und 8).
In Fig. 8 und 9 ist eine Säulenkonsole 3a einer weiteren Ausführungsform eines hier nicht dargestellten Türscharniers dargestellt. Der wesentlichen Unterschied zwischen dem in den Figuren 1-8 dargestellten Feststellers 4 und dem in den Figuren 9 und 10 dargestellten Feststellers 4a besteht in der Ausgestaltung des Trennelements 18a, sowie der Anordnung der Durchflußkanäle 34a und Ventil elemente 31c. Der Scharnierstift 10a weist in seinem mittleren Bereich ein Innengewinde 11a auf, durch das das Trennelement 18a mittels eines hier nicht dargestellten, korrespondierend ausgebildetenen Innengewindes mit dem Scharnierstift 10a verbunden ist. Eine Rotationsbewegung des Scharnierstifts 10a führt zu einer Translationsbewegung des Trennelements 18a. Das Trennelement 18a weist zwei beiderseits eines flachen Mittelstücks 19a angeordneten verjüngte Bereiche 25a, 26a auf. Der untere verjüngte Bereich 26a ist dabei innerhalb des Gehäuses 7a axial verschiebbar gelagert. Der obere verjüngte Bereich 25a ist in einer in das Gehäuse einsetzbaren Verschlußkappe 43a axial verschiebbar gelagert. Zur Abdichtung der durch das Mittelstück 19a abgetrennten Kammern 35a, 36a gegenüber den verjüngten Bereichen 25a, 26a liegen diese an das Gehäuse 7a bzw. die Verschlußkappe 43a eingelassene Dichtungselemente an. Das Mittelstück 19a ist seinerseits mit einem umlaufenden Dichtungsring versehen, der die Kammer 35a und die Kammer 36a flüssigkeitsdicht voneinander trennt.
Zur axialen und radialen Lagesicherung des Scharnierstiftes 10a ist dieser an seiner dem Steg 15 gegenüberliegenden Ende unter Verwendung eines Sicherungsrings 44 an einer in das Gehäuse 7a eingesetzten Scharnierstiftführung 42 drehbar gelagert. An dem der Scharnierstiftführung 42 gegenüberliegenden Enden liegt der Scharnierstift 10a mit seinem Absatz 14 auf dem Gehäuse 7a auf.
Die Kammern 35a, 36a sind über Durchflußkanäle 34a, die innerhalb des Gehäuses 7a angeordnet sind, und mit ihren Enden jeweils in den Kammern 35a, 36a enden, miteinander verbunden. Ein Ventilelement 31c, welches ebenfalls in das Gehäuse 7a eingesetzt ist, bestimmt die Strömungsrichtung des Fluides durch den Durchflußkanal 34a, wobei ein Durchfluß nur in einer Richtung und nur bei Erzeugung eines durch die Ventilelemente 31c vorgegebenen Druckes, der hoch genug ist, um das Ventilelement 31c zu öff- nen, möglich ist. Ein zweiter Durchflußkanal 34a, der ebenfalls am Umfang der Kammern 35a, 36a angeordnet ist, ist ebenfalls durch ein Ventilelement verschlossen, wobei dieses eine dem ersten Ventilelement 31c entgegengesetzte Durchströmung zuläßt. - l8 -
Die Ventilelemente 31c sind in das Gehäuse 7a einschraubbar und mittels Federelemente belastet, wobei besonders vorteilhafterweise über das Federelement der Druck einstellbar ist, bei dem die Ventilelemente 31c den jeweiligen Durchflußkanal 34a öffnen.
Das Funktionsprinzip des in den Fig. 9 und 10 dargestellten Feststellers 4a entspricht dem Funktionsprinzip des in den Fig. 1-8 dargestellten Feststellers 4. Eine Schwenkbewegung einer hier nicht dargestellten Fahrzeugtür wird durch die verdrehfeste Verbindung zwischen der Türkonsole und dem Scharnierstift 10a, wobei der Steg 15 in eine entsprechende Aufnahmeöffnung an der Türkonsole eingreift, auf den Scharnierstift 10a übertragen.
Das auf den Scharnierstift 10a beim Verschwenken der Fahrzeugtür, bzw. zu Beginn der Schwenkbewegung wirkende Drehmoment wird von dem Scharnierstift 10a über das Gewinde 11a auf das Trennelement 18a übertragen. Das Drehmoment des Scharnier- Stifts 10a wird in eine in die Scharnierachsenrichtung gerichtet Kraft des Trennelements 18a umgewandelt, wobei die exzentrische Anordnung des Trennelements 18a auf dem Scharnierstift 10a die Bewegungsrichtung des Trennelements 18a auf Bewegungen in Scharnierachsenrichtung beschränkt. Aufgrund der Krafteinleitung auf das Trennelement 18a und damit das Mittelstück 19a wird der Druck - abhängig von der Bewegungs- richtung - in einer der mit Hydrauliköl gefüllten Kammern 35a, 36a erhöht.
Über die die Kammern 35a, 36a verbindenden Durchflußkanäle 34a wird auch der Druck auf die in den Durchflußkanälen 34a angeordneten Ventilelemente 31c erhöht. Erreicht der Druck einen durch die Ventilelemente 31c vorgegebenen Wert, öffnet - abhängig von der Bewegungsrichtung des Trennelements 18a - eines der Ventilelemente 31c, so daß das Hydrauliköl von der einen Kammer 35a, 36a in die andere Kammer 35a, 36a umströmen kann und ein Verschwenken der Fahrzeugtür möglich ist.
Nach Beendigung des Schwenkvorgangs der Fahrzeugtür sinkt der Druck in den Kam- mern 35a, 36a ab, so daß das Ventilelement 31c wieder schließt und eine Arretierung der Fahrzeugtür bewirkt. Fig. 11 und Fig. 12 zeigen in einer perspektivischen Darstellung zwei weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Türscharniers 1. Deren Aufbau unterscheidet sich dabei von den zuvor dargestellten Ausführungsformen durch den Aufbau des Feststellers 4b. So ist bei dem Feststeller 4b das Trennelement 18 im Gegensatz zu den zuvor dargestellten Feststellern 4, 4a nicht direkt an dem Scharnierstift 10, sondern an einem parallel zum Scharnierstift 10 angeordneten Führungsstift entlang dessen Längsachse verschiebbar angeordnet.
Der drehbar gelagerte Führungsstift, der wie auch das Trennelement 18 in einem Zylin- der 50, 50a angeordnet ist, befindet sich dabei über ein verdrehsicher auf dem Führungsstift angeordnetes Verzahnungselement mit einem ebenfalls verdrehsicher auf dem Scharnierstift 10 angeordneten Verzahnungselement in Eingriff, so dass eine Drehbewegung des Scharnierstifts 10 eine Drehbewegung des Führungsstifts bewirkt, die wiederum eine Verstellung des Trennelements innerhalb des Zylinders 50, 50a ent- lang des Führungsstifts zur Folge hat.
Grundsätzlich stimmt auch bei diesen Ausführungsformen die Funktionsweise des Feststellers 4b, u. a. die Umwandlung der Drehbewegung des Führungsstifts in eine translatorische Bewegung des Trennelements mit den zuvor beschriebenen Feststellern 4, 4a überein, wobei das Trennelement 18 jedoch nicht am Scharnierstift 10, sondern am Führungsstift angeordnet ist. Die Anordnung des Trennelements 18 an dem Führungsstift, bzw. in dem Zylinder 50, 50a entspricht der zuvor dargestellten Anordnung des Trennelements 18 am Scharnierstift 10 bzw. im Gehäuse 7.
Die Kopplung des Scharnierstifts 10 mit dem Führungsstift unter Verwendung einer unter einer Abdeckung 51 des Gehäuses 7b des Feststellers 4b angeordneten Verzahnung ermöglicht eine Über-/ Untersetzung der Drehbewegung des Scharnierstifts 10 nach Art eines Getriebes und so eine optimale Festlegung der Drehbewegung des Führungsstifts und damit Verstellbewegung des Trennelements 18 in Abhängigkeit vom Schwenkwinkel einer an dem Türscharnier 1 angeordneten Tür. Die Ausrichtung des Zylinders 50, 50a, nämlich in der Einbaulage nach oben oder unten gerichtet, kann dabei entsprechend den vorliegenden Bedingungen erfolgen.

Claims

- 2O -Ansprüche
1. Türscharnier mit Feststeller für Kraftfahrzeuge, mit
5 - einer an einer Fahrzeugkarosserie anordbaren Säulenkonsole, einer mit einer Fahrzeugtür verbindbaren Türkonsole, einem die Türkonsole und die Säulenkonsole drehgelenkig verbindenden Scharnierstift, wobei der Feststeller an der einen von Tür- oder Säulenkonsole befestigt ist und wobei 10 - der Scharnierstift an der anderen von Tür- oder Säulenkonsole verdrehfest und in dem Feststeller verdrehbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststeller (4, 4a, 4b) zwei durch ein verstellbares Trennelement (18) flüssigkeitsdicht voneinander abgegrenzte und mit einem fluiden Medium gefüllte Kammern (35, !5 36) aufweist, wobei das Trennelement (18) derart in dem Feststeller (4, 4a, 4b) angeordnet und mit dem Scharnierstift (10) verbunden ist, daß eine Drehbewegung des Scharnierstifts (10) relativ zum Feststeller (4, 4a, 4b) eine eine Volumenänderung der Kammern (35, 36) hervorrufende Verstellbewegung des Trennelements (18) zur Folge hat, und wobei die Kammern (35, 36) über durch Ventilelemente (31a, 31b) verschlos- 0 sene Durchflußkanäle (34) miteinander verbunden sind.
2. Türscharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußkanäle (34) und die Ventilelemente (31a, 31b) in dem Trennelement (18, 18a) angeordnet sind. 5
3. Türscharnier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchflußkanäle (34a, 34b) und die Ventilelemente (31c) in einem Gehäuse (7a) des Feststellers (4a) angeordnet sind.
4. Türscharnier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement 0 (18, 18a) derart in dem Feststeller (4, 4a, 4b) angeordnet und mit dem Scharnierstift
(10) verbunden ist, daß eine Drehbewegung des Scharnierstifts (10) eine Längsbewegung des Trennelements (18) entlang des Scharnierstifts (10) bewirkt.
5. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (18) exzentrisch zur Längsachse des Scharnierstifts (10) an diesem angeordnet ist.
6. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennelement durch einen Kolben (18) gebildet ist, wobei der Feststeller (4) zwei durch den Kolben (18) flüssigkeitsdicht voneinander abgegrenzte und mit einem fluiden Medium gefüllte Kammern (35, 36) aufweist, wobei der Kolben (18) derart in dem Feststeller (4) angeordnet und mit dem Scharnierstift (10) verbunden ist, daß eine Drehbewegung des Scharnierstifts (10) eine Längsbewegung des Kolbens (18) entlang des Scharnierstifts (10) bewirkt und wobei der Kolben (18) die die Kammern (35, 36) verbindenden Durchflußkanäle (34) aufweist, die durch die Ventilelemente (31a, 31b) verschlossen sind.
7. Türscharnier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in einem Gehäuse (7, 7a) des Feststellers (4) ausgebildeten Kammern (35, 35a, 36, 36a) einenends jeweils durch voneinander abgewandte Flächen des Trennelements (18, 18a) und ande- renends durch eine in dem Gehäuse (7, 7a) angeordnete untere und obere Ringscheibe (21, 22) begrenzt sind.
8. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennelement (18, 18a) ein Mittelstück (19, 19a) aufweist, das zumindest abschnittsweise abdichtend an einer Innenwand des Gehäuses (7, 7a) anliegt sowie einen gegenüber den Endbereichen des Trennelements (18, 18a) verbreiterten Querschnitt aufweist, wobei die an das Mittelstück (19, 19a) angrenzenden, ringförmigen Absätze die verschiebbaren Innenwände der Kammern (35, 35a, 36, 36a) bilden.
9. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheiben (21, 22) gegenüber den verjüngten Bereichen des Trennelements (18, 18a) sowie gegenüber der Innenwand des Gehäuses (7, 7a) flüssigkeitsdicht in dem
Feststeller (4, 4a, 4b) angeordnet sind und die dem Mittelstück (19, 19a) zugewandten Flächen der Ringscheiben (21, 22) im wesentlichen feststehende Innenwände der Kammern (35, 35a, 36, 36a) bilden.
10. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ringscheibe (22) auf ihrer der Kammer (36) abgewandten Seite an einem Federelement (30) anliegt, das die Ringscheibe (22) in Richtung auf die Kammer (36) vor- spannt, wobei das Federelement (10) vorzugsweise an seinem der Ringscheibe (22) abgewandten Ende gegenüber dem Gehäuse (7) abgestützt ist.
11. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ringscheibe (21) mit ihrer der Kammer (35) abgewandten Seite innerhalb des Ge- häuses (7) an diesem anliegt.
12. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das der Ringscheibe (22) abgewandte Ende des Federelements (10) an einer in das Gehäuse (7) einschraubbaren Druckscheibe (28) abgestützt ist.
13. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckscheibe (28) eine Öffnung zur radialen Lagerung eines Endes des Scharnierstiftes (10) aufweist.
14. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Scharnierstift (10) an seinem der anderen von Tür- oder Säulenkonsole (2, 3) zugewandten Ende zur formschlüssigen Verbindung mit der anderen von Tür- oder Säulenkonsole (2, 3) ausgebildet ist, vorzugsweise einen sich quer zur Scharnierstiftachse verlaufenden Steg (15) aufweist.
15. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Scharnierstift (10) an seinem der anderen von Tür- oder Säulenkonsole (33) zugewandten Ende einen stirnseitig auf dem Gehäuse (7) aufliegenden Flansch (14) aufweist.
16. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Scharnierstift (10) zur Verbindung mit dem Trennelement (18, 18a) ein Außengewinde (12) und das Trennelement (18, 18a) ein entsprechend ausgebildetes Innengewinde (11) aufweist.
17. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der besonders vorteilhafterweise kaltfließpreßtechnisch hergestellte Scharnierstift (10) axial in dem Gehäuse (7) festgelegt verdrehbar in diesem gelagert ist.
18. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Scharnierstift (10) einenends durch eine Befestigungsschraube (17) verdrehfest an der Türkonsole (2) und anderenends durch eine auf ein Gewinde (12) aufschraubbare Mutter (13) axial an dem Feststeller (4) festgelegt ist.
19. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststeller (4, 4a, 4b) derart ausgebildet ist, daß im Bereich einer Position des Trennelements, vorzugsweise des Kolbens (18), die dieses einnimmt, wenn sich eine mit der Türkonsole (2) verbundene Fahrzeugtür im Bereich ihrer Schließlage befindet, eine die Ventilelemente (31a, 31b, 31c) überbrückende Durchflußmöglichkeit besteht.
20. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (7) an seiner Innenwandung im Bereich des der Schließlage einer Fahrzeugtür zugeordneten Position des Kolbens (18) eine Nut (33) aufweist, die derart an- geordnet ist, daß ein die Kammern (35, 36) gegeneinander abdichtender Dichtungsring
(23) des Mittelstücks (19) im Bereich der Nut (33) angeordnet ist.
21. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung des Gehäuses (7) im Bereich der oberen oder unteren Ringscheibe (21, 22) eine sich in Scharnierstiftachsenrichtung erstreckende Nut (33) aufweist.
22. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (18) zu dessen verdrehsicheren Anordnung im Gehäuse (7) mindestens eine im Bereich des Mittelstücks (14) angeordnete Nut (26) zur Aufnahme eines in dem Ge- häuse (7) angeordneten Sicherungsmittels (34) aufweist.
23. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungsmittel durch zwei gegenüberliegend durch die Gehäusewand in Nuten (20) ragende Zapfen (39) gebildet sind.
24. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Verschiebbarkeit des Trennelements (18, 18a) in dem Feststeller (4) derart ausgebildet ist, daß die Kammern (35, 35a, 36, 36a) im gesamten Schwenkbereich der Türkonsole (2) relativ gegenüber der Säulenkonsole (3) mit einem fluiden Medium gefüllt sind.
25. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Türkonsole (2) zur Begrenzung der Schwenkbewegung gegenüber der Säulenkonso- Ie (3) einen Ausleger (8) mit einer mit der Säulenkonsole (3) in Eingriff bringbaren Anschlagfläche (9) aufweist.
26. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilelemente (31a, 31b) in entsprechenden Öffnungen in dem Mittelstück (19) des Kolbens (18) angeordnet sind.
27. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilelemente (31a, 31b, 31c) einstellbar sind.
28. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das fluide Medium durch ein Hydrauliköl gebildet ist.
29. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Führungsstift um seine Längsachse verdrehbar in dem Feststeller (4b) ange- ordnet und derart mit dem Scharnierstift (10) verbunden ist, dass eine Drehbewegung des Scharnierstifts (10) eine Drehbewegung des Führungsstifts bewirkt, wobei das Trennelement (18) derart an dem Führungsstift angeordnet ist, dass eine Drehbewegung des Führungsstifts zu einer Verstellbewegung des Trennelements (18) führt.
30. Türscharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsstift und der Scharnierstift (10) über miteinander in Eingriff befindliche, eine korrespondierende Verzahnung aufweisende Kopplungselemente, bevorzugt Zahnräder, verbunden sind.
PCT/EP2008/006581 2007-08-09 2008-08-08 Türscharnier mit feststeller für kraftfahrzeuge WO2009019039A1 (de)

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