DE19953077A1

DE19953077A1 - Türscharnier mit integriertem Türfeststeller, stufenlos in beliebiger Türstellung

Info

Publication number: DE19953077A1
Application number: DE19953077A
Authority: DE
Inventors: Richard Morawetz
Original assignee: Edscha AG
Current assignee: Edscha Engineering GmbH
Priority date: 1999-11-04
Filing date: 1999-11-04
Publication date: 2001-05-23
Anticipated expiration: 2019-11-05
Also published as: US6739020B1; DE19953077B4; JP2003514152A; WO2001033018A1; AU2348001A; JP4855618B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Türscharnier für eine Fahrzeugtür, das eine erste und eine zweite Scharnierhälfte (1, 2) umfaßt, von denen je eine wahlweise an einem der Türanordnungsteile, Tür oder Türsäule, anschlagbar ist. Weiter umfaßt das Türscharnier eine Scharnierwelle (3), die in Augen der einen Scharnierhälfte (1) mit Laufsitz und der anderen Scharnierhälfte (2) drehsicher aufgenommen ist und die beiden Scharnierhälften (1, 2) schwenkbar miteinander verbindet. Außerdem umfaßt das Türscharnier eine integrierte Türfeststelleinheit, mittels derer aufgrund der Vorspannung einer Feder (7) die eine gegen die andere Scharnierhälfte feststellbar ist. Dabei drückt die Feder einen Druckstößel (5) gegen einen profilierten Umfangsabschnitt der Scharnierwelle. Der Druckstößel (5) definiert im Zusammenwirken mit dem profilierten Umfangsabschnitt eine Reibkraft für das Türscharnier.

Description

Die Erfindung betrifft ein Türscharnier mit integriertem Türfeststeller gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Wenn eine Kraftfahrzeugtür in einer bestimmten Öffnungsstellung festgestellt werden soll, wird hierzu ein Türfeststeller eingesetzt. Hierfür bieten Türfeststeller, die in Türscharniere integriert sind, kompakte Lösungen. In der deutschen Offenlegungsschrift DE 198 11 108 A1 ist ein eingangs beschriebenes Türscharnier mit integriertem Türfeststeller offenbart, bei dem der Türfeststeller ein in Rastungen an einer Mitnehmerplatte eingreifendes Federelement umfaßt und das Türscharnierteil (Türkonsole) drehfest mit der Scharnierwelle (Scharnierzapfen) und die Scharnierwelle drehfest mit der Mitnehmerplatte verbunden ist. Bei einem Türfeststeller dieser Art, der als Federelement eine sehr großbauende S-förmige Torsionsfeder verwendet, kann die Tür nur in durch die Rastungen vorgegebenen Türstellungswinkeln festgestellt werden.

Das der Erfindung zugrundeliegende technische Problem besteht darin, ein Scharnier mit integriertem Türfeststeller zu konstruieren, das ein stufenloses Feststellen der Tür in einer beliebigen Öffnungsstellung und die Bewegung der Kraftfahrzeugtür aus der Öffnungsstellung nach einem beliebigen Stop nur mit einer vorbestimmten Kraft sowohl in der Öffnungs- als auch in der Schließrichtung ermöglicht.

Dieses Problem wird dadurch gelöst, daß das eingangs beschriebene Türscharnier gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ausgeführt wird.

Beim vorgeschlagenen Türfeststeller wird das Brems- oder Haltemoment für die Kraftfahrzeugtür durch ein Reibmoment zwischen den beiden Scharnierteilen aufgebracht. Dazu wirken der im Scharnierteil mit Laufsitz radial geführte Druckstößel und die Umfangsprofilierung der gegenüber dem anderen Scharnierteil drehsicher festgelegten Scharnierwelle zusammen. Dabei wird die erforderliche Reibkraft durch eine Feder erzeugt und durch die Auswahl der Federcharakteristik bestimmt. Wenn die Tür um bis zu 90° feststellbar geöffnet werden soll, muß die Umfangsprofilierung der Scharnierwelle zumindest auf einem Viertel des Wellenumfangs im Bereich des möglichen Wirksamwerdens des Druckstößels und damit der Projektion der radialen Bohrung angeordnet sein. Die Profilierung weist Konturen auf, deren Abstand von der Wellchenachse kleiner ist als der Wellenradius, so daß der federbelastete Druckstößel in Kontakt mit der Profilkontur sich nach vorne bewegt und damit die Welle gegenüber Nachbarkonturen mit größerem Abstand von der Wellenachse mit höherer Reibkraft festlegt. Wenn sich der nicht profilierte Umfangsabschnitt der Scharnierwelle über mehr als die Hälfte des Wellenumfangs erstreckt, wird die Welle im Scharnierauge peripher sicher geführt.

Die Profilierung kann je nach der gewünschten Feststellcharakteristik unterschiedliche Konturen aufweisen. Wenn die Tür stufenlos feststellbar sein soll, müssen die Übergänge zwischen den Sektoren mit unterschiedlichem Abstand von der Wellenachse kontinuierlich mit minimalen Abstandsdifferenzen sein. Die Übergänge müssen also sanft oder allmählich oder graduell sein. Wenn die Tür in bestimmten Öffnungsstellungen oder -winkeln feststellbar sein soll, muß der Übergang des Abstandes in der gewünschten Winkelstellung zu den Abständen der Nachbarbereiche abrupter mit größeren Abstandsdifferenzen ausgeführt sein. In solchen Fällen bilden die Konturen sogenannte Rastmarken im Gegensatz zu Rastbereichen, innerhalb derer die Tür stufenlos feststellbar ist.

In Ausführungsformen, bei denen die Profilierung der Scharnierwelle in mehreren peripher nebeneinanderliegenden Sektoren Konturen aufweist, die auf das Profil der jeweils mit der Kontur zusammenwirkenden Stirnfläche des Druckstößels abgestimmt sind, ist auch bei der Kontur der Stirnfläche des Druckstößels zwischen solchen für die Feststellung in bestimmten Schließstellungen in Rastmarken oder die stufenlose Feststellung innerhalb von Rastbereichen unterscheiden. Im Falle von Rastmarken ist die Kontur der Stößelstirn auf die sich abrupt ändernden Abstände der Wellenkontur abgestimmt, während sie bei der stufenlosen Feststellbarkeit eine sich nur sanft ändernde Kontur oder eine ebene Kontur aufweisen.

In einer Ausführungsform, bei der die Konturen der Profilierung des Wellenumfangs für mindestens einen Sektor eine Teilkreiskontur mit jeweils geringerem Halbmesser im Vergleich zu dem in Türöffnungsdrehrichtung vorderen Sektor aufweisen, kann die Tür in jeder Öffnungs- oder Schließstellung stufenlos festgestellt werden, wenn die Reibkraft zwischen Druckstößeln und Scharnierwelle entsprechend eingestellt ist. Dabei ist da Profil der Druckstößelstirnfläche plan und parallel zur Wellenachse. Die Tür wird stufenlos in jeder gewünschten Stellung festgestellt, sobald die Reibkraft zwischen Druckstößel und Scharnierwelle entsprechend eingestellt ist. Wenn der Halbmesser des der Schließstellung entsprechenden Sektors um mindestens den Federweg der Druckfeder kleiner ist als der des benachbarten Sektors, ist die Druckfeder in Schließstellung entspannt, so daß der Gewindezylinder in Schließstellung vorteilhaft mit einem sehr geringen Drehmoment eingestellt werden kann.

In Versuchen hat sich gezeigt, daß die zusammenwirkenden Berührungsabschnitte an der Druckstößelstirn und der Teilkreiskontur des Wellenumfangs keinen besonderen Verschleiß aufweisen. Dies liegt einmal daran, daß die Berührungsabschnitte relativ groß sind, zum anderen aber vor allem auch daran, daß sich der Druckstößel bei der Einwirkung auf die Wellenoberfläche ständig um seine eigene Achse dreht. Diese Drehung ist darauf zurückzuführen, daß trotz exakter Abmessungen und Einbaumaße kleinste Toleranzen im Spiel sind und sich so auswirken, daß die Kräfte zwischen den jeweils symmetrischen Abschnitten der zusammenwirkenden Teile nicht absolut gleich sind und sich gegeneinander aufheben.

Die Einbringung eines zentralen Sacklochs in der Stirnfläche des Druckstößels wirkt sich vorteilhaft auf das Verschleißverhalten aus. Wird das Sackloch um weniger als seinen Radius versetzt exzentrisch angeordnet, unterstützt dies die Drehung des Druckstößels um seine eigene Achse, da die Ungleichheit der Berührungsabschnitte auf beiden Seiten des Sacklochs die Ungleichartigkeit der Druckkräfte gezielt verstärkt.

In einem Ausführungsbeispiel, in dem die Scharnierwelle im mittleren Abschnitt, in dem auch die Umfangsprofilierung angeordnet ist, ein axial verlaufendes Außenprofil und eine außenliegende Hülse aufweist, die ein auf dem Wellenaußenprofil formschlüssig abgestimmtes Innenprofil hat, hat den Vorteil, daß nicht die gesamte Scharnierwelle zur Aufbringung des Umfangsprofils bearbeitet werden muß. Insbesondere, wenn das die Umfangsprofilierung aufweisende Teilstück der Hülse eine einstückige Rasthülse ist, kann die Umfangsprofilierung sich auf diese Rasthülse beschränken. Die Rasthülse weist dann nur die Länge auf, die der entsprechenden Erstreckung des Druckstößels entspricht. Weist der mittlere Abschnitt der Scharnierwelle eine größere Länge auf, können beidseitig der Rasthülse noch entsprechende Hülsenabschnitte mit kreisförmigem Umfang angeordnet werden. Soll das Rastprofil geändert werden, muß hierzu lediglich die Rasthülse ausgetauscht werden. Diese Konstruktion erlaubt es auch, für die jeweiligen Bereiche von Scharnierwelle und Hülsen das jeweils bestgeeignete Material oder das für die jeweiligen Anforderungen geeignete kostengünstigste Material auszuwählen.

Ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Druckfeder eine zentralen Öffnung aufweist, in die randbündig ein an der Stirn des Gewindezylinders oder im Rücken des Druckstößels angeordneter Zapfen ragt, wobei im jeweils anderen Teil ohne Zapfen eine dem Zapfenquerschnitt entsprechende Ausnehmung vorhanden ist, hat den Vorteil, daß die Druckfeder in der radialen Bohrung exakt geführt ist, so daß ein Verkanten der Druckfeder und eine ungleichförmige Übertragung der Federkraft vermieden wird.

In einer Ausführungsform, bei der der im von der Außenseite des Scharnierlappens zugänglichen radialen Bohrung im Gewindezylinder mit einem von außen zugänglichen Schraubprofil angeordnet ist, kann der Gewindezylinder auch im eingebauten Zustand justiert werden. Durch eine entsprechende Einstellung des Gewindezylinders wird die Druckfeder beliebig vorgespannt und so das Niveau der Federkraft entsprechend verändert. Ist am Türanordnungsteil, an dem das Scharnierteil mit Laufsitz angeschlagen ist, ein Motor so angeordnet, daß seine Antriebswelle mit einem Mitnehmer in das Schraubprofil des Gewindezylinders eingreift, hat dies den Vorteil, daß die Veränderung des Federkraftniveaus motorisch erfolgen kann.

Die erwähnten und weitere Vorteile der Erfindung werden anschaulich verdeutlicht bei der Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in beigefügter Zeichnung dargestellt sind. Darin zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Türscharnier mit integriertem Türfeststeller;

Fig. 2 eine Schnittdarstellung des Karosserieschenkels gemäß II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Ausschnitt von Fig. 1 mit Varianten der Scharnierwelle;

Fig. 3a eine Scharnierwelle ohne Hülse;

Fig. 3b eine Scharnierwelle mit einstückiger Hülse;

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts IV aus Fig. 2;

Fig. 5a, b, c Konturvarianten des profilierten Umfangsabschnitts;

Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung von Fig. 4;

Fig. 7 eine Draufsicht auf ein Türscharnier mit Motor, ähnlich der Darstellung in Fig. 1;

Fig. 8 eine Schnittansicht wie in Fig. 2, jedoch mit Motor;

Fig. 9 eine Darstellung des Drehmoments beim Öffnen und Schließen einer Kraftfahrzeugtür in Abhängigkeit von der Öffnungsstellung bei Einsatz des erfindungsgemäßen stufenlosen Türfeststellers.

Die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele gehen alle davon aus, daß das Scharnierteil, in dem die Scharnierwelle 3 mit Laufsitz aufgenommen ist, das Karosseriescharnierteil 1 ist, und daß die Scharnierwelle 3 im Türscharnierteil 2 drehfest aufgenommen ist. In Fig. 1 ist ein Türscharnier mit integriertem Türfeststeller in Draufsicht dargestellt, bei dem die Scharnierwelle im Karosseriescharnierteil 1 mit Laufsitz und im Türscharnierteil 2 drehsicher aufgenommen ist.

In Fig. 2 ist die Ansicht des Schnittes II-II durch den Karosseriescharnierschenkel gemäß Fig. 1 dargestellt. Im Auge des Karosseriescharnierteils 1 ist die Scharnierwelle 3 aufgenommen, die in dem Abschnitt, der im Auge des Karosseriescharnierteils 1 aufgenommen ist, Hülsen 4, 6 aufweist. Die Scharnierwelle 3 hat in diesem Bereich ein axial verlaufendes Außenprofil. Die auf die Welle aufgeschobenen Hülsen haben ein auf das Wellenprofil formschlüssig abgestimmtes Innenprofil, wie später anhand der Fig. 4 noch näher dargestellt wird. Im dargestellten Beispiel ist die Hülse 4 eine Rasthülse, während die beidseitig benachbarten Hülsen Führungsbuchsen 6 mit rundem, unprofiliertem Umfang sind. Der Schenkel des Karosseriescharnierteils 1 ist von einer Bohrung durchsetzt, die radial in bezug auf die Scharnierwelle 3 verläuft. Das der Scharnierwelle 3 abgekehrte Ende der radialen Bohrung ist durch einen in einem Innengewinde beweglich geführten Gewindezylinder 8 abgeschlossen. Zwischen Druckstößel 5 und Gewindezylinder 8 ist eine Feder 7 angeordnet, die den Druckstößel 5 in Richtung der Scharnierwelle 3 drückt. Die radiale Bohrung ist von der Außenseite des Karosseriescharnierschenkels frei zugänglich. In der von außen zugänglichen Endfläche des Gewindezylinders 8 ist ein Innenmehrkant als Schraubprofil eingelassen.

Die Scharnierwelle 3 weist gestufte zylindrische Abschnitte auf, deren oberer im Auge des Türscharnierteils aufgenommen ist, an den sich ein kragenförmiger Abschnitt mit größerem Durchmesser anschließt, an dem Abschnitte vorgesehen sind, mit denen die Scharnierwelle 3 drehsicher gegen das Auge des Türscharnierteils 2 festgelegt sind. An den kragenförmigen Abschnitt schließt sich ein mittlerer Abschnitt an, an dessen unterem Ende ein Zapfen mit kleinerem Durchmesser angeordnet ist. Das Auge des Karosseriescharnierteils 1, in dem die Scharnierwelle 3 mit den sie umgebenden Hülsen 4, 6 mit Laufsitz aufgenommen ist, ist als Stufendurchgangsbohrung ausgebildet, auf deren ringförmigem Absatz um die zentrale Durchgangsbohrung der mittlere zylindrische Abschnitt der Welle peripher abgestützt ist. Der Wellenzapfen ragt durch die zentrale Durchgangsbohrung hindurch. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist im Wellenzapfen ein Niet zur axialen Sicherung der Scharnierwelle eingelassen.

Während die Hülsen 4, 6 der Scharnierwelle in Fig. 2 dreiteilig ausgeführt sind, zeigt die in Fig. 3a entsprechend dem unteren Teil von Fig. 2 dargestellte Ausführungsform eine Scharnierwelle 3 ohne umhüllende Hülsen oder Buchsen. In Fig. 3b ist die Scharnierwelle 3 über ihren gesamten mittleren Abschnitt von einer einstückigen Hülse umgeben.

In Fig. 4 ist der Ausschnitt IV aus Fig. 2 vergrößert dargestellt. Es ist deutlich erkennbar, daß die Scharnierwelle ein sechsgliedriges Außenprofil und die Hülse 4 komplementär ein entsprechend formschlüssig ausgebildetes Innenprofil hat. Auf dem der Druckhülse 5 zugekehrten Umfangsabschnitt 10 der Hülse 4 ist eine Umfangsprofilierung angeordnet.

In Fig. 5 sind drei Varianten für die Kontur einer solchen Umfangsprofilierung dargestellt. In den Darstellungen a und c handelt es sich um Rastprofilierungen R, von denen R₁ die Rastkontur ist, die der Schließstellung der Tür entspricht. Die Rasten R₂ und R₃ entsprechen bestimmten Stellungen der Tür. Die Stirnfläche des Druckstößels 5, die mit der Kontur des profilierten Umfangsabschnitts 10 zusammenwirkt, ist jeweils so ausgebildet, daß sie sich den Rastkonturen R für das Zusammenwirken anpaßt. Im Falle des Rastprofils a kann es sich hierbei um eine an der Stirnfläche des Druckstößels 5 angeordnete Rolle handeln. Im Falle der sekantenartigen Abflachung des Umfangsabschnitts, wie in der Darstellung c gezeigt, ist die Stirnfläche des Druckstößels 5 plan und im wesentlichen parallel zur Wellenachse ausgebildet. In dem Ausführungsbeispiel, das in der Konturdarstellung b gezeigt ist, weist die Kontur des profilierten Umfangsabschnitts 10 in drei Sektoren eine Teilkreiskontur r₁, r₂ und r₃ auf, deren Halbmesser jeweils kleiner sind als der Wellenradius r₀ und in Türöffnungsdrehrichtung abnehmen. r₀ ist also größer als r₃ und r₃ größer als r₂ und r₂ größer als r₁. Der Übergang von einem Sektor auf den nächsten ist sanft, was im Zusammenhang mit der Beschreibung von Fig. 6 noch ausführlich erläutert wird. Die Teilkreiskonturen sind so gestaltet, daß eine Tangente auf jeden Teilkreishalbmesser von den übrigen Wellenkonturen freibleibt. Die Stirnfläche des mit dem Profil gemäß der Darstellung b zusammenwirkenden Druckstößels ist plan und verläuft im wesentlichen parallel zur Wellenachse. Die Sektoren mit dem jeweiligen Teilkreishalbmesser entsprechen den Türstellungsbereichen, innerhalb derer die Tür stufenlos festgestellt werden kann. Der Halbmesser r₁ des der Schließstellung der Tür entsprechenden Sektoren ist um mindestens den Federweg f der Druckfeder kleiner als der Halbmesser r₂ des benachbarten Sektors. Dies führt dazu, daß die Druckfeder 7 in Schließstellung der Tür entspannt ist und der Gewindezylinder 8 zur Vorspannung der Druckfeder 7 mit einem sehr geringen Drehmoment eingestellt werden kann. Die Verstellung der Druckstößelstellung ist dadurch sehr leichtgängig möglich.

In Fig. 6 sind die zur stufenlosen Feststellung der Tür zusammenwirkenden Teile Druckfeder 7, Druckstößel 5 und Scharnierwelle 3 ähnlich wie in Fig. 4, jedoch in deutlich vergrößertem Maßstab dargestellt. In der Stirnfläche des Druckstößels 5 ist zentral ein Sackloch 9 eingelassen. Über den Umfangsabschnitt 10 weist die Scharnierwelle 3 eine Außenprofilierung auf, deren Kontur aus Sektoren mit Teilkreishalbmesser gebildet wird, die kleiner sind als der Wellenradius r₀ und in der Reihenfolge r₃ zu r₂ zu r₁ jeweils kleiner werden. Die Übergänge zwischen den Sektoren mit unterschiedlichem Halbmesser sind sehr sanft. Die Halbmesserdifferenzen zwischen benachbarten Abschnitten sind minimal und verändern sich kontinuierlich. Die Tangente auf den jeweiligen Teilkreishalbmesser bleibt von den benachbarten Wellenkonturen frei. Der Sektor mit dem Teilkreishalbmesser r₁ entspricht der Schließstellung der Tür. Der Teilkreishalbmesser r₁ ist um mindestens den Federweg f kleiner als der Teilkreishalbmesser r₂ des benachbarten Sektors. Oben rechts neben dem Druckstößel 5 sind die Druckstößelstellungen A, B und C dargestellt, wobei die Druckstößelstellung A der Schließstellung und somit der Stellung beim Zusammenwirken mit dem Teilkreishalbmesser r₁ entspricht. Druckstößelstellung B entspricht der Stellung beim Zusammenwirken mit dem Sektor mit dem Teilkreishalbmesser r₂. Druckstößelstellung C entspricht der Stellung beim Zusammenwirken des Druckstößels 5 mit dem Sektor mit dem Teilkreishalbmesser r₃. In der Scharnierwelle 3 ist ein Drehpfeil für die Schließ- und die Öffnungsrichtung angegeben. Wie sich in Versuchen gezeigt hat, dreht sich der Druckstößel 5 beim Zusammenwirken mit der Scharnierachse 3 ständig um seine eigene Achse. Diese Drehung ist darauf zurückzuführen, daß trotz exakter Abmessungen und Einbaumaße kleinste Toleranzen im Spiel sind und sich so auswirken, daß die Kräfte zwischen den jeweils zueinander symmetrischen Abschnitten der zusammenwirkenden Teile nicht absolut gleich sind. Dadurch heben sich die Kräfte nicht gegeneinander auf. Wenn das Sackloch in der Stirnfläche des Druckstößels 5 um weniger als seinen Radius versetzt exzentrisch angeordnet ist, bleibt trotzdem gewährleistet, daß die Berührungslinie zwischen Druckstößel 5 und Profilkontur das Sackloch 9 quert. Andererseits wird dadurch die Ungleichheit der Kräfte zwischen den zusammenwirkenden Abschnitten noch verstärkt und die Rotation des Druckstößels 5 unterstützt.

In den Abbildungen Fig. 7 und Fig. 8 ist in vergleichbarer Darstellung wie in Fig. 1 und Fig. 2 ein Scharnier mit integriertem Türfeststeller und karosserieseitig angeordnetem und mit dem Gewindezylinder 8 zusammenwirkenden Motor 11 dargestellt. Dabei ist der Motorflansch 12 über Befestigungsvorrichtungen 13 fest an der Adapterplatte 15 angebracht, die zwischen Karosserie und dem Lappen des Karosseriescharnierteils 1 angeordnet ist. In Fig. 8 ist deutlich zu erkennen, daß auf der Motorwelle 14 ein Mitnehmer ausgebildet ist, der in das in der Endfläche des Gewindezylinders 8 eingelassene Schraubprofil eingreift. Die Tellerfeder 7 weist eine zentrale Öffnung auf, in die randbündig ein an der Stirn des Gewindezylinders 8 ausgebildeter Zapfen 16 hineinragt. Der Zapfen 16 kann in die in den Rücken des Druckstößels 5 eingelassene Sackausnehmung 17 eintauchen.

In Fig. 9 sind die Drehmomente, die beim Öffnen und Schließen einer Kraftfahrzeugtür auftreten, in Abhängigkeit von der Öffnungs- oder Winkelstellung der Tür aufgetragen. Die aufgetragenen Momente haben sich bei Versuchen mit konstanter Winkelgeschwindigkeit jeweils beim Öffnen und beim Schließen der Tür ergeben. In der Darstellung ist auf der rechten Seite, d. h. im Öffnungswinkel 0 die Schließstellung der Tür, während auf der linken Seite des Diagramms im Öffnungswinkel 90° die Offenstellung der Tür ist. In der oberen Hälfte der Darstellung ist der Drehmomentverlauf beim Öffnen und im unteren Teil der Drehmomentverlauf beim Schließen der Tür dargestellt. Die aufgetragenen Momente ergeben sich bei Einsatz des in Fig. 4 und Fig. 6 dargestellten Profils, wobei die den jeweiligen Stellungsbereichen entsprechenden Teilkreishalbmesser r₁, r₂ und r₃ angegeben sind. Beim Öffnen ist zunächst einmal im Bereich r₁ bis zu einem Öffnungswinkel von etwa 15° praktisch kein Drehmoment erforderlich. Erst bei einem Öffnungswinkel von etwa 20° kommt die Stirnfläche des Druckstößels 5 in den Bereich des Teilkreishalbmessers r₂, so daß sich beim weiteren Öffnen das Drehmoment auf etwa 20 Nm erhöht und im Schwenkbereich zwischen etwa 30° und 50° Öffnungswinkel auf dieser Höhe etwa konstant bleibt. Danach kommt die Stößelstirn in den Bereich des Teilkreishalbmessers r₃, so daß sich beim weiteren Öffnen das Drehmoment auf etwa 50 Nm erhöht und bis zu einer Öffnungsstellung von etwa 85° so verbleibt. Beim Schließen sind in den jeweiligen Sektoren etwa gleich große Drehmomente in der anderen Drehrichtung über die entsprechenden Bereiche erforderlich. Bei einer Öffnungsstellung, die dem Öffnungswinkel von etwa 15° entspricht, kommt die Stößelstirn wieder in den Bereich des Teilkreishalbmessers r₁, so daß praktisch kein Drehmoment auftritt. Das Niveau des Momentenverlaufes sowohl in Öffnungsrichtung als auch in Schließrichtung kann erhöht oder erniedrigt werden, wenn die Vorspannung der Feder 7 durch entsprechendes Einstellen des Gewindezylinders 8 verändert wird.

Bezugszeichenliste

1

Karosseriescharnierteil

2

Türscharnierteil

3

Scharnierwelle

4

Rasthülse

5

Druckstößel

6

Führungsbuchsen

7

Federelement

8

Gewindezylinder

9

Sackloch Druckstößel

10

Kontur, profilierter Umfangsabschnitt

11

Motor

12

Motorflansch

13

Befestigung

14

Motorwelle mit Mitnehmer

15

Adapterplatte an Karosserie

16

Zapfen

17

Sackausnehmung
r Radius
R Rastmarke, Rastbereich
f Federweg
F Federkraft

Claims

1. Türscharnier für eine Fahrzeugtür, umfassend
eine erste und eine zweite Scharnierhälfte (1, 2), von denen je eine wahlweise an einem der Türanordnungsteile, Tür oder Türsäule, anschlagbar ist,
eine Scharnierwelle (3), die in Augen der einen Scharnierhälfte (1) mit Laufsitz und der anderen Scharnierhälfte (2) drehsicher aufgenommen ist und die beiden Scharnierhälften (1, 2) schwenkbar miteinander verbindet,
eine integrierte Türfeststellereinheit, mittels derer aufgrund der Vorspannung einer Feder (7) die eine gegen die andere Scharnierhälfte (1, 2) feststellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß
die Feder (7) einen Druckstößel (5) gegen einen profilierten Umfangsabschnitt (10) der Scharnierwelle (13) drückt, wobei der Druckstößel (5) im Zusammenwirken mit dem profilierten Umfangsabschnitt (10) eine Reibkraft für das Türscharnier definiert.

2. Türscharnier gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckstößel (5) in einer Bohrung angeordnet ist, die in einem Schenkel der die Scharnierwelle (1) mit Laufsitz aufnehmenden Scharnierhälfte radial zur Schwenkachse der Scharnierwelle (3) verläuft und das der Scharnierwelle (3) abgekehrte Ende der radialen Bohrung durch einen in einem Innengewinde beweglich geführten Gewindezylinder (8) abgeschlossen und zwischen Druckstößel (5) und Gewindezylinder (8) eine beidseitig abgestützte Druckfeder (7) angeordnet und die radiale Bohrung von der Außenseite des Scharnierlappens zugänglich ist.

3. Türscharnier gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung des Umfangsabschnittes (10) der Scharnierwelle (3) zumindest auf einem Viertel des Wellenumfangs im Bereich der Projektion der radialen Bohrung angeordnet ist und Konturen mit geringerem Abstand von der Wellenachse als dem Wellenradius hat.

4. Türscharnier gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Scharnierwelle (3) gestufte zylindrische Abschnitte aufweist, zwischen deren oberem und mittlerem ein kragenförmiger Abschnitt mit größerem Durchmesser und an deren unterem Ende ein Zapfen mit kleinerem Durchmesser angeordnet ist, und der Kragen auf dem Gewerbe des Türanordnungsteils (1) mit Laufsitz abgestützt ist und das Scharnierauge des Türanordnungsteils (1) mit Laufsitz durch eine Stufendurchgangsbohrung gebildet wird, auf deren ringförmigem Absatz um die zentrale Durchgangsbohrung der mittlere zylindrische Abschnitt der Welle peripher abgestützt ist und der Wellenzapfen durch deren zentrale Durchgangsbohrung ragt.

5. Türscharnier gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung der Scharnierwelle in mehreren peripher nebeneinanderliegenden Sektoren Konturen aufweist, die auf das Profil der jeweils mit der Kontur zusammenwirkenden Stirnfläche des Druckstößels (5) abgestimmt sind.

6. Türscharnier gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Konturen über mindestens einen Sektor eine Teilkreiskontur mit jeweils gegenüber dem in Türöffnungsdrehrichtung vorderen Sektor geringerem Halbmesser aufweist, wobei der Übergang von einem Sektor auf den nächsten sanft ist und eine Tangente auf jeden Teilkreishalbmesser (r₁, r₂, r₃) von den übrigen Wellenkonturen freibleibt und die Stirnfläche des Druckstößels (5) plan ist und parallel zur Wellenachse verläuft, wobei die Sektoren jeweils bestimmten Türstellungsbeschreiben entsprechen und der Halbmesser(r₁) des der Schließstellung der Tür entsprechenden Sektors um mindestens den Federweg (f) der Druckfeder (7) kleiner ist als der des benachbarten Sektors.

7. Türscharnier gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche des Druckstößels (5) ein Sackloch (9) aufweist und die Berührungslinie zwischen den zusammenwirkenden Flächen von Druckstößel (5) und Scharnierwelle (3) das Sackloch quert.

8. Türscharnier gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Sackloch (9) um weniger als seinen Radius versetzt exzentrisch angeordnet ist.

9. Türscharnier gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Konturen Rastmarken (R₁, R₂, R₃) sind, beispielsweise abgerundete Mulden oder sekantenartige Abflachungen, wobei die Rastmarken jeweils einer bestimmten Türstellung entsprechen.

10. Türscharnier gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Scharnierwelle (3) im mittleren Abschnitt ein axial verlaufendes Außenprofil und eine außenliegende ein- oder mehrteilige Hülse (4, 6) aufweist, die ein auf das Wellenaußenprofil formschlüssig abgestimmtes Innenprofil hat, wobei zumindest das die Profilierung aufweisende Teilstück der Hülse eine einstückige Rasthülse (4) ist.

11. Türscharnier gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Gewindezylinder (8) von außen zugänglich ein Schraubprofil, beispielsweise ein Innenmehrkant, eingelassen ist.

12. Türscharnier gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (7), beispielsweise eine Teller-, Membran-, Ring- oder Schraubenfeder, eine zentrale Öffnung aufweist, in die randbündig ein an der Stirn des Gewindezylinders (8) oder dem Rücken des Druckstößels (5) angeordneter Zapfen (16) ragt, wobei im jeweils anderen Teil ohne Zapfen (16) eine dem Zapfenquerschnitt entsprechende Sackausnehmung (17) vorhanden ist.

13. Türscharnier gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß am Türanordnungsteil (1) mit Laufsitz ein Motor (11) so angeordnet ist, daß seine Antriebswelle (14) mit einem Mitnehmer in das Schraubprofil des Gewindezylinders (8) eingreift.