TÜRSCHARNIER

Abstract

 Bei einem Türscharnier (100) mit zumindest einer Scharnierwelle (1), zumindest einen an der Scharnierwelle (1) angreifenden Haltearm (2,3) und zumindest einer Kontur (5), wobei der zumindest eine Haltearm (2) sich mit zumindest einem Abschnitt (22) auf der Kontur (5) abstützt, sind zum Erzeugen eines öffnungswinkelabhängigen Haltemoments benachbart zu dem zumindest einen Haltearm (2,3) Haltelamellen (4) und benachbart zu der Kontur (5) Bremslamellen (6) angeordnet, wobei Haltelamellen (4) und Bremslamellen (6) ineinander greifen und wobei zumindest der sich auf der Kontur (5) abstützende erste Haltearm (2) zumindest gegenüber der Kontur (5) durch eine Grundklemmkraft belastbar oder belastet ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Türscharnier mit zumindest einer Scharnierwelle, zumindest einem an der Scharnierwelle angreifenden Haltearm und zumindest einer Kontur, wobei der zumindest eine Haltearme sich mit zumindest einem Abschnitt auf der Kontur abstützt, sowie ein Fahrzeug mit zumindest einem solchen Türscharnier.

[0002] Türscharniere sind insbesondere für den Kraftfahrzeugbereich im Stand der Technik in unterschiedlichster Ausgestaltung bekannt. Sie dienen einer gelenkigen Anbindung einer Fahrzeugtür an einer Fahrzeugkarosserie. Hierbei ist es insbesondere bekannt, über eine Arretierung die Fahrzeugtür relativ zu der Fahrzeugkarosserie in einer gewünschten Öffnungsposition bzw. einer gewünschten Schließposition zu halten, ohne dass es zusätzlicher Feststellmittel bedarf.

[0003] Beispielsweise ist es aus der EP 2 568 103 B1 bekannt, ein Kraftfahrzeugtürscharnier mit einer an einer Fahrzeugkarosserie angeordneten Säulenkonsole, einer mit einer Kraftfahrzeugtür verbindbaren Türkonsole, einem die Türkonsole und die Säulenkonsole gelenkig miteinander verbindenden Scharnierstift, der drehfest mit der Säulenkonsole und drehgelenkig mit der Türkonsole verbunden ist, und einer Arretierungseinheit vorzusehen, wobei die Arretierungseinheit einen mit der Türkonsole verdrehsicher verbundenen, eine Bremsfläche aufweisenden Bremseinsatz und ein verdrehsicher mit dem Scharnierstift verbundenes Arretierungselement aufweist, das in Richtung auf die Bremsfläche verstellbare Halteflächen aufweist. Die Halteflächen sind an zwei einstückig mit dem Arretierungselement ausgebildeten Arretierungselementarmen angeordnet, die mittels einer Stelleinheit derart in Richtung auf die Bremsfläche elastisch verlagert werden können, dass die Halteflächen an der Bremsfläche anliegen. Der Bremseinsatz ist zwischen den zwei jeweils die Halteflächen aufweisenden Arretierungselementarmen angeordnet. Die Stelleinheit ist derart ausgebildet, dass diese die Halteflächen an gegenüberliegende Bremsflächen des Bremseinsatzes andrückt und die Stelleinheit eine Stellschraube aufweist, mittels derer die Arretierungselementarme in Richtung auf den Bremseinsatz verlagert werden können. Die Stellschraube erstreckt sich dabei derart zwischen den Arretierungselementarmen, dass über die Stellschraube der Abstand der Arretierungselementarme eingestellt werden kann. Der Bremseinsatz weist ferner konturierte Bremsflächen auf, d.h. die Bremsflächen weisen gegenüber einer Hauptebene der Bremsflächen sowohl Vertiefungen als auch Erhebungen auf, wobei im Bereich der Erhebungen ein höheres Haltemoment und im Bereich der Vertiefungen ein gegenüber der Hauptebene reduziertes Haltemoment besteht.

[0004] Aus der EP 1 144 786 B1 ist eine weitere Gelenkverbindung in Form eines Türscharniers bekannt, bei dem eine Vorrichtung zum Festsetzen eines ersten Bewegungselementes, wie beispielsweise eines Türteils, an einem zweiten Bewegungselement, wie beispielsweise einem Säulenteil, beweglich angelenkt ist. Ferner ist eine Festsetzungseinheit vorgesehen, die ein erstes und ein zweites Bremselement aufweist, wobei das erste Bremselement z.B. Außenlamellen sind und das zweite Bremselement z.B. Innenlamellen. Das erste Bremselement ist mit dem ersten Bewegungselement verbunden und das zweite Bremselement mit dem zweiten Bewegungselement. Die Bremselemente können so miteinander durch Einwirken einer Kraft, die durch ein Kraftanwendungselement erzeugt wird, in Eingriff gebracht werden, dass sie aneinander festgesetzt sind und über die Verbindung der Bremselemente mit den Bewegungselementen hierbei auch die Bewegungselemente aneinander festgesetzt sind. Kraftanwendungselement ist z.B. eine Feder. Ferner ist eine mechanische Schalteinheit vorgesehen, die einen Kopplungszustand und einen Trennzustand annehmen kann, wobei die Schalteinheit beim Bewegen der Bewegungselemente relativ zueinander von dem Kopplungszustand in den Trennzustand umschaltet und in dem Kopplungszustand die Einwirkung der Kraft auf die Bremselemente freigibt, so dass diese Bremselemente miteinander in Eingriff kommen. Die Schalteinheit umfasst ferner ein erstes oder ein zweites Betätigungselement, wobei das erste Betätigungselement mit dem ersten Bewegungselement verbunden ist und das zweite Betätigungselement mit dem zweiten Bewegungselement. Die Verbindung erfolgt jeweils derart, dass die Bewegung der Bewegungselemente eine Rotationsbewegung der Betätigungselemente bewirkt, die so aufeinander angeordnet sind, dass sie bei einem gegenseitigen Positionswechsel eine Schwenkbewegung ausführen, die parallel zu der Rotationsachse stattfindet. Die Betätigungselemente ändern dabei ihren Abstand zueinander, wodurch die Schalteinheit vom Kopplungszustand in den Trennzustand umschaltet, in dem die Einwirkung der Kraft auf die Bremselemente blockiert wird, so dass die Bremselemente voneinander gelöst werden. Ferner ist ein Kopplungselement, wie z.B. Kugeln, vorgesehen, das die Relativbewegung der Bewegungselemente in eine Schwenkbewegung der Betätigungselemente umwandelt, wobei das Kopplungselement automatisch in seine Startposition zurückkehrt und damit die Einwirkung der Kraft auf die Bremselemente auslöst, so dass die Bremselemente in Eingriff zueinander kommen.

[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Türscharnier, insbesondere ein Kraftfahrzeugtürscharnier, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dahingehend fortzubilden, dass ein vom Öffnungswinkel der Tür abhängiges und sich änderndes Haltemoment bei einem gegenüber den Lösungen des Standes der Technik reduzierten Verschleiß des Türscharniers ermöglicht werden kann.

[0006] Die Aufgabe wird für ein Türscharnier nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass zum Erzeugen eines öffnungswinkelabhängigen Haltemoments benachbart zu dem zumindest einen Haltearm Haltelamellen und benachbart zu der Kontur Bremslamellen angeordnet sind, wobei Haltelamellen und Bremslamellen ineinander greifen und wobei zumindest der sich auf der Kontur abstützende erste Haltearm zumindest gegenüber der Kontur durch eine Grundklemmkraft belastbar oder belastet ist. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

[0007] Dadurch wird ein Türscharnier geschaffen, das zumindest eine Scharnierwelle umfasst, an der zumindest ein Haltearm angreift. Der zumindest eine Haltearm ist insbesondere entlang der Scharnierwelle mit einer Erstreckung quer zu dieser, insbesondere senkrecht zu dieser, an dieser angeordnet. Beispielsweise weist der zumindest eine Haltearm ein mit einer Durchgangsöffnung versehenes Ende auf, wobei die Scharnierwelle sich nach Montage des zumindest einen Haltearms an der Scharnierwelle durch diese Durchgangsöffnung hindurch erstreckt. Die Scharnierwelle kann insbesondere in senkrechter Ausrichtung in einem Raum angeordnet sein und sich der zumindest eine Haltearm quer zu dieser, insbesondere etwa in horizontaler Ausrichtung in dem Raum von der Scharnierwelle weg erstrecken, in Anordnung an dieser. Um ein ungewolltes Rotieren oder Verdrehen des zumindest einen Haltearms um die Scharnierwelle zu vermeiden, kann der zumindest eine Haltearm verdrehsicher an der Scharnierwelle angeordnet sein. Dies ist insbesondere durch ungleichmäßige Formgebung der Durchgangsöffnung und der Scharnierwelle, zumindest in dem Bereich, in dem der zumindest eine Haltearm an der Scharnierwelle angeordnet wird, realisierbar.

[0008] Benachbart zu dem zumindest einen Haltearm, bei Vorsehen zweier Haltearme vorzugsweise zwischen den Haltearmen Haltelamellen angeordnet sind. Auch die Haltelamellen sind, wie der zumindest eine Haltearm, einseitig an der Scharnierwelle festgelegt, weisen insbesondere ebenfalls endseitig eine Durchgangsöffnung auf, über die sie mit der Scharnierwelle verbunden sind oder werden können. Auch in Bezug auf die Haltelamellen erweist es sich als vorteilhaft, diese verdrehsicher an der Scharnierwelle anzuordnen. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass Haltelamellen und Haltearme fluchtend benachbart zueinander, bei im Raum senkrechter Anordnung der Scharnierwelle insbesondere untereinander, an der Scharnierwelle angeordnet sind.

[0009] Der zumindest eine Haltearm, bei Vorsehen von z.B. zwei Haltearmen zumindest der erste Haltearm, greift an der Kontur an, bei senkrechter Anordnung der Scharnierwelle in einem Raum vorteilhaft der oberste Haltearm. Bei Vorsehen zweier Haltearme ist die Kontur zwischen den beiden Haltearmen angeordnet. Sie ist insbesondere auf der Außenseite eines Konturelements ausgebildet. Benachbart zu der Kontur sind Bremslamellen angeordnet. Sie weisen vorteilhaft eine dem Konturelement entsprechende äußere Formgebung auf, jedoch üblicherweise keine der Kontur entsprechende außenseitige Kontur. Vielmehr sind die Bremslamellen zumeist flach, eben ausgebildet, ebenso wie die Haltelamellen. Bei senkrechter Anordnung von Konturelement und Bremslamellen (in einem Raum) ist die Kontur des Konturelements am weitesten oben angeordnet, während die Bremslamellen darunter angeordnet sind. Haltelamellen und Bremslamellen greifen ineinander bzw. kämmen miteinander. Die Haltelamellen und die Bremslamellen greifen insbesondere abwechselnd ineinander. Sind z.B. zwei Haltearme vorgesehen, stützt sich der zumindest eine erste Haltearme mit zumindest einem Abschnitt auf der Kontur ab. Der zumindest eine zweite Haltearm kann in diesem Falle die von der Kontur am weitesten entfernte, insbesondere unterste (bei senkrechter Anordnung im Raum), Bremslamelle oder die am weitesten entfernte, unterste Haltelamelle untergreifen. Es kann ferner nur ein Haltearm vorgesehen sein, der über die Kontur des Konturelements eine Druckkraft auf die Haltelamellen und die Bremslamellen ausübt, wobei sich die von dem Haltearm am weitesten entfernte Haltelamelle oder Bremslamelle auf dem unteren Teil eines Gehäuses des Türscharniers, in dem diese aufgenommen sind, abstützt. Ist somit lediglich ein Haltearm vorgesehen, drückt dieser über die Kontur des Konturelements auf die Haltelamellen und die Bremslamellen. Die unterste oder letzte, also am weitesten von dem einen Haltearm entfernte Haltelamelle bzw. Bremslamelle, je nach dem, welche als unterste oder letzte angeordnet ist, wird durch den von dem Haltearm ausgeübten Druck auf den unteren Teil, wie einen Boden, des das Türscharnier aufnehmenden Gehäuses gedrückt.

[0010] Beim Bewegen, also Öffnen und Schließen einer Tür, die mit dem Türscharnier verbunden ist, wird das Paket aus Kontur bzw. Konturelement und Bremslamellen relativ zu dem Paket aus zumindest einem Haltearm und Haltelamellen bewegt. Der zumindest eine oder erste Haltearm, bei Vorsehen von mehr als einem Haltearm, wird durch eine Grundklemmkraft gegen die Kontur gedrückt. Hierdurch ist es möglich, dass der oder der erste Haltearm der Kontur bei deren Bewegung folgt, während er, also der oder der erste Haltearm, über die Kontur hinweg streicht.

[0011] Die Kontur weist insbesondere eine ebene Fläche sowie Erhebungen gegenüber dieser auf. Es können ferner ebenfalls Vertiefungen vorgesehen sein. Überstreicht der erste Haltearm die Erhebungen der Kontur, wird der oder der erste Haltearm mit einer Klemmkraft beaufschlagt, die größer ist als die Grundklemmkraft, überstreicht er Vertiefungen, wird er mit einer Klemmkraft beaufschlagt, die geringer ist als die Grundklemmkraft. Im Bereich der ebenen Fläche der Kontur ist die Klemmkraft vorteilhaft gleich der Grundklemmkraft.

[0012] Um die Grundklemmkraft aufzubringen, ist beispielsweise zumindest ein Federpaket, wie ein Tellerfederpaket, vorgesehen. Dieses greift an dem ersten Haltearm an und drückt diesen mit der Grundklemmkraft gegen die Kontur. Anstelle eines Federpakets bzw. Tellerfederpakets kann auch eine andere Einrichtung zum Erzeugen der Grundklemmkraft vorgesehen werden, beispielsweise eine pneumatisch wirkende Einrichtung, die ebenfalls die gewünschte Grundklemmkraft zum Aneinanderdrücken von Haltearm(en), Kontur, Haltelamellen und Bremslamellen erzeugt. Zum Erzeugen der Grundklemmkraft kann außer zumindest einer pneumatischen Einrichtung zumindest eine hydraulische und/oder elektrische Einrichtung, insbesondere ein pneumatischer und/oder hydraulischer und/oder elektrischer Antrieb, vorgesehen sein.

[0013] Weiter vorteilhaft ist die zumindest eine Kontur auf der Außenseite zumindest eines kreisbogenförmigen Konturelements ausgebildet, das Konturelement somit ein Kreisbogenelement. Hierdurch ist ein platzsparender Aufbau möglich, bei dem das Konturelement und die Bremslamellen jeweils kreisbogenförmig ausgebildet sind. Hierbei kann der oder der erste Haltearm kontinuierlich auf der Kontur, die auf der Außenseite des Kreisbogenelements ausgebildet oder angeordnet ist, gleiten. Aufgrund der Erhebungen, der ebenen Fläche und ggf. der Vertiefungen der Kontur des Kreisbogenelements wird hierbei das Federpaket beim Überstreichen der Kontur durch den oder den ersten Haltearm unterschiedlich stark komprimiert. Hierdurch ändert sich auch die resultierende Klemmkraft, die auf die Haltelamellen und die mit diesen kämmenden Bremslamellen einwirkt und diese gegeneinander presst.

[0014] Ein Haltemoment wird durch die Klemmkraft, die die Haltearme und Haltelamellen gegenüber der Kontur und den Bremslamellen aufbringen, erzeugt. Das Haltemoment ändert sich entsprechend der Ausgestaltung der Kontur beim Verschwenken der mit dem Türscharnier verbindbaren oder verbundenen Tür in Abhängigkeit von dem Öffnungswinkel der Tür, also in Abhängigkeit von der Position des oder des ersten Haltearms auf der Kontur des Konturelements bzw. Kreisbogenelements. In Abhängigkeit von der Kontur können durch die Variation der Klemmkraft dementsprechend beispielsweise zumindest ein Freilaufbereich, in dem eine geringe oder keine Klemmkraft erzeugt wird, somit ein geringes oder kein Haltemoment, wobei der oder der erste Haltearm eine Vertiefung überstreicht, und/oder zumindest ein Haltebereich, in dem eine hohe Klemmkraft erzeugt wird, somit ein hohes Haltemoment, wobei der oder der erste Haltearm eine Erhöhung überstreicht, und/oder zumindest ein Komfortbereich, in dem eine vergleichsweise mittlerer Klemmkraft erzeugt wird, somit ein zwischen einem hohen und einem geringen Haltemoment liegendes Haltemoment, wobei der oder der erste Haltearm eine ebene Fläche oder eine dieser gegenüber geringere Erhöhung als bei einem hohen Haltemoment überstreicht, und/oder zumindest ein Dämpfungsbereich vorgesehen werden, in dem die Klemmkraft vor dem Erreichen einer Endlage kontinuierlich ansteigt, somit auch das Haltemoment, wobei der oder der erste Haltearm eine aufwärts laufende Rampe überstreicht. Ein Freilaufbereich kann zum Schließen der Tür vorgesehen werden, ein Haltebereich zum sicheren Halten der Tür am Hang und der Komfortbereich zum Halten der Tür auf ebenem Grund. Es kann somit in Abhängigkeit von der jeweiligen Ausgestaltung der Kontur eine über den Öffnungswinkel der Tür veränderbare bzw. türöffnungswinkelabhängige Haptik des Türscharniers erreicht werden.

[0015] Vorteilhaft sind die Bremslamellen entsprechend der Krümmung des kreisbogenförmigen Konturelements bzw. Kreisbogenelements gebogen geformt und parallel zu dem zumindest einen kreisbogenförmigen Konturelement bzw. Kreisbogenelement, mit diesem fluchtend angeordnet. Hierdurch entsteht eine Einheit aus kreisbogenförmigem Konturelement bzw. Kreisbogenelement mit außenseitiger Kontur und den auf der der Kontur gegenüberliegenden Seite des kreisbogenförmigen Konturelements bzw. Kreisbogenelements angeordneten Bremslamellen, somit eine Art kompaktes Paket.

[0016] Zum Einstellen der Grundklemmkraft kann zumindest eine Einstelleinrichtung vorgesehen sein. Bei Vorsehen eines Tellerfederpakets kann zumindest eine auf das Tellerfederpaket einwirkende Einstellschraube vorgesehen sein. Durch eine solche Einstelleinrichtung ist es möglich, die Grundklemmkraft anwendungsspezifisch einzustellen, somit die Klemmkraft des Pakets aus dem zumindest einen Haltearm und den parallel zu diesen/diesem vorgesehenen Haltelamellen in Einwirkung auf das Paket aus dem Konturelement mit der außenseitigen Kontur und den Bremslamellen. Um eine optimale Klemmwirkung für diese Komponenten des Türscharniers zu erzielen, ist die die Grundklemmkraft ausübende Einrichtung, insbesondere das Federpaket bzw. Tellerfederpaket und die Einstellschraube, so nah wie möglich im Kontaktbereich von Haltearm(en) und Haltelamellen mit der Kontur des Konturelements, insbesondere Kreisbogenelements, und den Bremslamellen angeordnet.

[0017] Vorteilhaft sind der zumindest eine Haltearm und die Haltelamellen axial entlang der Scharnierwelle verschiebbar an dieser gelagert. Hierdurch ist eine anwendungsspezifisch geeignete Positionierung an der Scharnierwelle möglich. Weiter vorteilhaft liegt der zumindest eine Haltearm mit einer balligen Fläche oder einem balligen Abschnitt auf der diesem benachbarten, bei im Raum senkrechter Anordnung der Scharnierwelle obersten Haltelamelle auf. Hierdurch kann das Haltelamellenpaket von dem zumindest einen Haltearm niedergedrückt, bei Vorsehen zumindest zweier Haltearme zwischen den zumindest zwei Haltearmen gehalten, werden, um eine kompakte Einheit aus den zumindest zwei Haltearmen mit den dazwischen angeordneten Haltelamellen zu schaffen und die zwischen diesen angeordneten Komponenten des Konturelements mit außenseitiger Kontur und den Bremslamellen klemmend zwischen sich aufzunehmen und zu halten.

[0018] Das zumindest eine mit der Kontur versehene Konturelement, insbesondere Kreisbogenelement, und die Bremslamellen können axial verschiebbar in einem Gehäuse des Türscharniers gelagert sein. Hierdurch ist eine anwendungsspezifisch optimal passende Positionierung von Konturelement und Bremslamellen am Türscharnier bzw eine optimal passende Positionierung in Bezug auf den zumindest einen Haltearm und die Haltelamellen möglich. Insbesondere können das Konturelement, insbesondere kreisbogenförmige Konturelement bzw. Kreisbogenelement, und die Bremslamellen durch Stiftelemente aneinander gehalten werden, wobei das Kreisbogenelement und die Bremslamellen entlang den Stiftelementen axial verschiebbar gelagert werden. Weiter vorteilhaft können zum spielfreien Positionieren der Bremslamellen Federscheiben zwischen den Bremslamellen angeordnet sein oder werden. Hierdurch ist es möglich, beim Verschwenken der Tür um das Türscharnier herum störende Geräusche zu vermeiden und einen über die Lebensdauer des Türscharniers auftretenden Verschleiß der Bremslamellen und/oder des Konturelements bzw. von dessen außenseitiger Kontur auszugleichen.

[0019] Als weiter vorteilhaft erweist es sich, zumindest die Oberflächen oder Abschnitte der Oberflächen von aneinander liegenden und/oder aufeinander gleitendem oder gleitenden Haltearm/Haltearmen, die Haltelamellen und die Bremslamellen sowie die Kontur des Konturelements, insbesondere Kreisbogenelements, zum Beeinflussen der Gleiteigenschaften und/oder des Verschleißverhaltens mit zumindest einer Beschichtung zu versehen und/oder wärmezubehandeln. Durch ein solches Beschichten und/oder Wärmebehandeln zumindest der jeweiligen Oberflächen der aufeinander gleitenden Komponenten des Türscharniers, also des zumindest einen Haltearms, der Kontur des Konturelements, der Haltelamellen und der Bremslamellen, können das Gleiten dieser Oberflächen aufeinander erleichtert und die Oberflächen gegen Verschleiß geschützt werden. Hierdurch kann die Lebensdauer des Türscharniers gegenüber unbeschichteten, aufeinander gleitenden Komponenten verlängert werden.

[0020] Vorzugsweise sind eine Anzahl von Haltelamellen und eine Anzahl von Bremslamellen vorgesehen, die miteinander in Eingriff stehen. Durch die Verwendung mehrerer Haltelamellen und Bremslamellen kann die Klemmkraft, durch die ein gefordertes Haltemoment erzeugt wird, signifikant gesenkt werden. Infolge der sich hieraus ergebenden geringeren Belastung im Vergleich zu den Lösungen des Standes der Technik reduziert sich der Verschleiß vorallem zwischen dem oder dem ersten Haltearm und der Kontur, auf der dieser gleitet.

[0021] Das Türscharnier weist einen modularen Aufbau auf durch Vorsehen des zumindest einen Haltearms mit den benachbart zu diesem angeordneten Haltelamellen, des Konturelements mit der außenseitigen Kontur und der Bremslamellen. Alle diese Komponenten des Türscharniers sind variierbar, es sind also keine festen Einheiten vorgesehen. Der modulare Aufbau des Türscharniers ermöglicht eine einfache Änderung der Eigenschaften des Türscharniers durch beispielsweise Änderung der Kontur oder Änderung der Anzahl an Haltelamellen und/oder Bremslamellen.

[0022] Durch die kreisbogenförmige Ausbildung des Konturelements mit außenseitiger Kontur und der Bremslamellen kann der Bauraum des Türscharniers gering gehalten und ein zur Verfügung stehender Bauraum im Bereich einer Fahrzeugtür und einer Fahrzeugsäule, an der die Fahrzeugtür montiert wird, optimal genutzt werden. Durch Vorsehen eines Freiraums zwischen Scharnierwelle und Fahrzeugsäule kann ferner ein sehr geringer Abstand zwischen Türachse und Außenhaut der Fahrzeugtür bzw. des Fahrzeugs realisiert werden.

[0023] Die Haltelamellen und/oder die Bremslamellen können axial, also übereinander, an der Scharnierwelle angeordnet sein. Ebenso ist es möglich, die Bremslamellen und/oder die Haltelamellen z.B. radial bezüglich der Orientierung der Scharnierwelle des Türscharniers anzuordnen.

[0024] Anstelle des Vorsehens von lediglich einem Haltearm oder zwei Haltearmen, also eines Haltearmpaares, die sich etwa parallel zueinander entlang der Scharnierwelle erstrecken, ist es ebenfalls möglich, mehrere Haltearme oder Haltearmpaare und/oder ein sternförmig angeordnetes Haltearmpaar bzw. eine sternförmige Haltearm-Anordnung vorzusehen. Zwischen den Haltearmen des jeweiligen Halteelementpaares sind dann weiterhin die Haltelamellen angeordnet, die mit den Bremslamellen in Eingriff kommen bzw. kämmen, um die gewünschte Klemmkraft und somit das gewünschte Haltemoment für eine mit dem Türscharnier verbundene Tür aufzubringen.

[0025] Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im Folgenden ein Ausführungsbeispiel von dieser näher anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese zeigen in:

Figur 1

eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Türscharniers, aufgenommen zwischen einer Säulenkonsole zum Befestigen an einer Fahrzeugkarosserie und einer Türkonsole zum Befestigen an einer Fahrzeugtür, und

Figur 2

eine perspektivische Ansicht des Türscharniers gemäß Figur 1 in Alleindarstellung.

[0026] Figur 1 zeigt eine Einbausituation eines Türscharniers 100, das in einem Gehäuse 101 aufgenommen ist. An das Gehäuse 101 schließt sich auf der einen Seite eine Türkonsole 110 zum Befestigen einer nicht gezeigten Tür an. Zum Befestigen der Tür an der Türkonsole 110 weist letztere zumindest eine Befestigungsöffnung 111 auf, in die ein Bolzen, eine Schraube oder ein anderes Befestigungsmittel eingreifen kann.

[0027] Unterhalb des in der Einbaulage nach Figur 1 etwa senkrecht (im Raum) angeordneten Türscharniers 100 wird dieses von einem Befestigungsarm 121 einer Säulenkonsole 120 untergriffen und ist auf diesem gelagert. Die Säulenkonsole 120 dient zum Befestigen des Türscharniers 100 an einer Fahrzeugkarosserie, die jedoch in Figur 1 nicht gezeigt ist. Zum Befestigen an der Fahrzeugkarosserie weist die Säulenkonsole 120 zumindest eine Befestigungsöffnung 122 auf, in die ein Bolzen, eine Schraube oder ein anderes Befestigungsmittel eingreifen kann. Der Befestigungsarm 121 ragt etwa senkrecht von der Säulenkonsole 120 vor und weist eine Öffnung oder ein Lager zum Lagern einer Scharnierwelle 1 des Türscharniers 100 auf. Ein am unteren Ende 10 der Scharnierwelle 1 angeordneter Lagerzapfen 11 (siehe Figur 2) dient dem Lagern auf dem Befestigungsarm 121 in der dort vorgesehenen Öffnung bzw. dem dort vorgesehenen Lager.

[0028] Wie den Figur 1 und 2 weiter entnommen werden kann, weist das Türscharnier 100 zwei übereinander entlang der Scharnierwelle 1 angeordnete Haltearme 2, 3 auf. Zwischen diesen sind Haltelamellen 4 angeordnet. Sowohl die beiden Haltearme 2, 3 als auch die Haltelamellen 4 sind mit der Scharnierwelle1 über eine jeweils an ihrem einen Ende angeordnete Öffnung 20, 30 bzw. 40 verbunden. Um eine Sicherung gegen ungewolltes Verdrehen der Haltearme 2, 3 und der Haltelamellen 4 um die Scharnierwelle 1 herum vorzusehen, sind die Öffnungen 20, 30 und 40 jeweils ungleichmäßig geformt. Ebenso weist die Scharnierwelle 1 ein ungleichmäßiges Profil auf. Wie den Figuren 1 und 2 entnommen werden kann, ist die Scharnierwelle 1 hier einseitig abgeflacht ausgebildet, weist also einen abgeflachten Abschnitt 12 auf. Hierdurch werden die Haltearme 2, 3 und die Haltelamellen 4 verdrehsicher an der Scharnierwelle 1 gehalten. Um die Haltearme 2, 3 und die Haltelamellen optimal an der Scharnierwelle 1 positionieren zu können, sind diese ferner axial verschiebbar an der Scharnierwelle 1 angeordnet und mit dieser verbunden:

[0029] An dem dem Ende mit der Öffnung 20 gegenüberliegenden Ende 21 weist der Haltearm 2 einen balligen Abschnitt 22 auf. Mit diesem liegt der Haltearm 2 auf einer außenseitig an einem Konturelement 50 ausgebildeten Kontur 5 an. Das Konturelement 50 ist kreisbogenförmig. Die Kontur 5 weist ebene Flächen 51, eine Erhebung 52 (in Bezug auf die Ebene der ebenen Flächen 51) und eine Vertiefung 53 (in Bezug auf die Ebene der ebenen Flächen 51) auf. Benachbart zu und fluchtend mit dem kreisbogenförmigen Konturelement 50 sind Bremslamellen 6 vorgesehen. Diese sind entsprechend ebenfalls kreisbogenförmig ausgebildet. Sie sind in der Anordnung des Türscharniers 100 im Raum bzw. in der Darstellung in den Figuren 1 und 2 in Einbaulage des Türscharniers 100 unterhalb des Konturelements 50 auf dessen der Kontur 5 gegenüberliegenden Seite 55 angeordnet. Die Bremslamellen 6 und das Konturelement 50 sind endseitig durch zwei Stiftelemente 9 in ihrer Position zueinander fixiert und auf diesen Stiftelementen 9 gelagert. Zum Lagern auf den Stiftelementen 9 weisen das Konturelement 50 und die Bremslamellen 6 jeweils endseitig Öffnungen auf, von denen in Figur 2 jedoch lediglich die Öffnungen 54 und 56 in dem Konturelement 50 erkennbar sind. Zwischen den Bremslamellen 6 und zwischen Bremslamellen 6 und dem Konturelement 50 sowie auf dessen Oberseite sind Federscheiben 60 vorgesehen, um einen Axialausgleich entlang den Stiftelementen 9 vorsehen zu können und somit eine spielfreie oder im Wesentlichen spielfreie Positionierung der einzelnen Bremslamellen 6 entlang den Stiftelementen 9. Hierdurch können auch störende Geräusche im Betrieb vermieden und ein Dickenausgleich bei Verschleiß der Bremslamellen 6 über deren Lebensdauer hinweg geschaffen werden. Über die Stiftelemente 9 sind das Konturelement 50 und die Bremslamellen 6 in dem Gehäuse 101 des Türscharniers 100 gelagert, wie Figur 1 zu entnehmen ist. Die beiden Stiftelemente 9 sind in entsprechenden Lageröffnungen 102 in einem unteren Teil 103 des Gehäuses 101 gelagert.

[0030] Die Haltelamellen 4 und die Bremslamellen 6 greifen jeweils ineinander bzw. kämmen miteinander, wie besonders gut Figur 2 entnommen werden kann. Der ballige Abschnitt 22 des ersten Haltearms 2 stützt sich auf der Kontur 5 ab, der zweite Haltearm 3 untergreift die unterste Bremslamelle 6, also die Bremslamelle 6, die am weitesten entfernt von dem Konturelement 50 angeordnet ist, benachbart zu dem zweiten Haltearm 3. Um sicherzustellen, dass die Pakete aus Haltearmen 2, 3 und dazwischen angeordneten Haltelamellen 4 sowie aus Konturelement 50 und benachbart zu diesem angeordneten Bremslamellen 6 unter Klemmung aufeinander gehalten werden, ist eine Einrichtung zum Erzeugen einer Grundklemmkraft vorgesehen, hier beispielhaft ein Tellerfederpaket 7. Alternativ kann eine andere Art eines Federpakets oder eine andere Einrichtung vorgesehen werden, wie eine pneumatisch wirkende, die ebenfalls eine Grundklemmkraft auf den ersten Haltearm 2, das Konturelement 50, die Haltelamellen 4, die Bremslamellen 6 und den zweiten Haltearm 3 ausüben kann.

[0031] Zum Einstellen der Grundklemmkraft des Tellerfederpakets 7 ist eine Einstellschraube 8 vorgesehen. Bei Vorsehen einer anderen Einrichtung zum Aufbringen der Grundklemmkraft kann eine andere Art einer Einrichtung zum Einstellen der Grundklemmkraft vorgesehen werden. Wie insbesondere Figur 2 entnommen werden kann, ist das Tellerfederpaket 7 mit darüber angeordneter Einstellschraube 8 an dem Ende der Haltearme 2, 3 und der Haltelamellen 4 angeordnet, an dem diese an der Kontur 5 des Konturelements 50 und den Bremslamellen 6 angreifen, somit nah an dem Kontaktbereich von Haltearm 2, Kontur 5, Haltelamellen 4, Bremslamellen 6 und Haltearm 3, um optimal die Grundklemmkraft auf diese Komponenten des Türscharniers 100 auszuüben.

[0032] Ein Haltemoment der Tür bzw. des Türscharniers 100 wird durch das Klemmen der Haltearme 2, 3 und Haltelamellen 4 auf der bzw. gegen die Kontur 5 des Konturelements 50 und die Bremslamellen 6 erzeugt, wobei der ballige Abschnitt 22 des Haltearms 2, der auf der Kontur 5 aufliegt, und auch das Tellerfederpaket 7 entfernt von der Scharnierwelle 1, am jeweils der Verbindung mit der Scharnierwelle 1 gegenüberliegenden Ende des Haltearms 2 bzw. der Haltelamellen 4 angeordnet sind.

[0033] Wenn die mit der Türkonsole 110 verbundene Tür bewegt, also geöffnet oder geschlossen wird, überstreicht oder überfährt der ballige Abschnitt 22 des ersten Haltearms 2 die Kontur 5 und entsprechend deren ebene Flächen 51, Erhebung(en) 52 und ggf. Vertiefung(en) 53. Hierbei ändert sich das Haltemoment in Abhängigkeit vom Öffnungswinkel der Tür, da durch die unterschiedlichen Höhenniveaus der Kontur 5 das Tellerfederpaket 7 durch den ersten Haltearm 2 unterschiedlich stark komprimiert wird. Dadurch ändert sich auch die resultierende Klemmkraft, durch die Haltelamellen 4 und die Bremslamellen 6 aufeinander oder aneinander gepresst werden. Hierdurch können wiederum unterschiedliche Bereiche des Türscharniers definiert werden. Beispielsweise kann ein Freilaufbereich bei Vorliegen einer geringen oder von keiner Klemmkraft erzeugt werden, der zum Schließen der Tür dient. In einem Haltebereich kann eine hohe Klemmkraft vorliegen, so dass die Tür sicher auch am Hang gehalten werden kann. In einem Komfortbereich kann eine mittlere Klemmkraft vorliegen und dieser zum Halten der Tür auf ebenem Grund dienen. In einem Dämpfungsbereich kann eine kontinuierlich ansteigende Klemmkraft vor dem Erreichen einer Endlage (mit hoher Klemmkraft) vorgesehen werden, geschaffen durch Vorsehen einer Rampe auf der Kontur 5, vor dem Erreichen der Erhebung 52.

[0034] Um die Oberflächen der aufeinander liegenden und gleitenden Komponenten des Türscharniers 100, also des balligen Abschnitts 22 des Haltearms 2, der Kontur 5, der Haltelamellen 4, Bremslamellen 6, und des Haltearms 3, besser gegen Verschleiß zu schützen und die Gleiteigenschaften zu verbessern, können zumindest diese Oberflächen oder Oberflächenabschnitte oder aber diese Komponenten vollständig mit einem entsprechenden Material beschichtet und/oder wärmebehandelt sein. Ein geeignetes Material kann einerseits ausreichend hart sein, um Verschleiß zu verhindern, andererseits ein Gleiten erleichtern. Beides, ein Verschleißschutz und eine Verbesserung der Gleiteigenschaften, kann auch durch eine Wärmebehandlung der Komponenten oder zumindest von deren entsprechend beaufschlagten Oberflächen vorgesehen werden.

[0035] Durch die Verwendung einer Anzahl von Haltelamellen 4 und Bremslamellen 6, die ineinander greifen bzw. miteinander kämmen, kann die Klemmkraft, die zum Erzeugen eines vorgegebenen Haltemoments erforderlich ist, gegenüber den bekannten Lösungen des Standes der Technik signifikant gesenkt werden. Infolge der geringeren Belastung der Haltelamellen 4 und der Bremslamellen 6 aufgrund der vergleichsweise geringeren Klemmkraft kann auch der Verschleiß zwischen dem ersten Haltearm 2 und der Kontur 5 deutlich verringert werden, so dass die Lebensdauer des Türscharniers 100 gegenüber den bekannten Türscharnieren deutlich erhöht werden kann.

[0036] Je nach Ausführung der Kontur 5, also der Anordnung und Ausgestaltung der ebenen Flächen 51, Erhebungen 52 und Vertiefungen 53, kann eine Variation der öffnungswinkelabhängigen Haptik des Türscharniers 100 vorgesehen werden. Die Eigenschaften des Türscharniers 100 bzw. die vorstehend beschriebenen Bereiche einer geringen bis zu einer hohen Klemmkraft bzw. eines Freilaufs, eines Haltebereichs, eines Komfortbereichs und eines Dämpfungsbereichs, können durch Ändern der Kontur 5 durch deren Austausch gegen ein anderes Konturelement 50 mit einer anderen Kontur 5 und/oder Variation der Anzahl an Haltelamellen 4 und Bremslamellen 6 variiert werden. Eine solche Variation wird durch den modularen Aufbau des Türscharniers 100 erleichtert, bei dem alle Komponenten, insbesondere die Haltelamellen 4, Bremslamellen 6 und das Konturelement 50 mit der Kontur 5, jedoch auch die zumindest zwei Haltearme 2, 3 gegen andere ausgetauscht und in ihrer Anzahl und Anordnung variiert werden können.

[0037] Anstelle der in den Figuren 1 und 2 gezeigten axialen Anordnung der Haltelamellen 4 und Bremslamellen 6 (jeweils übereinander) könnten diese auch radial angeordnet werden. Anstelle des einen Haltearmpaares mit den Haltearmen 2, 3 können auch mehrere solcher Haltearmpaare vorgesehen werden und/oder das Haltearmpaar, anders als in den Figuren 1 und 2 gezeigt, sternförmig angeordnet werden.

[0038] Aufgrund der kreisbogenförmigen Ausbildung des Konturelements 50, als Kreisbogenelement, und der Bremslamellen 6 kann der zur Verfügung stehende Bauraum im Bereich der Türkonsole 110 und der Säulenkonsole 120 optimal ausgenutzt werden. Wie insbesondere Figur 1 entnommen werden kann, ist zwischen der Scharnierwelle 1 und der Säulenkonsole 120 ein Freiraum belassen, so dass der Abstand zwischen der Türachse und der Außenhaut des Fahrzeugs sehr gering sein kann.

[0039] Neben den im Vorstehenden beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsformen von Türscharnieren, die zumindest eine Scharnierwelle, zumindest einen an der Scharnierwelle angreifenden Haltearm und zumindest eine Kontur aufweisen, wobei der zumindest eine Haltearm sich mit zumindest einem Abschnitt auf der Kontur abstützt, können noch zahlreiche weitere vorgesehen werden, insbesondere auch beliebige Kombinationen der genannten Merkmale von diesem, bei denen jeweils zum Erzeugen eines öffnungswinkelabhängigen Haltemoments benachbart zu dem zumindest einen Haltearm Haltelamellen und benachbart zu der Kontur Bremslamellen vorgesehen sind, wobei Haltelamellen und Bremslamellen ineinander greifen und zumindest der sich auf der Kontur abstützende erste Haltearm zumindest gegenüber der Kontur durch eine Grundklemmkraft belastet wird oder ist.

Bezugszeichenliste

[0040] 

1

Scharnierwelle

2

Haltearm

3

Haltearm

4

Haltelamelle

5

Kontur

6

Bremslamelle

7

Tellerfederpaket

8

Einstellschraube

9

Stiftelement

10

unteres Ende von 1

11

Lagerzapfen

12

abgeflachter Abschnitt

20

Öffnung

21

Ende

22

balliger Abschnitt

30

Öffnung

40

Öffnung

50

Konturelement

51

ebene Fläche

52

Erhebung

53

Vertiefung

54

Öffnung

55

Seite von 50

56

Öffnung

60

Federscheibe

100

Türscharnier

101

Gehäuse

102

Lageröffnung

103

unterer Teil von 101

110

Türkonsole

111

Befestigungsöffnung

120

Säulenkonsole

121

Befestigungsarm

122

Befestigungsöffnung

Ansprüche

1. Türscharnier (100) mit zumindest einer Scharnierwelle (1), zumindest einem an der Scharnierwelle (1) angreifenden Haltearm (2,3) und zumindest einer Kontur (5), wobei der zumindest eine Haltearme (2) sich mit zumindest einem Abschnitt (22) auf der Kontur (5) abstützt,
dadurch gekennzeichnet, dass
zum Erzeugen eines öffnungswinkelabhängigen Haltemoments benachbart zu dem zumindest einen Haltearm (2,3) Haltelamellen (4) und benachbart zu der Kontur (5) Bremslamellen (6) angeordnet sind, wobei Haltelamellen (4) und Bremslamellen (6) ineinander greifen und wobei zumindest der sich auf der Kontur (5) abstützende erste Haltearm (2) zumindest gegenüber der Kontur (5) durch eine Grundklemmkraft belastbar oder belastet ist.

2. Türscharnier (100) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zumindest eine Kontur (5) auf der Außenseite zumindest eines Konturelements (50) ausgebildet ist.

3. Türscharnier (100) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bremslamellen (6) und das Konturelement () kreisbogenförmig geformt sind, insbesondere die Krümmung des Konturelements (50) und die Krümmung der Bremslamellen (6) einander entspricht.

4. Türscharnier (100) nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bremslamellen (6) und das Konturelement (50) axial übereinander und zueinander fluchtend angeordnet sind und/oder dass die Bremslamellen (6) und/oder die Haltelamellen (4) radial bezüglich der Orientierung der Scharnierwelle (1) des Türscharniers (100) angeordnet sind.

5. Türscharnier (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
das zumindest eine mit der Kontur (5) versehene Konturelement (50) und die Bremslamellen (6) durch Stiftelemente (9) aneinander haltbar oder gehalten sind, wobei das Konturelement (50) und die Bremslamellen (6) entlang den Stiftelementen (9) axial verschiebbar gelagert sind.

6. Türscharnier (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zum spielfreien Positionieren der Bremslamellen (6) übereinander Federscheiben (60) zwischen den Bremslamellen (6) angeordnet sind.

7. Türscharnier (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der zumindest eine Haltearm (2,3) und die Haltelamellen (4) verdrehsicher an der Scharnierwelle (1) gelagert sind.

8. Türscharnier (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der zumindest eine Haltearm (2,3) und die Haltelamellen (4) axial entlang der Scharnierwelle (1) verschiebbar gelagert sind.

9. Türscharnier (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest ein Federpaket, insbesondere Tellerfederpaket (7), zum Ausüben der Grundklemmkraft des zumindest einen Haltearms (2) gegenüber der Kontur (5) vorgesehen ist.

10. Türscharnier (100) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
zum Einstellen der Grundklemmkraft zumindest eine Einstelleinrichtung vorgesehen ist, insbesondere zumindest eine auf das Federpaket, insbesondere Tellerfederpaket (7), einwirkende Einstellschraube (8).

11. Türscharnier (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zum Erzeugen der Grundklemmkraft zumindest eine pneumatische und/oder hydraulische und/oder elektrische Einrichtung, insbesondere ein pneumatischer und/oder hydraulischer und/oder elektrischer Antrieb, vorgesehen ist.

12. Türscharnier (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest die Oberflächen oder Abschnitte der Oberflächen von aneinander anliegenden und/oder aufeinander gleitenden Haltearm oder Haltearmen (2,3), Haltelamellen (4), Bremslamellen (6) und Kontur (5) des Konturelements (50) zum Beeinflussen der Gleiteigenschaften und/oder des Verschleißverhaltens mit zumindest einer Beschichtung versehen und/oder wärmebehandelt sind.

13. Türscharnier (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
mehrere Haltearme (2,3) vorgesehen sind und/oder eine sternförmige Haltearm-Anordnung vorgesehen ist.

14. Türscharnier (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
nur ein Haltearm (2,3) vorgesehen ist, der über die Kontur (5) des Konturelements (50) eine Druckkraft auf die Haltelamellen (4) und die Bremslamellen (6) ausübt, wobei sich die von dem Haltearm (2) am weitesten entfernte Haltelamelle (4) oder Bremslamelle (6) auf dem unteren Teil (103) eines Gehäuses (101) des Türscharniers (100), in dem diese aufgenommen sind, abstützt.

15. Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit zumindest einem Türscharnier (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Türscharnier (100) im Bereich einer Türkonsole (110) und einer Säulenkonsole (120) angeordnet ist.

Zeichnung