DE19743962A1 - Scharnier zur Schwenkverstellung einer Kraftfahrzeugtür - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Scharnier zur Schwenkverstellung einer Tür eines Kraftfahrzeuges mit den Merkmalen des Oberbe­ griffes des Anspruches 1.

Derartige Scharniere werden insbesondere für die sich jeweils um eine vertikale Achse öffnenden Hecktüren eines sogenannten "Kastenwagens" verwendet. Gemäß gesetzlicher Vorschriften müssen sich diese Türen bei einer Öffnungsstellung von etwa 90° selbsttätig sichern. Bei bekannten Scharnieren ist dazu beispielsweise ein Arm vorgesehen, der um eine parallel zur Schwenkachse der Tür verlaufende Achse schwenkbar an der Tür gelagert ist und federbelastet gegen eine am Türholm oder Türrahmen befestigte Führung vorgespannt ist. Beim Öffnen der Tür gleitet das freie Ende des Armes entlang der Führung und rastet bei etwa um 90° geöffneter Tür in einen Fanghaken der Führung ein. Um die Tür noch weiter öffnen zu können, muß diese Rastverbindung zwischen dem freien Ende des Armes und dem Fanghaken der Führung gelöst werden. Dazu muß die Tür zu­ nächst wieder um einen bestimmten Winkel geschlossen werden. In dieser Stellung kann dann von Hand der Arm entgegen seiner Federvorspannung von der Führung entfernt werden, so daß er bei der anschließenden Öffnungsbewegung der Tür nicht mit dem Fanghaken in Eingriff kommt. Dabei muß der Verwender mit bei­ den Armen tätig werden, um einerseits den Arm von der Führung wegzuhalten und um andererseits die Tür zu bewegen. Die Heck­ türen können dann beispielsweise um etwa um 270° geöffnet werden und dabei seitlich an den Längsseitenwänden des Fahr­ zeuges zur Anlage kommen. Die Vorgehensweise, um die Hecktü­ ren um mehr als 90° öffnen zu können, ist somit relativ um­ ständlich und benutzerunfreundlich. Darüber hinaus stehen Teile des Scharniers, beispielsweise der federbelastete Arm, an der Tür des Fahrzeuges ab, wodurch diese Bauteile Beschä­ digungen ausgesetzt sind bzw. Schaden verursachen können.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, bei einem Scharnier der eingangs angegebenen Art das Öffnen der Tür um mehr als einen vorbestimmten Winkel zu vereinfa­ chen, wobei eine selbsttätige Arretierung bzw. Sicherung der Tür gewährleistet sein soll, wenn die Tür die Öffnungsstel­ lung mit dem vorbestimmten Öffnungswinkel erreicht.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch ein Scharnier mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Die Erfindung beruht hierbei auf dem allgemeinen Gedanken, in einem der Scharnierlappen eine bezüglich des Scharnierbolzens radiale Öffnung vorzusehen, in die ein am anderen Scharnier­ lappen angeordneter, bezüglich des Scharnierbolzens radial vorgespannter Arretierbolzen bei Erreichen der vorbestimmten Winkel-Stellung der Tür einrastet, der mit Hilfe elektroma­ gnetischer Kräfte "auf Knopfdruck" aus der Öffnung heraus­ ziehbar ist. Zum Lösen dieser Arretierung ist der Arretier­ bolzen erfindungsgemäß mit einem Anker gekoppelt, der teil­ weise in eine Spule eindringt und weiter in diese Spule hin­ eingezogen wird, wenn die Spule mit einem elektrischen Schaltstrom beaufschlagt wird. Diese Beaufschlagung mit Strom erfolgt über einen Schalter. In einer besonderen Ausführungs­ form kann dieser Schalter auch aus einem Berührungssensor ge­ bildet sein.

Um demnach die in der Öffnungs-Stellung mit dem vorbestimmten Winkel arretierte Tür weiter öffnen zu können oder um diese Tür wieder zu schließen, wird über den Schalter in der Spule eine elektromagnetische Kraft erzeugt, die den Anker und so­ mit den damit gekoppelten Arretierungsbolzen in die Spule hineinzieht bzw. aus der Öffnung des Scharnierlappens heraus­ zieht. Dadurch wird die Arretierung bzw. Sicherung aufgehoben und die Tür ist gegenüber dem Fahrzeug bzw. die Scharnierlap­ pen sind gegeneinander frei verschwenkbar.

Neben der komfortablen Bedienung der Entriegelung des erfin­ dungsgemäßen Scharniers ergibt sich außerdem der Vorteil, daß keine vom Fahrzeug bzw. von der Tür abstehende Bauteile vor­ handen sind, so daß Beschädigungen dieser Bauteile bzw. durch diese Bauteile vermieden werden.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltungsform des erfindungsgemä­ ßen Scharniers mit den Merkmalen des Anspruches 2 kann zu­ sätzlich die Anzahl der benötigten Einzelteile reduziert wer­ den.

Eine bevorzugte Ausführungsform mit den Merkmalen des Anspru­ ches 3 schlägt eine besonders raumsparende Anordnung der Ar­ retierungsmittel vor, so daß sich beispielsweise bei geöffne­ ten Hecktüren eines Kraftfahrzeuges eine besonders große La­ deöffnung ergibt.

Eine Ausführungsform mit den Merkmalen des Anspruches 4 gibt eine vorteilhafte Anordnung für den Schalter zu Entriegelung der Arretierung an, so daß dieser leicht erreichbar ist und sich die Tür insbesondere mit einer Hand vollständig öffnen läßt.

Bei einer Ausführungsform mit den Merkmalen des Anspruches 5 wird erreicht, daß beim Schließen, d. h. bei abnehmendem Öff­ nungswinkel einer um mehr als den vorbestimmten Winkel geöff­ neten Tür, der Arretierbolzen nicht in die Öffnung am Schar­ nierlappen einrastet, wenn die Tür ihre vorbestimmte Öff­ nungsstellung erreicht. Derartige Mittel können beispielswei­ se Winkelsensoren od. dgl. sein. Mit Hilfe dieser Maßnahmen ist es möglich, eine um mehr als den vorbestimmten Winkel verschwenkte Tür ohne Gefahr von Beschädigungen rasch und insbesondere schwungvoll zu schließen.

Zweckmäßigerweise ist die Aufnahmeöffnung für den Arretier­ bolzen entsprechend Anspruch 6 derart angeordnet, daß sich ein vorbestimmter Öffnungswinkel ergibt, der einer um etwa 90° geöffneten Tür entspricht.

Eine andere bevorzugte Ausführungsform kann die Merkmale des Anspruches 7 aufweisen, wonach die jeweilige Tür auch in ei­ ner Öffnungsstellung von etwa 270° gesichert werden kann.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Be­ schreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles anhand der Figuren. Es zeigen, jeweils schematisch,

Fig. 1 eine Draufsicht in Richtung der Schwenkachse des Scharniers auf ein erfindungsgemäßes Scharnier in der Schließstellung einer davon gehaltenen, nicht darge­ stellten Tür,

Fig. 2 eine Draufsicht wie in Fig. 1, jedoch mit einer um etwa 90° geöffneten Tür, und

Fig. 3 eine Draufsicht wie in Fig. 1, jedoch mit einer etwa um 180° geöffneten Tür.

Entsprechend Fig. 1 weist ein Scharnier 1 nach der Erfindung einen ersten Scharnierlappen 2 auf, der im Ausführungsbei­ spiel mit einer nicht dargestellten Tür eines ebenfalls nicht dargestellten Kraftfahrzeuges verbunden sein soll. Außerdem weist das Scharnier 1 einen mit dem ersten Scharnierlappen 2 über einen senkrecht zur Zeichnungsebene verlaufenden Schar­ nierbolzen 3, schwenkbar verbundenen zweiten Scharnierlappen 4 auf. Dieser zweite Scharnierlappen 4 ist beispielsweise an einem ebenfalls nicht dargestellten Rahmen oder Holm des Kraftfahrzeuges befestigt.

In der in Fig. 1 dargestellten Schließstellung der Tür sind die Scharnierlappen 2 und 4 etwa parallel zueinander ausge­ richtet. Zwischen den Scharnierlappen 2 und 4 ist eine Arre­ tiereinheit 5 angeordnet, deren Gehäuse 6 am ersten Schar­ nierlappen 2 befestigt ist. Im Gehäuse 6 der Arretiereinheit 5 ist eine elektrische Spule 7 angeordnet, in der ein Anker 8 koaxial angeordnet und axial verschiebbar ist. An dem aus der Spule 7 axial herausragenden Ende des Ankers 8, d. h. entspre­ chend Fig. 1 an dem linken Ende des Ankers 8, ist dieser mit einem Arretierbolzen 9 verbunden. Vorzugsweise sind dieser Arretierbolzen 9 und der Anker 8 entsprechend dem gezeigten Ausführungsbeispiel einteilig ausgebildet.

Der Anker 8 bzw. der Arretierbolzen 9 ist im Ausführungsbei­ spiel mit einem radial nach außen abstehenden umlaufenden Kragen 10 versehen, an dem sich eine Schraubendruckfeder 11 abstützt, die unter Vorspannung zwischen dem Kragen 10 und der Spule 7 bzw. einem entsprechenden Spulengehäuse angeord­ net ist. Bei einer anderen, nicht gezeigten Ausführungsform kann eine Schraubendruckfeder an der der Spule 7 zugewandten Stirnfläche des Bolzens 9 axial angreifen und sich beispiels­ weise am Gehäuse der Spule 7 abstützen, um die Vorspannung des Bolzens 9 zu erzeugen. Auf der der Schraubendruckfeder 11 abgewandten Seite bildet der Kragen 10 einen Endanschlag der bei Erreichen einer maximalen Verschiebung aus der Spule 7 heraus am Gehäuse 6 der Arretiereinheit 5 zur Anlage kommt. Auf diese Weise bildet der Kragen 10 eine Verliersicherung für den Bolzen 9 der Arretiereinheit 5. Im eingebauten Zu­ stand ist eine derartige Verliersicherung jedoch nicht mehr nötig, so daß die Arretiereinheit 5 bzw. der Bolzen 9 bei ei­ ner anderen Ausführungsform auch ohne Kragen 10 auskommt.

Die Schraubendruckfeder 11 bewirkt eine Vorspannung des Arre­ tierbolzens 9 radial gegen einen hülsenförmigen Bereich 12 des zweiten Scharnierlappens 4, der den Scharnierbolzen 3 koaxial umfaßt. Die Arretiereinheit 5 ist derart am ersten Scharnierlappen 2 befestigt, daß ihr Anker 8 bzw. dessen Ar­ retierbolzen 9 sich radial zum Scharnierbolzen 3 erstreckt. In derselben Radialebene, in der der Arretierbolzen 9 am hül­ senförmigen Bereich 12 des zweiten Scharnierlappens 4 zur An­ lage kommt, ist in diesem Bereich 12, jedoch bezüglich der Anlagestelle des Arretierbolzens 9 vorzugsweise um etwa 90° versetzt, eine Öffnung 13 ausgespart, die bezüglich des Scharnierbolzens 3 radial verläuft.

Die Spule 7 ist über einen Schalter 14 an eine Stromversor­ gung anschließbar, so daß in der Spule 7 ein elektromagneti­ sches Feld induziert wird, das eine den Anker 8 in die Spule 7 hinein- bzw. vom Scharnierbolzen 3 wegziehende Kraft er­ zeugt.

Beim Öffnen der Tür schwenkt der daran befestigte erste Scharnierlappen 2 um den Scharnierbolzen 3. Wenn die Tür bzw. der erste Scharnierlappen 2 die vorbestimmte Öffnungsstellung von etwa 90° erreicht, fluchtet der Arretierbolzen 9 mit der Öffnung 13, so daß der Arretierbolzen 9 entsprechend Fig. 2 in die Öffnung 13 eindringen kann. Auf diese Weise werden die Scharnierlappen 2 und 4 in dieser 90°-Stellung gegeneinander verrastet, wobei dementsprechend auch die soweit geöffnete Tür in dieser Stellung arretiert ist. Um die Tür wieder schließen oder um die Tür noch weiter öffnen zu können, wird der Schalter 14 betätigt, der sich beispielsweise in Griffhö­ he auf der Innenseite der Tür befinden kann. Dazu wird die Spule 7 der Arretiereinheit 5 mit Strom beaufschlagt, wodurch ihr Anker 8 und somit der Arretierbolzen 9 in die Spule 7 hineingezogen wird. Dabei wird der Arretierbolzen 9 vollstän­ dig aus der Öffnung 13 herausbewegt, so daß die beiden Schar­ nierlappen 2 und 4 wieder frei um den Scharnierbolzen 3 be­ weglich sind. Demnach kann problemlos die in Fig. 1 gezeigte Verschlußstellung oder die in Fig. 3 gezeigte Öffnungsstel­ lung eingenommen werden, bei der die Tür um etwa 180° geöff­ net ist.

Für die in Fig. 3 gezeigte Öffnungsstellung könnte im hülsen­ artigen Bereich 12 des zweiten Scharnierlappens 4 eine zu­ sätzliche radial verlaufende Öffnung nach der Art der Öffnung 13 vorgesehen sein, so daß die Tür bzw. der erste Scharnier­ lappen 2 auch in dieser Stellung gesichert werden kann.

Bei einer anderen Ausführungsform kann das Scharnier 1 derart ausgebildet sein, daß zwischen den Scharnierlappen 2 und 4 Schwenkbewegungen um den Scharnierbolzen 3 von etwa 270° mög­ lich sind. In einer derartigen extremen Schwenkposition würde die jeweilige Tür an der entsprechenden Außenlängswand des Fahrzeuges zur Anlage kommen. In einer solchen Position könn­ te ebenfalls eine Sicherung zweckmäßig sein, die dann in ent­ sprechender Weise durch eine weitere Öffnung nach Art der Öffnung 13 ebenfalls im hülsenförmigen Bereich 12 des zweiten Scharnierlappens 4 vorgesehen sein kann.

Die Erfindung bietet die besonderen Vorteile, daß die Arre­ tierung einer Tür auf komfortable Weise problemlos aufgehoben werden kann, so daß eine Tür insbesondere auch nur mit einer Hand vollständig geöffnet werden kann. Darüber hinaus ermög­ licht die Erfindung eine kompakte Bauweise ohne nach außen abstehende Bauteile, die bei geöffneten Türen Beschädigungen ausgesetzt wären oder ihrerseits Beschädigungen verursachen könnten.

Claims (7)

1. Scharnier zur Schwenkverstellung einer Tür eines Kraft­ fahrzeuges zwischen einer Schließstellung und wenigstens ei­ ner Öffnungsstellung, mit einem ersten und einem zweiten Scharnierlappen, die über einen gemeinsamen Scharnierbolzen schwenkbar aneinander gelagert sind, wobei Arretierungsmittel vorgesehen sind, mit denen die Scharnierlappen wenigstens in einer Stellung mit einem vorbestimmten Öffnungswinkel lösbar gesichert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierungsmittel aus einem an dem ersten Scharnier­ lappen (2) angeordneten Arretierbolzen (9) bestehen, der mit Federkraft radial an einem hülsenförmigen, den Scharnierbol­ zen (3) umfassenden Bereich (12) des zweiten Scharnierlappens (4) anliegt und bei Erreichen der zu sichernden Öffnungsstel­ lung in eine im hülsenförmigen Bereich (12) vorgesehene Öff­ nung (13) eindringt, wobei der Arretierbolzen (9) durch einen in eine am ersten Scharnierlappen (2) befestigte elektrische Spule (7) eindringenden Anker (8) entgegen der Federkraft an­ getrieben ist, wenn die Spule (7) über einen Schalter (14) mit einem Schaltstrom beaufschlagt ist.

2. Scharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arretierbolzen (9) und der Anker (8) einteilig herge­ stellt sind.

3. Scharnier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Scharnierlappen (2) der Tür und der zweite Scharnierlappen (4) einem der Tür zugeordneten Türholm des Kraftfahrzeuges zugeordnet ist.

4. Scharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (14) auf der Innenseite der Tür, etwa auf Türgriffhöhe, angeordnet ist.

5. Scharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß elektrische und/oder elektronische Mittel vorgesehen sind, die ein Eindringen des Arretierbolzens (9) in die Öff­ nung (13) im hülsenförmigen Bereich (12) des zweiten Schar­ nierlappens (4) nur bei zunehmendem Öffnungswinkel der Tür ermöglichen, während sie bei abnehmenden Öffnungswinkel zu­ mindest im Winkelbereich der Öffnung (13) für den Arretier­ bolzen (9) die Spule (7) mit Schaltstrom beaufschlagen.

6. Scharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (13) derart am hülsenförmigen Bereich (12) des zweiten Scharnierlappens (4) angeordnet ist, daß die Scharnierlappen (4) und (2) in einer Stellung lösbar sicher­ bar sind, die einer um etwa 90° geöffneten Tür entspricht.

7. Scharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im hülsenförmigen Bereich (12) des zweiten Scharnierlap­ pens (4) eine zweite Öffnung vorgesehen ist, die eine Siche­ rung bei etwa um 270° geöffneter Tür ermöglicht.