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Dokumentenidentifikation DE102005025475A1 07.12.2006
Titel Tür mit Türbremse
Anmelder HS Genion GmbH, 82152 Krailling, DE
Erfinder Wegener, Fritz, 82205 Gilching, DE;
Bieker, Peter, 82041 Oberhaching, DE
Vertreter Grünberg, T., Dipl.-Min.Univ. Dr.rer.nat., Pat.-Anw., 80799 München
DE-Anmeldedatum 02.06.2005
DE-Aktenzeichen 102005025475
Offenlegungstag 07.12.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.12.2006
IPC-Hauptklasse E05C 17/22(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B60J 5/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   E05F 3/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   
Zusammenfassung Es wird eine Tür (10), insbesondere eine Tür für ein Kraftfahrzeug, vorgeschlagen. Die Tür (10) ist mit einer Türbremse (18) versehen, die eine Bremsstange (20) umfasst, auf die eine Bremseinrichtung wirkt. Erfindungsgemäß arbeitet die Bremseinrichtung hydraulisch. Zur Minimierung der Betätigungskräfte für die Bremseinrichtung ist die Bremseinrichtung mittels eines elektrisch schaltenden Ventils steuerbar.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Tür, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Tür ist beispielsweise aus der DE 103 20 148 A1 bekannt und umfasst eine Türbremse, mittels der ein ungewolltes Verschwenken einer Tür eines Kraftfahrzeugs verhindert werden kann. Die Türbremse umfasst eine türfeste Bremseinrichtung, die auf eine Bremsstange wirkt, die mit einem Ende gelenkig an einem Karosseriebereich des Fahrzeugs angelenkt ist. Die Bremseinrichtung umfasst einen Aktuator. Ein Elektromotor des Aktuators treibt eine Mechanik an, die auf eine eine Buchse umgebende Umschlingungsfeder wirkt. Die Buchse ist von der Bremsstange durchgriffen. In einem Sperrzustand wirkt über die Buchse eine Klemmkraft auf die Bremsstange, so dass ein Verschwenken der Tür verhindert wird. Zur Freigabe wird die Klemmkraft mittels des Aktuators in Abhängigkeit von einer auf die Tür aufgebrachten Bewegungskraft gelöst. Unterhalb eines Schwellenwerts für die Bewegungskraft wird ein Bremsen durch die Bremseinrichtung veranlasst und bei einem Überschreiten des Schwellenwerts wird veranlasst, dass die Bremseinrichtung in den Freigabezustand verbracht wird. Diese Bremseinrichtung hat einen komplizierten mechanischen Aufbau.

Des Weiteren sind aus der Praxis Türbremsen bekannt, die in Abhängigkeit von der Schließ- bzw. Öffnungsgeschwindigkeit der betreffenden Tür. gesteuert sind. Bei einer derartigen Lösung ist zum Lösen der Türbremse ein Widerstand zu überwinden. Wenn die Tür dann in Bewegung versetzt ist, stoppt der Schwenkvorgang beim Schließen erst durch Festhalten der Tür durch einen Benutzer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tür der einleitend genannten Gattung mit einer Türbremse zu schaffen, die ein Anhalten der Tür in einer beliebigen Schwenkposition ermöglicht.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine Tür mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der Kern der Erfindung besteht mithin darin, dass die Bremseinrichtung von einem Bediener durch Betätigung des mindestens einen elektrisch schaltenden Ventils gezielt in einen Freigabezustand bzw. einen Bremszustand versetzt werden kann. Dies ist grundsätzlich in jeder beliebigen Schwenkposition der Tür möglich. Durch das Lösen der Bremseinrichtung durch Schalten des Ventils in Durchlassstellung ist beim Verschwenken der Tür im Wesentlichen kein von der Bremseinrichtung auf die Tür ausgeübter Widerstand zu überwinden. Vielmehr kann die Tür über ihren Schwenkbereich hinweg feinfühlig in jeder beliebigen Stellung angehalten werden. Die Betätigungskräfte für die Bremseinrichtung sind durch die Auslegung des Ventils als elektrisch schaltendes Ventil minimiert.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Tür nach der Erfindung ist das elektrisch schaltende, in der Regel ein Magnetventil darstellende Ventil mittels eines im Bereich eines Türgriffs angeordneten Handschalters lösbar. Der Türgriff kann ohnehin an einer Fahrzeugtür vorgesehener Türgriff sein und an der Fahrzeugaußenseite oder auch an der Fahrzeuginnenseite angebracht sein. Vorzugsweise ist sowohl im Bereich eines an der Fahrzeugaußenseite angebrachten Türgriffs als auch im Bereich eines an der Fahrzeuginnenseite angebrachten Türgriffs ein Handschalter für die Bremseinrichtung angeordnet. Bei einer Betätigung bzw. einem Greifen des jeweiligen Türgriffs durch einen Benutzer erfolgt somit ein Lösen der Bremseinrichtung, wodurch sich die Bremsstange gegenüber der Bremseinrichtung im Wesentlichen frei bewegen kann. Ansonsten befindet sich die Bremseinrichtung vorzugsweise in Sperrstellung. Der Türgriff kann ein beweglicher Türentriegelungsgriff oder auch ein starr an der Tür vorgesehener Handgriff sein. Insbesondere an der Innenseite einer Fahrzeugtür können mehrere Handschalter zum Lösen der Bremseinrichtung angeordnet sein. Beispielsweise ist ein Handschalter in einen Türentriegelungsgriff und ist ein weiterer Handschalter in einen unbeweglich an der Tür vorgesehenen Handgriff integriert. Grundsätzlich kann der Handschalter an der Türinnenseite optimal an die jeweiligen Bedingungen angepasst werden, wobei die ergonomische Gestaltung aufgrund der geringen aufzubringenden Betätigungskräfte für den Handschalter keinen Zwängen unterliegt.

Der Handschalter ist beispielsweise ein Taster oder auch ein berührungslos arbeitender Sensor, wie ein so genannter Hall-Sensor.

Alternativ oder zusätzlich kann ein Handschalter aus einer Kontaktfolie oder dergleichen vorgesehen sein, die beispielsweise im Bereich eines Fensterrahmens der Fahrzeugtür und/oder in einem anderen Bereich der Fahrzeugtür angeordnet ist, auf den ein Benutzer beim Öffnen oder Schließen der Tür bevorzugt eine Kraft ausübt.

Bei einer speziellen Ausführungsform der Tür nach der Erfindung ist der Handschalter so ausgelegt, dass die Bremseinrichtung bei einer Druck- oder einer Zugkraft auf den betreffenden Türgriff gelöst wird, wobei der Handschalter dann beispielsweise in eine Türgriffmechanik integriert ist. Bei einem Loslassen des Türgriffs wird der Schwenkvorgang der Tür unterbrochen. Ein Zuwerfen aus einer weit geöffneten Türstellung ist somit nicht möglich, was wiederum das Risiko einer Verletzung einer Person durch die Tür mindert.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Tür nach der Erfindung ist im Bereich mindestens einer Türkante mindestens ein Abstandssensor angeordnet, der die Bremseinrichtung bei Erkennung eines Hindernisses aktiviert. Der Abstandssensor kann einen Einklemmschutz und/oder auch eine Einrichtung sein, die eine Kollision der Tür mit einem Hindernis, wie einem Fahrzeug oder einer Garagenwand, bei deren Öffnen verhindert. Damit kann eine Beschädigung der Tür oder auch von Gegenständen verhindert werden, die beim Aufschwenken der Tür ein Hindernis darstellen.

Die Bremseinrichtung umfasst zweckmäßigerweise mindestens einen Hydraulikzylinder, dessen Kolben mit der Bremsstange verbunden ist. In diesem Falle kann der Zustrom bzw. Abstrom von Hydraulikflüssigkeit in eine Kammer des Hydraulikzylinders einfach durch Betätigung des elektrisch schaltenden Ventils gesperrt oder freigegeben werden.

Vorteilhaft ist der Hydraulikzylinder ein doppelt wirkender Zylinder, dessen beiden Kammern jeweils über einen Anschlusskanal mit einem vorzugsweise gemeinsamen Hydraulikkreis verbunden sind, der für jede Kammer ein als Schaltventil dienendes, elektrisch schaltendes Ventil aufweist. Bei geöffneten Schaltventilen ist der Kolben des Hydraulikzylinders frei beweglich, und bei geschlossenen Schaltventilen ist die Bewegung des Kolbens des Hydraulikzylinders gesperrt. Beim Verschwenken der Tür wird der Kolben des Hydraulikzylinders bewegt und so die Hydraulikflüssigkeit in den beiden Kammern verschoben. Durch ein Schließen der beiden Schalt- bzw. Bremsventile wird die Tür hydraulisch blockiert. Die beiden Schaltventile können in einer Baueinheit integriert und mit einer gemeinsamen magnetischen Betätigungseinrichtung versehen sein.

Um die Möglichkeit zu bieten, die Tür ohne Betätigung des Handbetätigungsgriffs aus einem fast geschlossenen Zustand, z.B. aus einem angelehnten Zustand in einen geschlossenen Zustand zu versetzen, kann eine Rampe vorgesehen sein, die zumindest im im Wesentlichen geschlossenen Zustand der Tür das bzw. die Ventile offen hält. Diese Rampe kann elektronisch ausgebildet sein und einen Wegsensor oder einen Winkelsensor umfassen oder auch ein mechanisches Betätigungsglied, wie einen Hebel oder einen Bowdenzug, umfassen, das auf einen elektrischen Schalter wirkt. Der Weg- bzw. Winkelsensor bzw. der elektrische Schalter ist mit einer Steuereinheit der Türbremse verbunden. Die Steuereinheit schaltet die Ventile bis zu dem festgelegten Öffnungswinkel in Durchlassstellung. Vorzugsweise ist die Rampe so ausgebildet, dass sie die Ventile bis zu einem Öffnungswinkel der Tür von beispielsweise 15° offen hält. Die Tür kann damit innerhalb dieses Bereichs ohne Betätigung eines der Handschalter frei verschwenkt und auch zugeworfen werden.

Um temperaturbedingte Volumenänderungen der Hydraulikflüssigkeit ausgleichen zu können, ist der Hydraulikkreis bei einer bevorzugten Ausführungsform der Tür nach der Erfindung mit einem Ausgleichsbehälter versehen, in dem vorzugsweise ein mittels einer Feder vorgespannter Kolben auf einen Hydraulikflüssigkeitsvorrat wirkt.

Um sicherzustellen, dass der Hydraulikzylinder und der damit verbundene Hydraulikkreis bei einer Kraft, die bei geschlossenen Schaltventilen auf die Tür ausgeübt wird, nicht zerstört wird, sind die Anschlusskanäle der Kammern bei einer bevorzugten Ausführungsform über mindestens eine Überbrückungsleitung miteinander verbunden, in der ein Überdruckventil angeordnet ist. Statt eines Überdruckventils kann auch eine Drossel oder dergleichen in der Überbrückungsleitung vorgesehen sein.

Die Türbremse ist vorzugsweise so ausgelegt, dass die Bremsstange schwenkbar im Bereich eines karosseriefesten Teils eines Türscharniers angelenkt ist und die Bremseinrichtung an der Tür fixiert ist. Denkbar ist es natürlich auch, die Bremseinrichtung karosseriefest auszulegen und die Bremsstange schwenkbar an der Tür zu befestigen.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Fahrzeugtür ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt eine Tür mit einem Schaltbild einer Türbremse.

In der Zeichnung ist eine Tür 10 eines ansonsten nicht näher dargestellten Personenkraftwagens dargestellt, die über ein Scharnier 12 schwenkbar an einer Fahrzeugkarosserie 16 angelenkt ist. Die Schwenkachse der Tür 10 ist von einer Scharnierachse 14 gebildet. Von dem Scharnier 12 ist in der Zeichnung ein karosseriefester Teil dargestellt.

Die Tür 10 ist mit einer hydraulisch wirksamen Türbremse 18 versehen, die eine Bremsstange 20 umfasst, die über ein Gelenk 22 so an dem karosseriefesten Teil des Scharniers 12 befestigt ist, dass sie in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene verschwenkbar ist. Das Gelenk 22 ist von der Scharnierachse 14 beabstandet.

Die Bremsstange 20 durchgreift bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen einer Bremseinrichtung zugeordneten Hydraulikzylinder 24, der über eine Lasche 26 an die Tür 10 angebunden ist. Die Bremsstange 20 ist mit einem Kolben 28 des Hydraulikzylinders 24 verbunden. Der Hydraulikzylinder 24 ist als doppelt wirkender Zylinder ausgebildet, so dass der in einem Gehäuse des Hydraulikzylinders 24 geführte Kolben 28 eine erste Kammer 30 des Hydraulikzylinders 24 von einer zweiten Kammer 32 des Hydraulikzylinders 24 trennt.

Im vorliegenden Fall sitzt der Kolben 28 auf der Bremsstange 20, so dass die Bremsstange 20 den Hydraulikzylinder 24 vollständig durchgreift. Es ist aber auch denkbar, dass der Kolben 28 am freien Ende der Bremsstange 20 angeordnet ist, so dass die zweite Kammer 32 des Hydraulikzylinders 24 nicht von der Bremsstange 20 durchgriffen wäre.

Die erste Kammer 30 des Hydraulikzylinders 24 ist mit einem ersten Anbindungs- bzw. Anschlusskanal 34 und die zweite Kammer 32 des Hydraulikzylinders 24 ist mit einem zweiten Anbindungs- bzw. Anschlusskanal 36 verbunden. Die beiden Anbindungskanäle 34 und 36 führen zu einer Ventileinheit 38, die ein erstes Schaltventil 40 und ein zweites Schaltventil 42 umfasst, die über eine gemeinsame magnetische Betätigungseinheit 46 betätigbar sind und mittels einer Feder 44 in Schließrichtung vorgespannt sind. Zum Öffnen der Schaltventile 40 und 42 ist die Betätigungseinheit 46 über eine Steuereinheit 70 mit einem im Bereich eines Türinnengriffs angeordneten, als Taster ausgebildeten Handschalter 72 und einem im Bereich eines Türaußengriffs angeordneten, berührungslos arbeitenden Handschalter 74 verbunden. Die Handschalter 72 und 74 sind so angeordnet, dass die Schaltventile 40 und 42 mittels der Betätigungseinheit 46 elektrisch in Durchlassstellung geschaltet werden, sobald ein Benutzer den Türinnengriff oder den Türaußengriff greift. Bei einem Loslassen des jeweiligen Türgriffs und des jeweils zugeordneten Handschalters 72 bzw. 74 schalten die Schaltventile 40 und 42 aufgrund eines von der Steuereinheit 70 an die Betätigungseinheit 46 abgegebenen elektrischen Impulses in Sperrstellung, wodurch die Türbremse 18 aktiv wird und einem Verschwenken der Tür 10 entgegenwirkt.

Bei Betätigung der Betätigungseinheit 46 werden die Schaltventile 40 und 42 also jeweils in Öffnungsstellung geschaltet, wodurch über eine Brückenleitung 48 ein Fluidstrom zwischen der ersten Kammer 30 und der zweiten Kammer 32 des Hydraulikzylinders 24 freigegeben wird. Beim Öffnen der Tür 10 und dem damit durch das Verschwenken der Tür 10 erfolgenden Versatz des Kolbens 28 des Zylinders 24 strömt Hydraulikflüssigkeit aus der zweiten Kammer 32 über den zweiten Anbindungskanal 36, das zweite Schaltventil 42, die Brückenleitung 48, das erste Schaltventil 40 und die erste Anbindungsleitung 34 in die erste Kammer 30 des Hydraulikzylinders 24. Beim Schließen der Tür 10 hat der Fluidstrom eine umgekehrte Richtung.

Durch Betätigung der Betätigungseinheit 46 werden die Schaltventile 40 und 42 gegen die Kraft der Feder 44 geöffnet. Der Kolben 28 des Hydraulikzylinders 24 kann dann im Zylindergehäuse im Wesentlichen widerstandsfrei bewegt werden, wodurch die Hydraulikflüssigkeit in dem Zylinder verschoben wird. Wenn die Schaltventile 40, 42 geschlossen werden, wird der Fluidstrom zwischen den beiden Kammern 30 und 32 des Hydraulikzylinders 24 gesperrt, was zu einer hydraulischen Blockierung der Tür 10 führt.

Des Weiteren ist im Bereich eines dem Scharnier 12 abgewandten Randes der Tür 10 ein Abstandssensor 66 angeordnet, der bei Erkennen eines Hindernisses bewirkt, dass die Schaltventile 40 und 42 mittels der Steuereinheit 60 in Sperrstellung geschaltet werden, so dass ein Weiterverschwenken der Tür 10 und eine Kollision der Tür 10 mit dem Hindernis verhindert wird. Die Steuereinheit 70 ist so ausgelegt, dass die Schaltung der Schaltventile 40, 42 in Sperrstellung bei Erkennen eines Hindernisses auch erfolgt, wenn einer der Handschalter 72 und 74 betätigt ist.

Ferner sind zwischen dem ersten Anbindungskanal 34 und dem zweiten Anbindungskanal 36 zwei Überbrückungsleitungen 56 und 58 angeordnet, in denen jeweils ein als Rückschlagventil ausgebildetes Überdruckventil 60 bzw. 62 angeordnet ist. Die Überdruckventile 60 und 62 verhindern, dass eine Kraft, die bei geschlossenen Schaltventilen 40, 42 auf die Tür 10 ausgeübt wird, zu einer Zerstörung der hydraulischen Einrichtungen führt. Die Tür 10 kann also auch bei geschlossenen Schaltventilen 40 und 42, d.h. ohne Betätigung der Bremseinrichtung 18 bewegt werden, dann allerdings nur mit einem erhöhten Kraftaufwand.

Um eine temperaturbedingte Volumenveränderung der Hydraulikflüssigkeit in dem den Hydraulikzylinder 24, die Leitungen 34, 36, 48, 56, 58 und die Schaltventile 38, 40 umfassenden Hydraulikkreis ausgleichen zu können, ist die Brückenleitung 48 mit einem Ausgleichsbehälter 50 verbunden, in dem ein Hydraulikflüssigkeitsvorrat vorgehalten wird, auf den ein mittels einer Feder 52 vorgespannter Kolben 54 wirkt. Es wird damit bei Bedarf automatisch Hydraulikflüssigkeit nachgeführt.

Durch die Verwendung eines hydraulischen Systems können die Kräfte zum Lösen der Bremseinrichtung 18 klein gehalten werden. Die hierfür erforderlichen Übertragungselemente sind keinen großen Kräften ausgesetzt.

10
Tür
12
Scharnier
14
Scharnierachse
16
Fahrzeugkarosserie
18
Türbremse
20
Bremsstange
22
Gelenk
24
Hydraulikzylinder
26
Lasche
28
Kolben
30
Erste Kammer
32
Zweite Kammer
34
Erster Anbindungskanal
36
Zweiter Anbindungskanal
38
Ventileinheit
40
Erstes Schaltventil
42
Zweites Schaltventil
44
Feder
46
Betätigungseinrichtung
48
Brückenleitung
50
Ausgleichsbehälter
52
Feder
54
Kolben
56
Überbrückungsleitung
58
Überbrückungsleitung
60
Überdruckventil
62
Überdruckventil
70
Steuereinheit
72
Handschalter
74
Handschalter
76
Abstandssensor


Anspruch[de]
Tür, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Türbremse (18), die eine Bremsstange (20) umfasst, auf die eine Bremseinrichtung wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung hydraulisch arbeitet und mittels mindestens eines elektrisch schaltenden Ventils (40, 42) steuerbar ist. Tür nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil mittels mindestens eines im Bereich eines Türgriffs angeordneten Handschalters (72, 74) lösbar ist. Tür nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Handschalter in den Türgriff integriert ist. Tür nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Handschalter (72) ein Taster ist. Tür nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Handschalter (74) ein berührungslos arbeitender Sensor ist. Tür nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Handschalter die Bremseinrichtung bei einer Druckkraft oder einer Zugkraft auf den Türgriff löst. Tür nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich einer Türkante mindestens ein Abstandssensor (76) angeordnet ist, der die Bremseinrichtung bei Erkennung eines Hindernisses aktiviert. Tür nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung mindestens einen Hydraulikzylinder (24) umfasst, dessen Kolben (28) mit der Bremsstange (20) verbunden ist. Tür nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikzylinder (24) ein doppelt wirkender Zylinder ist, dessen beiden Kammern (30, 32) jeweils über einen Anschlusskanal (34, 36) mit einem Hydraulikkreis verbunden sind, der für jede Kammer (30, 32) ein elektrisch schaltendes Ventil (40, 42) aufweist, wobei die Ventile (40, 42) vorzugsweise eine gemeinsame Betätigungseinheit (46) aufweisen. Tür nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikkreis einen Ausgleichsbehälter (50) umfasst, in dem vorzugsweise ein mittels einer Feder (52) vorgespannter Kolben (54) auf einen Hydraulikflüssigkeitsvorrat wirkt. Tür nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusskanäle (34, 36) der Kammern (30, 32) des Hydraulikzylinders (24) über mindestens eine Überbrückungsleitung (56, 58) miteinander verbunden sind, in der ein Überdruckventil (60, 62) oder eine Drossel angeordnet ist. Tür nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsstange (20) im Bereich eines karosseriefesten Teils eines Türscharniers (12) schwenkbar angelenkt ist und die Bremseinrichtung an der Tür (10) fixiert ist. Tür nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rampe vorgesehen ist, die zumindest im geschlossenen Zustand der Tür die Türbremse in Freigabestellung hält. Tür nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampe bis zu einem Öffnungswinkel der Tür von etwa 15° die Türbremse in Freigabestellung hält.






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