DE10025888B4

DE10025888B4 - Seitentür eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE10025888B4
Application number: DE10025888A
Authority: DE
Inventors: Andreas Clausen-Schaumann; Bernd Nurtsch; Albert Dr. Weichenrieder
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2000-05-25
Filing date: 2000-05-25
Publication date: 2010-09-02
Anticipated expiration: 2020-05-26
Also published as: DE10025888A1; DE10143028A1

Abstract

Seitentür eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Personenkraftfahrzeugs, welche zum Erreichen einer Offenstellung mittels eines Drehgelenks (1) um einen bestimmten Winkel um eine Drehgelenkachse (7) nach oben verschwenkbar ist und eine seitliche Axialbewegung ausführt, wobei das Drehgelenk (1) wenigstens zwei Gelenkteile (2, 3) aufweist, von denen das erste Gelenkteil (2) fest mit der Fahrzeugkarosserie und das zweite Gelenkteil (3) mit der Tür (5) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Tür (5) ein Koppelmechanismus (4) verbunden ist, der die Relativbewegung zwischen dem ersten und zweiten Gelenkteil (2, 3) in eine Schwenkbewegung der Tür (5) um eine zur Drehgelenkachse (7) senkrechte Schwenkachse (6) umsetzt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Seitentür eines Kraftfahrzeugs insbesondere Personenkraftfahrzeugs, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Aus der DE 196 39 663 A1 ist eine derartige Seitentür bekannt, bei welcher mit Hilfe einer Kolben-/Zylindereinheit, die in einer karosseriefesten Lagerstelle der Seitentür vorgesehen ist, zunächst eine Axialbewegung der Seitentür und nachfolgend eine Schwenkbewegung nach oben in die Offenstellung ausgeführt wird. Hierdurch kann zwar ein Freischwenken der Seitentür von der Umgebungskontur des Fahrzeugs erreicht werden, jedoch steht die Tür in der geöffneten Position relativ weit vom Fahrzeug ab.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine eingangs genannte Seitentür zu schaffen, bei welcher der Winkel, mit welchem die geöffnete Tür vom Fahrzeug absteht, verringert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
Bei der Erfindung wird ein Koppelmechanismus vorgesehen, der die Relativbewegung zwischen zwei Gelenkteilen des Drehgelenks, mit welchem die Tür sowohl seitlich axial als auch rotatorisch bewegt wird, in eine Schwenkbewegung der Tür um eine zur Drehgelenkachse senkrechte Schwenkachse umsetzt. Die Schwenkbewegung erfolgt beim Öffnen der Tür zum Fahrzeug hin, wodurch der Winkel, mit welchem die geöffnete Tür vom Fahrzeug absteht, erheblich verringert werden kann.
Zwar ist aus der DE 41 14 811 A1 ein Scharnierarm für eine Kraftfahrzeugtür bekannt, dessen Drehbewegung mit der Drehbewegung eines weiteren Hebels gekoppelt ist. Eine Verschwenkung der Kraftfahrzeugtür nach oben ist hierbei jedoch nicht vorgesehen.
Das Drehgelenk, in welchem die seitliche Axialbewegung und die Drehbewegung der Tür ausgeführt werden, befindet sich bevorzugt im vorderen unteren Teil der Tür und die Lagerstelle für das Drehgelenk ist karosserieseitig im unteren Bereich der A-Säule an der Karosserie vorgesehen. Das Drehgelenk besitzt im Wesentlichen zwei Gelenkteile, von denen ein erstes Gelenkteil eine karosseriefeste Achse mit einer äußeren Kreiszylinderfläche bildet, auf welcher ein zweites als Gelenkhülse ausgebildetes Gelenkteil axial und rotatorisch beweglich geführt ist. Zwischen der karosseriefesten Achse und der Gelenkhülse wirkt eine Führung, welche die Drehbewegung der Gelenkhülse bevorzugt gleichzeitig in eine Axialbewegung entlang der Drehgelenkachse umsetzt.
In bevorzugter Weise wird der Koppelmechanismus beim Öffnen der Tür nach einem bestimmten Drehwinkel, beispielsweise bei ca. 45° oder einem größeren Drehwinkel aktiviert. Durch die Aktivierung des Koppelmechanismus wird die Seitentür nach dem genannten Drehwinkel um die zur Drehgelenkachse senkrecht verlaufende Schwenkachse, welche in unmittelbarer Nähe des Drehgelenks vorgesehen ist, zum Fahrzeug hin geschwenkt bzw. gekippt. Der Koppelmechanismus kann hierzu ein längliches beispielsweise stab- oder stangenförmiges Koppelelement aufweisen, das an seinem einen Ende mit der Karosserie verbunden ist und an seinem anderen Ende mit der Tür verbunden ist. In bevorzugter Weise ist das Koppelelement in seiner Länge verstellbar, wobei die Verstelllänge in Abhängigkeit von dem Drehwinkel, ab welchem der Koppelmechanismus aktiviert wird, kürzer bemessen wird, als die Axialbewegung des zweiten Gelenkteils bzw. der Gelenkhülse. In bevorzugter Weise wirkt das Koppelelement beim Öffnen der Tür als Zugelement und beim Schließen der Tür als Schubelement. Beim Schließen der Tür wird somit erreicht, dass die zum Fahrzeug hin gekippte Tür für ein erleichtertes Zurückbringen in die Öffnungskontur an der Karosserie aufgrund der Schubwirkung zurückgeschwenkt wird.
Das Koppelelement besitzt bevorzugt an dem Ende, welches mit der Tür verbunden ist, ein Gelenk, welches die Schwenk- und Drehbewegung der Tür ausgleicht.
Die Schwenkachse kann als Scharnier ausgebildet sein, wobei dieses Scharnier die Funktion eines Notfallscharniers haben kann. Hierdurch ist gewährleistet, dass nach einem Unfall das seitliche Aufschwenken der Seitentür um die Schwenkachse bzw. Scharnierachse möglich ist. Hierdurch ist das Öffnen des Fahrzeugs auch dann möglich, wenn sich dieses beispielsweise in Dachlage oder in einer anderen das Hochdrehen der Tür verhindernden Lage befindet. In bevorzugter Weise bildet die Schwenkachse, um welche die Tür im Normalbetrieb beim Öffnen zum Fahrzeug hin, geschwenkt bzw. gekippt wird, auch die Scharnierachse des Notfallscharniers, die bei geschlossener Tür im Wesentlichen senkrecht zum Fahrzeugschweller verläuft.
Anhand der Figuren wird an einem Ausführungsbeispiel die Erfindung noch näher erläutert.
Es zeigt
1 ein Drehgelenk, in welchem die Seitentür am Fahrzeug gelagert ist, im Zustand bei geschlossener Tür;
2 das Drehgelenk der 1 bei teilweise geöffneter Tür mit einem Drehwinkel von ca. 60° um die Gelenkachse;
3 das Drehgelenk bei vollständig geöffneter Tür nach einem Drehwinkel von ca. 90°;
4 das Drehgelenk in einer bei Normalbetrieb geschlossenen Stellung mit geöffnetem Notfallscharnier;
5 eine Fahrzeugseite von hinten gesehen mit zwei Positionen der geöffneten Seitentür; und
6 eine Seitenansicht einer Fahrzeugseite mit geöffneter Tür.
Ein Ausführungsbeispiel einer Seitentür 5 ist in einem Drehgelenk 1, welches im Einzelnen in den 1 bis 4 dargestellt ist, im unteren Bereich einer A-Säule eines Kraftfahrzeugs an der Fahrzeugkarosserie verankert. In den 1 bis 4 ist das vordere untere Türteil gezeigt, welches mit dem Drehgelenk 1 verbunden ist. Das Drehgelenk 1 besitzt zwei ineinander angeordnete Gelenkteile, nämlich ein erstes inneres Gelenkteil 2 und zweites äußeres Gelenkteil 3. Das erste Gelenkteil 2 bildet eine mittels einer Konsole 16 am Fahrzeugaufbau verankerte Gelenkachse 7 mit einer um diese angeordneten kreiszylindrischen Außenfläche. Auf dieser kreiszylindrischen Außenfläche ist in Form einer Gelenkhülse das zweite Gelenkteil 3 rotatorisch und in axialer Richtung beweglich geführt. Hierzu ist eine Führungseinrichtung 8 vorgesehen, welche beim dargestellten Ausführungsbeispiel von einer wendelförmigen Führungsbahn 17 im zweiten Gelenkteil 3 und einem am ersten Führungsteil befestigten Vorsprung 18, welcher in die Führungsbahn ragt, gebildet wird. Der Vorsprung 18 und die Führungsbahn 17 können auch in umgekehrter Anordnung am zweiten und ersten Gelenkteil 3 und 2 vorgesehen sein. Für eine reibungsarme Führung des Vorsprunges 18 in der wendelförmigen Führungsbahn 17 ist am Vorsprung 18 eine Rolle 19 drehbar gelagert. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind am ersten Gelenkteil 2 und am zweiten Gelenkteil 3 jeweils zwei diametral angeordnete Vorsprünge 18 und Führungsbahnen 17 vorgesehen. Die wendelförmige Führungsbahn 17 wird, wie in den 1 bis 4 dargestellt ist, von einer Ausnehmung in dem hülsenförmigen zweiten Gelenkteil 3 gebildet.
Am hülsenförmigen zweiten Gelenkteil 3 ist, wie im Einzelnen noch erläutert wird, die Tür 5 befestigt. Die Befestigungsstelle befindet sich im vorderen unteren Teil der Seitentür.
Die Tür 5 ist um eine Schwenkachse 6, welche von einem Scharnier 11 gebildet wird, am zweiten Gelenkteil 3 schwenkbar gelagert. Mit der Tür 5 ist ein Koppelmechanismus 4 verbunden. Der Koppelmechanismus 4 besitzt ein längliches Koppelelement 9 in Form eines Stabes oder einer Stange. Das eine Ende des länglichen Koppelelementes 9 ist über Gelenk 10 mit der Tür 5 und das andere Ende des Koppelelementes 9 ist an der Karosserie beispielsweise direkt über die Konsole 6 oder über das die Gelenkachse 7 bildende erste Gelenkteil 2 verankert.
Der so gebildete Koppelmechanismus 4 bewirkt, dass eine Relativbewegung zwischen dem ersten Gelenkteil 2 und dem zweiten Gelenkteil 3 in eine Schwenkbewegung der Tür 5 um die Schwenkachse 6, welche senkrecht zur Drehgelenkachse 7 verläuft, umgesetzt wird. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird dies wie folgt erreicht.
Wenn die Tür 5 aus der in 1 dargestellten geschlossenen Position zum Öffnen mit ihrem rückwärtigen Teil nach oben in die in 6 gezeigte Position verschwenkt wird, dreht sich das äußere hülsenförmige Gelenkteil 3 auf der kreiszylindrischen Außenfläche des innenliegenden ersten Gelenkteiles 2. Aufgrund dieser Drehung um die Gelenkachse 7 wird durch die Führung 8 gleichzeitig eine Axialverschiebung des äußeren Gelenkteils 3 gegenüber dem inneren Gelenkteil 2 entlang der Gelenkachse 7 bewirkt. Die Tür 5 führt somit sowohl eine zur Seite hin gerichtete axiale Verschiebung als auch eine rotatorische Bewegung am Fahrzeugaufbau aus. Aufgrund der axialen und rotatorischen Bewegung, die gleichzeitig oder nacheinander erfolgen können, erreicht man eine gute Freigängigkeit der Fugen beim Öffnen und Schließen der Tür.
Da das koaxial zur Gelenkachse 7 sich erstreckende Koppelelement 9 an seinem einen Ende karosserieseitig festgelegt ist, wirkt sich die Relativbewegung des zweiten Gelenkteils 3 gegenüber dem ersten Gelenkteil 1 insbesondere die axiale Verschiebung auf die Tür 5 aus. Das andere Ende des Koppelelementes 9 ist über das Gelenk 10 im radialen Abstand von der Schwenkachse 6 mit der Tür verbunden. Hierdurch wird die Tür 5 aus der in der 1 gezeigten Stellung um die Schwenkachse 6 zum zweiten Gelenkteil 3 hin verschwenkt und gelangt nach Beendigung der gesamten öffnenden Drehbewegung, bei welcher die Tür 5 in die in 6 dargestellte geöffnete Position gebracht wird, in die in 3 dargestellte Position. Dabei wird die Seitentür 5, wie es in 5 dargestellt ist, zum Fahrzeugaufbau hin verschwenkt. Wie aus den 1 und 3 zu ersehen ist, wird die bei geschlossener Tür (1) im Wesentlichen in vertikaler Richtung bzw. im Wesentlichen senkrecht zum Fahrzeugschweller 21 angeordnete Schwenkachse 9 in eine horizontal bzw. im Wesentlichen parallel zum Fahrzeugschweller 21 sich erstreckende Position (3) gebracht. In Zusammenwirkung mit dem Koppelmecha nismus 4 erreicht man hierdurch eine Kipp- bzw. Schwenkbewegung der Fahrzeugtür zum Fahrzeugaufbau hin.
In bevorzugter Weise kann der Koppelmechanismus 4 auch dahingehend ausgestaltet sein, dass die Schwenkbewegung der Tür 5 zum Fahrzeug hin, wie sie in 5 dargestellt ist, erst dann beginnt, wenn die Tür um einen bestimmten Winkel, beispielsweise 45° oder mehr nach oben um die Drehgelenkachse 7 verschwenkt worden ist. Diese verzögerte Aktivierung des Koppelmechanismusses 4 kann dadurch bewirkt werden, dass die Länge des Koppelelementes 9 verstellbar ist. Hierzu kann die Stange des Koppelelementes 9 in einer Buchse 20 zwischen zwei Anschlägen verschiebbar geführt sein. die Buchse 20 ist fahrzeugfest angeordnet und beispielsweise am ersten Gelenkteil 2 befestigt. Hierdurch wird eine variable Länge des Koppelelementes 9 erreicht. Die Verstelllänge ist kürzer als die Axialbewegung des zweiten Gelenkteils 3 entlang der Drehgelenkachse 7. Wenn die Tür 5 aus der in der 1 dargestellten geschlossenen Position in Richtung zur geöffneten Position (6) bewegt wird, verschiebt sich die Stange des Koppelelementes 9 zunächst um die Verstelllänge innerhalb der Buchse 20. Dabei führt die Tür 5 eine Drehbewegung um die Drehgelenkachse 7 aus, ohne dass eine Schwenk- bzw. Kippbewegung um die Schwenkachse 6 bewirkt wird. Sobald die Stange des Koppelelementes 9 bei ihrem stattfindenden axialen Auszug aus der Buchse 20 einen Endanschlag erreicht, ist der Koppelmechanismus 4 aktiviert und das Koppelelement wirkt wie ein Zugelement auf die Tür 5 und zieht die Tür 5 in Richtung zum zweiten Gelenkteil 3 hin. Dabei wird, wie schon erläutert, die Tür 5 um die Schwenkachse 6 zum Fahrzeug hin verschwenkt (5).
Die Stange des Koppelelementes 9 ist drehbar um die Drehgelenkachse 7 in der Buchse 20 gelagert, so dass das Koppel element die Drehbewegung der Tür 5 um die Drehgelenkachse 7 mit ausführt. Das Koppelelement 9 besitzt, wie schon erläutert, das Gelenk 10, das eine parallel zur Schwenkachse 6 verlaufende Gelenkachse besitzt. Hierdurch werden sowohl die Drehbewegung der Tür 5 um die Drehgelenkachse 7 als auch die Schwenkbewegung der Tür 5 um die Schwenkachse 6 ausgeglichen. Beim Schließen der Tür 5 wirkt das Koppelelement 9 gegebenenfalls nach seiner Zurückbewegung um die Verstelllänge als Schubelement, wodurch die Tür vom Fahrzeug weg zurückgekippt wird.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Schwenkachse 6 von dem Scharnier 11 gebildet. Das Scharnier 11 kann, wie im Einzelnen anhand der 4 erläutert wird, zusätzlich als Notfallscharnier ausgebildet sein. Hierzu besitzt das Scharnier 11 drei Scharnierbügel. Ein erster Scharnierbügel 12 ist drehfest mit dem äußeren zweiten Gelenkteil 3 verbunden. Hierdurch wird die jeweilige Position der Schwenkachse 6, welche gleichzeitig die Scharnierachse ist, bestimmt. Ein zweiter Scharnierbügel 13 ist mit einem Sperrelement verbunden, das Teil einer noch zu erläuternden Sperre 15 ist. Ein dritter Scharnierbügel 14 ist fest mit der Tür 5 verbunden. Ferner ist am dritten Scharnierbügel 14 ein zweites Sperrelement der Sperre 15 vorgesehen.
Wenn bei einem Unfall das Fahrzeug in eine solche Lage beispielsweise Dachlage kommt, bei welcher die Seitentür 5 durch eine Drehbewegung um die Drehgelenkachse 7 nicht geöffnet werden kann, wird durch die beschriebene Ausbildung des Scharniers 11 die Möglichkeit geschaffen, die Tür durch seitliches Verschwenken um die eine vertikale Lage zum Fahrzeugschweller 21 einnehmende Schwenkachse 6 wie eine herkömmliche Tür zu öffnen. Hierzu wird zunächst die Sperre 15, welche beim normalen Betrieb die beiden Scharnierbügel 13 und 14 fest miteinander verbindet, gelöst. Dies kann von Hand oder veranlaßt durch eine Crash-Signal mit Hilfe eines Kraftspeichers, beispielsweise pyrotechnisch erfolgen. Nach dem Lösen der Sperre ist der dritte Scharnierbügel 14 mit der daran befestigten Tür 5 um die Schwenkachse 6 in die in der 4 dargestellte Position schwenkbar.
Wie aus den 1 bis 4 zu ersehen ist, greift das Koppelelement 9 an den zweiten Scharnierbügel 3 an. Dieser ist im Normalbetrieb über die Sperre 15 fest mit dem dritten Scharnierbügel 14 und damit mit der Tür 5 verbunden. Bei der erläuterten Notfallsituation wird der dritte Scharnierbügel 14 und damit die seitliche Schwenkbewegung der Tür 5 freigegeben.

1: Drehgelenk
2: erstes Gelenkteil
3: zweites Gelenkteil
4: Koppelmechanismus
5: Tür
6: Schwenkachse
7: Gelenkachse
8: Führung
9: Koppelelement
10: Gelenk
11: Scharnier
12: erster Scharnierbügel
13: zweiter Scharnierbügel
14: dritter Scharnierbügel
15: Sperre
16: Konsole
17: Führungsbahn
18: Vorsprung
19: Rolle
20: Buchse
21: Fahrzeugschweller

Claims

Seitentür eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Personenkraftfahrzeugs, welche zum Erreichen einer Offenstellung mittels eines Drehgelenks (1) um einen bestimmten Winkel um eine Drehgelenkachse (7) nach oben verschwenkbar ist und eine seitliche Axialbewegung ausführt, wobei das Drehgelenk (1) wenigstens zwei Gelenkteile (2, 3) aufweist, von denen das erste Gelenkteil (2) fest mit der Fahrzeugkarosserie und das zweite Gelenkteil (3) mit der Tür (5) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Tür (5) ein Koppelmechanismus (4) verbunden ist, der die Relativbewegung zwischen dem ersten und zweiten Gelenkteil (2, 3) in eine Schwenkbewegung der Tür (5) um eine zur Drehgelenkachse (7) senkrechte Schwenkachse (6) umsetzt.
Seitentür nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Koppelmechanismus (4) die Axialbewegung des zweiten Gelenkteils (3) gegenüber dem ersten Gelenkteil (2) in die Schwenkbewegung der Tür (5) umgesetzt ist.
Seitentür nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (6) mit dem zweiten Gelenkteil (3) fest verbunden ist.
Seitentür nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Gelenkteil (2) und dem zweiten Gelenkteil (3) eine Führung (8) vorgesehen ist, welche die Drehbewegung des zweiten Gelenkteils (3) in eine Axialbewegung entlang der Drehgelenkachse (7) umsetzt.
Seitentür nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gelenkteil (2) als karosse riefeste Achse und das zweite Gelenkteil (3) als auf dem ersten Gelenkteil (2) axial und rotatorisch bewegliche Gelenkhülse, die mit der Tür (5) verbunden ist, ausgebildet sind.
Seitentür nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Koppelmechanismus (4) beim Öffnen der Tür (5) nach einem bestimmten Drehwinkel aktiviert ist.
Seitentür nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehwinkel ca. 45° oder größer ist.
Seitentür nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Koppelmechanismus ein längliches Koppelelement (9) aufweist, das im Wesentlichen koaxial zur Drehgelenkachse (7) angeordnet ist, und an seinem einen Ende mit der Karosserie und an seinem anderen Ende mit der Tür (5) verbunden ist.
Seitentür nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (9) in seiner Länge verstellbar ist, wobei die Verstelllänge kürzer ist als die Axialbewegung des zweiten Gelenkteils (3).
Seitentür nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (9) beim Öffnen der Tür (5) als Zugelement und beim Schließen der Tür (5) als Schubelement wirkt.
Seitentür nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (9) ein Gelenk (10) aufweist, welches die Schwenk- und Drehbewegung der Tür (5) ausgleicht.
Seitentür nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (6) durch ein Scharnier (11) gebildet ist.
Seitentür nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Scharnierbügel (12) am zweiten Gelenkteil (3) und ein zweiter Scharnierbügel (13) an der Tür (5) befestigt sind.
Seitentür nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (6) bei geschlossener Tür (5) etwa vertikal bezüglich des Fahrzeugschwellers angeordnet ist.
Seitentür nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Tür (5) im Normalbetrieb über eine lösbare Sperre (15) mit dem Koppelmechanismus (4) verbunden ist.
Seitentür nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (9) am zweiten Scharnierbügel (13), der im Normalbetrieb mit der Tür (5) verbunden ist, angreift.
Seitentür nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Tür (5) an einem dritten Scharnierbügel (14) befestigt ist, der im Normalbetrieb über die Sperre (15) mit dem zweiten Scharnierbügel (13) fest verbunden ist.
Seitentür nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperre (15) durch ein Crash-Signal lösbar ist.