DE102009006946B4

DE102009006946B4 - Tür, insbesondere Kraftfahrzeugtür

Info

Publication number: DE102009006946B4
Application number: DE102009006946.1A
Authority: DE
Inventors: Uwe Reddmann
Original assignee: Kiekert AG
Current assignee: Kiekert AG
Priority date: 2009-01-30
Filing date: 2009-01-30
Publication date: 2016-10-06
Anticipated expiration: 2029-01-31
Also published as: DE102009006946A1

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Tür, insbesondere eine Kraftfahrzeugtür (1) mit einer durch eine Feder (6) vorgespannten Reibbremsvorrichtung (4 bis 10), welche Türbewegungen dämpft. Erfindungsgemäß ist die von der Feder (6) aufgebaute Bremskraft (F) nach Maßgabe des Stellweges (s) der Tür unterschiedlich stark ausgebildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Tür, insbesondere Kraftfahrzeugtür, mit einer durch eine Feder vorgespannten Reibbremsvorrichtung, welche Türbewegungen dämpft, wobei die von der Feder aufgebaute Bremskraft nach Maßgabe des Stellweges der Tür unterschiedlich stark ausgebildet ist, sowie ein Verfahren zur Betätigung einer solchen Tür.
Bei Türen und hier insbesondere Kraftfahrzeugtüren ist es bekannt, die Türbewegung zwischen der Position ”geöffnet” und der Stellung ”geschlossen” der Tür zu dämpfen. Zu diesem Zweck werden in der Praxis beispielsweise Gummielemente eingesetzt, die in Rasteinformungen eingreifen, die sich außenseitig an einem Ringscharnier finden. Daneben kommen an dieser Stelle durch eine Feder vorgespannte Reibbremsvorrichtungen zum Einsatz, wie sie beispielsweise in der 3 der gattungsbildenden DE 10 2005 060 709 A1 gezeigt werden.
Die DE 102 23 460 A1 beschreibt eine mit einer Feder vorgespannte Reibbremsvorrichtung, wobei die Feder Türbewegungen dämpft, indem deren aufgebaute Bremskraft nach Maßgabe des Stellweges der Tür unterschiedlich stark ausgebildet ist.
Die bekannten Reibbremsen haben sich bewährt, sind jedoch nicht unbedingt komfortabel in ihrer Bedienung. Das lässt sich im Kern darauf zurückführen, dass die Reibbremse unmittelbar nach dem Öffnen der Tür bzw. Kraftfahrzeugtür bereits angreift. Ein Bediener muss also beim Öffnen der Kraftfahrzeugtür nicht nur eventuelle Haftreibungskräfte überwinden, die naturgemäß größer sind, als anschließend zu überwindende Gleitreibungskräfte, sondern der Öffnungsvorgang wird noch durch die unmittelbar angreifende Reibbremsvorrichtung erschwert.
Wenn man berücksichtigt, dass Kraftfahrzeugtüren heutzutage ein wachsendes Gewicht aufweisen, welches durch Zusatzaggregate wie Fensterheber, Lautsprecher, Seitenairbags, Seitenaufprallschutz etc. verursacht wird, wird deutlich, dass an dieser Stelle Verbesserungen erforderlich sind. Tatsächlich werden aus diesem Grund bereits elektromotorische Betätigungen beschrieben, die beispielhaft für eine Heckklappe vorgesehen sind, aber auch bei Schwenktüren zum Einsatz kommen können (vgl. DE 198 44 265 C2 ).
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine derartige Tür, insbesondere Kraftfahrzeugtür, so weiter zu entwickeln, dass die Bedienkräfte deutlich reduziert sind. Außerdem soll ein Verfahren zur Betätigung einer solchen Tür angegeben werden, welches mit solchen verminderten Bedienkräften arbeitet.
Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist bei einer gattungsgemäßen Tür, insbesondere Kraftfahrzeugtür, im Rahmen der Erfindung vorgesehen, dass die Vorspannung der Feder und damit die von ihr aufgebaute Bremskraft mittels eines Verbindungselementes zwischen Tür und Karosserie verändert wird, sowie ein entsprechendes Verfahren.
Dabei wird man in der Regel die Auslegung so treffen, dass die Feder, welche die Reibbremsvorrichtung vorspannt und für die Dämpfung der Türbewegungen sorgt, je nach dem von der Tür überstrichenen Stellweg eine unterschiedliche Bremskraft aufbaut. Der Stellweg der Tür erstreckt sich regelmäßig von ihrer ”geöffneten” Position bis hin zu ihrer ”geschlossenen” Stellung. Die Vorspannung der Feder und damit die von ihr aufgebaute Bremskraft werden mittels des Verbindungselements zwischen Tür und Karosserie verändert. Innerhalb dieses Stellweges ist nun die von der durch die Feder vorgespannten Reibbremsvorrichtung aufgebrachte Bremskraft nicht konstant, wie dies im Stand der Technik gelehrt wird, sondern wird vielmehr mit einer variablen Bremskraft gearbeitet, die zudem von der jeweiligen Türstellung abhängt und unterschiedlich stark ausgebildet ist.
Erfindungsgemäß ist die Tür über ein Verbindungselement mit der zugehörigen Karosserie gekoppelt. Bei diesem Verbindungselement kann es sich nicht einschränkend um eine Zahnstange handeln, welche auf ein Ritzel und eine an das Ritzel angeschlossene Abtriebswelle arbeitet. Das ist selbstverständlich nur als eine Option von vielen anzusehen. Entscheidend ist die Tatsache, dass mit Hilfe dieses Verbindungselementes die Vorspannung der Feder eine Veränderung erfährt. Da das Verbindungselement den Türbewegungen folgt, lässt sich mit Hilfe des Verbindungselementes entsprechend den Türbewegungen die Vorspannung der Feder und damit die von ihr aufgebaute Bremskraft variieren.
Zu diesem Zweck weist die Reibbremsvorrichtung vorzugsweise wenigstens eine stationäre Reiblamelle und eine mit der Tür mitbewegte Reiblamelle auf. Die Feder sorgt nun dafür, dass die mit der Tür mitbewegte Reiblamelle an die stationäre Reiblamelle angelegt wird, oder umgedreht. Das heißt, die Feder kann genauso gut dafür sorgen, dass die stationäre Reiblamelle an die mit der Tür mitbewegte Reiblamelle angelegt wird. Je höher die Vorspannung der Feder eingestellt wird, desto stärker wird die mit der Tür mitbewegte Reiblamelle an die stationäre Reiblamelle oder umgekehrt angelegt und folglich die Tür gebremst.
Dieser Effekt wird noch dadurch verstärkt, dass in der Regel mehrere konzentrisch im Vergleich zu der mit der Tür verbundenen Abtriebswelle angeordnete stationäre und bewegliche Reiblamellen realisiert sind. Diese Reiblamellen finden sich in abwechselnder Anordnung, das heißt auf eine stationäre Reiblamelle folgt eine mit der Tür mitbewegte Reiblamelle und dann wiederum eine stationäre Reiblamelle usw.. Dabei bilden die Reiblamellen insgesamt ein Lamellenpaket bzw. Reiblamellenpaket.
Im Detail ist die Auslegung so getroffen, dass die jeweils mit der Tür mitbewegte Reiblamelle radial fest mit der Abtriebswelle verbunden ist, die ihrerseits über das bereits angesprochene und mit der Zahnstange kämmende Ritzel in Drehungen versetzt wird, sobald die Tür eine Bewegung gegenüber der Karosserie erfährt. Dagegen ist die stationäre Reiblamelle radial fest bzw. drehfest mit einem Gehäuse der Reibbremsvorrichtung verbunden. Sowohl die mitbewegte Reiblamelle als auch die stationäre Reiblamelle können (in gewissen Grenzen) eine Bewegung in axialer Richtung vollführen, um die erforderlichen Reibkräfte aufzubauen.
Meistens handelt es sich bei den Türbewegungen um Schwenkbewegungen, weil die Tür vorteilhaft als Schwenktür bzw. Kfz-Schwenktür ausgebildet ist, die über zumindest ein Drehscharnier eine Anlenkung an die Karosserie erfährt. Grundsätzlich kann die beschriebene und erfindungsgemäße Reibbremsvorrichtung aber auch bei einer Schiebetür zum Einsatz kommen.
Weil jedoch die Tür bzw. Kraftfahrzeugtür üblicherweise als Kraftfahrzeug-Schwenktür ausgebildet ist, korrespondiert auch die von der Feder aufgebaute Bremskraft zu einem Bremsmoment, welches die Schwenkbewegungen der Tür respektive Kraftfahrzeug-Schwenktür dämpft und am Drehscharnier der Tür angreift. Dabei ist die Auslegung erfindungsgemäß so getroffen, dass die Bremskraft und folglich auch das Bremsmoment beginnend in der Position ”geöffnet” der Tür bis zur Stellung ”geschlossen” über den Stellweg der Tür kontinuierlich abnehmen. Dabei werden für das Bremsmoment und folglich auch die Bremskraft wenigstens zwei verschiedene Steigungen beobachtet.
Meistens ist die Auslegung so getroffen, dass die Bremskraft und folglich auch das Bremsmoment mit zunächst geringer Steigung entlang des Stellweges von der Position ”geöffnet” bis zur Position ”geschlossen” abnimmt. Ab einem Schaltpunkt wird dann regelmäßig mit einer größeren Steigung entlang des Stellweges gearbeitet. Auf diese Weise wird erreicht, dass die geöffnete Tür mit einem zunächst gering abnehmenden Bremsmoment bzw. einer entsprechenden Bremskraft in Richtung ihrer Position ”geschlossen” beaufschlagt wird. Erst nach Passieren des Schaltpunktes bzw. einer exponierten Position der Tür entlang des Stellweges nimmt die Bremskraft und folglich auch das Bremsmoment mit deutlich größerer Steigung ab. Auf diese Weise erreicht die Erfindung, dass die Tür respektive Kraftfahrzeug-Schwenktür in der Nähe ihrer Position ”geschlossen” mit praktisch keinem oder nur einem noch geringen Bremsmoment beaufschlagt wird. Auf diese Weise lässt sich die Tür nahe ihrer Position ”geschlossen” besonders leicht bewegen.
Dadurch trägt die Erfindung dem Umstand Rechnung, dass der Öffnungsvorgang und der Schließvorgang der Tür (in der Nähe der Stellung ”geschlossen”) besonders kraftarm vollzogen werden können. Dies ist zudem noch von besonderer Bedeutung, als oftmals in oder nahe der Position ”geschlossen” der Tür eine Zuziehhilfe eingreift und für die Einnahme der geschlossenen Position sorgt. Im Übrigen mag bei dem umgekehrten Vorgang, dem Öffnen der Tür, eine so genannte Ausstellhilfe realisiert sein, welche die Tür ausstellt, so dass diese problemlos von einem Bediener geöffnet werden kann.
Beide Vorgänge, also das motorische Zuziehen sowie gegebenenfalls Öffnen, lassen sich mit deutlich weniger Kraft als nach dem Stand der Technik bewerkstelligen. Das hat für die Zuziehhilfe zur Konsequenz, dass diese mit einem Motor relativ geringer Leistung ausgerüstet werden kann und nicht unnötig gegen Bremskräfte der obligatorischen Reibbremsvorrichtung arbeiten muss, die in dieser Position erfindungsgemäß praktisch nicht (mehr) vorhanden sind. Vergleichbares gilt für eine etwaige Ausstellvorrichtung.
Die die eigentliche Bremskraft aufbauenden Reiblamellen sind in der Regel geschützt in dem Gehäuse bzw. Lamellengehäuse angeordnet. Um eine besonders kompakte Ausführungsform zu erreichen, hat es sich bewährt, wenn die Feder – ähnlich wie die Lamellen – konzentrisch im Vergleich zu der Abtriebswelle angeordnet ist. Um nun die der Türbewegung folgende variable Vorspannung der Feder im Detail realisieren zu können, wird die Feder meistens mittels einer Gewindehülse beaufschlagt.
Die Gewindehülse ist regelmäßig drehfest und zugleich axial verschiebbar in einem Bremsgehäuse bzw. dem zuvor bereits genannten Gehäuse angeordnet, welches die gesamte Reibbremsvorrichtung inklusive der Feder in seinem Innern aufnimmt. Dabei ist die Auslegung meistens so getroffen, dass die Gewindehülse im Sinne eines Linearstellelementes an die Abtriebswelle angeschlossen ist. Drehbewegungen der Abtriebswelle führen also dazu, dass die drehfest und zugleich axial verschiebbar in dem (Brems-)Gehäuse angeordnete Gewindehülse eine Linearbewegung vollführt. Zu diesem Zweck ist die Abtriebswelle meistens mit einem Außengewinde ausgerüstet, welches in ein Innengewinde in der Gewindehülse eingreift.
Die Gewindehülse umschließt die demgegenüber zentral angeordnete Abtriebswelle in ihrem Innern. Zugleich ist zwischen der besagten Gewindehülse und der Feder ein Schaltrad zwischengeschaltet. Mit Hilfe des Schaltrades lässt sich nun die Vorspannung der Feder relativ stark ändern, und zwar über den Stellweg der Tür gesehen.
Das heißt, das Zusammenspiel zwischen der Gewindehülse und der Abtriebswelle sorgt einerseits für die meistens lineare Abhängigkeit der Bremskraft von dem Stellweg der Tür. Darüber hinaus zeichnet die Bewegung zwischen dem Schaltrad und der Feder andererseits für einen demgegenüber abweichenden (linearen) Verlauf der Bremskraft bzw. des Bremsmomentes gegenüber dem Stellweg verantwortlich, und zwar mit einer im Vergleich zum Wechselspiel Gewindehülse/Abtriebswelle deutlich vergrößerter Steigung.
Zu diesem Zweck beaufschlagt vorzugsweise das Verbindungselement das Schaltrad zumindest teilweise während der Türbewegungen. Das geschieht regelmäßig in dem Sinne, dass die von der Feder aufgebaute Bremskraft respektive das damit zusammenhängende Bremsmoment im Vergleich zu von Bewegungen der Gewindehülse herrührenden Änderungen der Bremskraft und folglich des Bremsmomentes deutlich variiert wird.
Tatsächlich weist das Bremsmoment bzw. die Bremskraft wenigstens zwei Steigungen auf. Dabei nimmt die Bremskraft und folglich das Bremsmoment zunächst mit geringer Steigung entlang des Stellweges von der Position ”geöffnet” bis zur Position ”geschlossen” ab. Hierfür sorgt die zwischen der Gewindehülse und der Abtriebswelle eingestellte relativ geringe Steigung des dortigen Gewindepaares (Innengewinde der Gewindehülse und Außengewinde der Abtriebswelle). Die entlang des Stellweges der Tür dann beobachtete größere Steigung wird demgegenüber von dem Schaltrad verursacht.
Zu diesem Zweck ist das Schaltrad mit einem Innengewinde ausgerüstet, welches beispielsweise in ein Außengewinde der Gewindehülse eingreift. Da die Steigung des zugehörigen Innengewindes/Außengewindes zwischen Schaltrad und Gewindehülse deutlich größer als diejenige zwischen der Gewindehülse und der Abtriebswelle ist, führen Bewegungen des Schaltrades unmittelbar dazu, dass die vom Schaltrad beaufschlagte Feder relativ drastische Änderungen in ihrer Vorspannung erfährt und folglich auch die Steigung der Bremskraft bzw. des Bremsmomentes eine deutliche Änderung aufweist.
Das ist allerdings erst dann der Fall, wenn das Schaltrad in Aktion tritt. Dies geschieht meistens erst am Ende des Stellweges kurz vor der Position ”geschlossen” der Tür. Zu diesem Zweck wird meistens von der Zahnstange als Verbindungselement zwischen der Tür und der Karosserie ein Drehhebel betätigt. Dieser Drehhebel arbeitet auf das Schaltrad und sorgt dafür, dass die von der Feder aufgebaute Vorspannung auf die Lamellen kurz vor Erreichen der Position ”geschlossen” der Tür drastisch reduziert wird. Als Folge hiervon wird die Tür bzw. Kraftfahrzeug-Schwenktür in der Nähe der Position ”geschlossen” mit einem nur geringen oder sogar gar keinem Bremsmoment beaufschlagt. Dadurch stellen sich die bereits beschriebenen Wirkungen ein.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
1 eine Reibbremsvorrichtung für eine Kraftfahrzeugtür in perspektivischer Ansicht,
2 und 3 andere Ansichten des Gegenstandes nach 1,
4 einen Schnitt durch die Reibbremsvorrichtung nach den 1 bis 3 und
5A und 5B verschiedene Kennlinien des mit der dargestellten Reibbremsvorrichtung erzeugten Reibmomentes bzw. Bremsmomentes in Abhängigkeit vom Stellweg der Kraftfahrzeugtür.
In den Figuren ist eine Tür in der Ausgestaltung als Kraftfahrzeugtür 1 dargestellt. Die Kraftfahrzeugtür 1 ist lediglich in der 3 angedeutet und als Kraftfahrzeug-Schwenktür 1 ausgebildet. Zu diesem Zweck ist die Kraftfahrzeugtür bzw. Kraftfahrzeug-Schwenktür 1 an eine Kraftfahrzeugkarosserie 2 bzw. eine A-Säule der Kraftfahrzeugkarosserie 2 im Beispielfall drehgelenkig angeschlossen, und zwar über ein Drehscharnier 3. Folgerichtig kann die Tür respektive Kraftfahrzeugtür 1 gegenüber der Karosserie 2 Schwenkbewegungen bzw. Drehbewegungen um das Drehscharnier 3 vollführen, die durch einen Pfeil in der 3 angedeutet sind und zu einem Stellweg s der Kraftfahrzeugtür 1 korrespondieren, wie er in den Diagrammen nach den 5A und 5B auf der X-Achse abgetragen ist. Vorliegend beschreibt der Stellweg s einen Bogen, kann allerdings auch bei einer Schiebetür als gerade Strecke ausgestaltet sein.
Die Tür bzw. Kraftfahrzeugtür oder Kraftfahrzeug-Schwenktür 1 lässt sich zwischen einer Position ”geöffnet” und ”geschlossen” hin- und herbewegen. Dabei mag beispielsweise ein Anschlag dafür sorgen, dass der zugehörige Stellweg s begrenzt ist, wie dies im einleitend bereits genannten Stand der Technik nach der DE 10 2005 060 709 A1 im Detail beschrieben wird. Die Position des Stellweges s = 0 mm korrespondiert zur Stellung ”geöffnet” der Kraftfahrzeugtür 1, während im Beispielfall der 5A und 5B der absolvierte Stellweg von s = 85 mm die Position ”geschlossen” der Kraftfahrzeugtür 1 kennzeichnet. Die vorgenannten Werte sind selbstverständlich nur beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen.
Man erkennt, dass zu dem Stellweg s ein bestimmtes Reibmoment bzw. Bremsmoment M bzw. eine Reibkraft repektive Bremskraft F gehören, wie sie auf der Y-Achse der 5A und 5B gegenüber dem Stellweg s auf der X-Achse abgetragen sind. Um nun das gezeigte Reibmoment M bzw. die zugehörige Reibkraft F darstellen zu können, ist eine Reibbremsvorrichtung 4 bis 10 realisiert. Die Reibbremsvorrichtung 4 bis 10 dämpft Bewegungen der Kraftfahrzeugtür 1 entsprechend den in den 5A und 5B dargestellten Kennlinien.
Zu diesem Zweck handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Reibbremsvorrichtung 4 bis 10 um eine solche, die durch eine Feder 6 als Bestandteil der Reibbremsvorrichtung 4 bis 10 vorgespannt wird. Nach dem Ausführungsbeispiel ist die Feder 6 in die Reibbremsvorrichtung 4 bis 10 integriert, was selbstverständlich nicht zwingend ist. Die gesamte Reibbremsvorrichtung 4 bis 10 wird in einem Gehäuse 11 aufgenommen, so dass ein kompaktes Bauteil zur Verfügung steht. Zur Betätigung der Reibbremsvorrichtung 4 bis 10 dient ein Verbindungselement 12, welches die Kraftfahrzeugtür 1 mit der Karosserie bzw. Kraftfahrzeugkarosserie 2 verbindet. Das Verbindungselement 12 ist mit seinem einen Ende an die Kraftfahrzeugkarosserie 2 angeschlossen, und zwar beabstandet vom Drehscharnier 3. Das andere Ende des Verbindungselementes 12 arbeitet auf die Reibbremsvorrichtung 4 bis 10, so dass auf diese Weise die Türbewegung die gewünschte Dämpfung bzw. eine Abbremsung erfährt.
Im Detail handelt es sich bei dem Verbindungselement 12 nicht einschränkend um eine Zahnstange 12, die im Bereich eines nachfolgend noch zu erörternden Drehhebels 19 an die Kraftfahrzeugkarosserie 2 angeschlossen ist und mit ihren Zähnen mit einem Ritzel 13 kämmt, welches seinerseits drehfest mit der Abtriebswelle 10 als Bestandteil der Reibbremsvorrichtung 4 bis 10 verbunden ist. Die Reibbremsvorrichtung 4 bis 10 ist ortsfest in oder an der Kraftfahrzeugtür 1 angeordnet. Sobald die Kraftfahrzeugtür 1 entlang des Stellweges s bewegt wird, vollführt die Zahnstange 12 bzw. das Verbindungselement 12 ebenfalls eine Schwenkbewegung, allerdings mit anderem Radius als die Kraftfahrzeugtür 1 aufgrund der beabstandeten Lagerung des Verbindungselementes 12 im Vergleich zum einen oder der mehreren Drehscharniere 3.
Als Folgen hiervon führen Schwenkbewegungen der Kraftfahrzeugtür 1 entlang ihres Stellweges s dazu, dass das Verbindungselement bzw. die Zahnstange 12 mit dem Ritzel 13 wie beschrieben kämmt. Diese Kämmbewegung zwischen dem Ritzel 13 und der Zahnstange 12 wird nun durch die ortsfest in oder an der Tür angeordnete Reibbremsvorrichtung 4 bis 10 mehr oder minder abgebremst. Wie diese Drehbewegungen des Ritzels 13 und folglich der Abtriebswelle 10 im Detail abgebremst werden, wird nachfolgend beschrieben.
Da es sich bei der Kraftfahrzeugtür 1 um eine Kraftfahrzeug-Schwenktür 1 handelt, die über das zumindest eine Drehscharnier 3 an die Karosserie angelenkt ist, übt die Reibbremsvorrichtung 4 bis 10 ein Reibmoment M auf die Abtriebswelle 10 und damit das Drehscharnier 3 aus. Dieses Reibmoment M korrespondiert allgemein zu einer Reibkraft F bzw. einer Bremskraft F, die mit Hilfe der Reibbremsvorrichtung 4 bis 10 die Schwenkbewegungen der Kraftfahrzeugtür 1 dämpft. – Grundsätzlich könnte die Kraftfahrzeugtür 1 auch als Schiebetür ausgestaltet sein. In diesem Fall würde die Reibbremsvorrichtung 4 bis 10 kein Reibmoment M zur Verfügung stellen, sondern dafür sorgen, dass die Kraftfahrzeugtür 1 mit der nachfolgend noch zu beschreibenden Reibkraft F in ihrer Bewegung entlang des dann lineraren Stellweges s gedämpft wird.
Die Reibbremsvorrichtung 4 bis 10 setzt sich im Detail u. a. aus der bereits angesprochenen Abtriebswelle 10 sowie der im Vergleich zu der Abtriebswelle 10 konzentrisch angeordneten Feder 6 zusammen. Des Weiteren ist die Reibbremsvorrichtung 4 bis 10 mit mehreren stationären Reiblamellen 4 ausgerüstet, die radial fest im Gehäuse 11 der Reibbremsvorrichtung 4 bis 10 bzw. einer an dieser Stelle realisierten Antriebstrommel angeordnet sind. Diese stationären Reiblamellen 4 wechselwirken mit bewegbaren Reiblamellen 5. Tatsächlich sind die bewegbaren Reiblamellen 5 radial fest mit der Abtriebswelle 10 verbunden und rotieren folglich mit der Abtriebswelle 10, sobald diese durch die mit dem Ritzel 13 kämmende Zahnstange 12 in Rotationen versetzt wird. Sowohl die bewegbaren Reiblamellen 5 als auch die stationären Reiblamellen 4 lassen sich geringfügig in axialer Richtung A bewegen, um ein je nach Vorspannung der Feder 6 unterschiedliches Reibmoment M zu erzeugen.
Im Ausführungsbeispiel sind jeweils mehrere konzentrisch im Vergleich zu der mit der Kraftfahrzeugtür 1 verbundenen Abtriebswelle 10 angeordnete stationäre Reiblamellen 4 und bewegliche Reiblamellen 5 realisiert, und zwar in sich abwechselnder Anordnung. Das erkennt man insbesondere in der Schnittdarstellung nach 4. Die Reiblamellen 4, 5 bilden insgesamt ein Lamellenpaket bzw. Reiblamellenpaket 4, 5.
Die Feder 6, bei welcher es sich um eine Schraubenfeder mit wendelartigen Schraubengängen handelt, beaufschlagt nun entweder die stationären Reiblamellen 4 oder die beweglichen Reiblamellen 5. Jedenfalls sorgt die Feder 6 dafür, dass in Abhängigkeit von ihrer Vorspannung die miteinander wechselwirkenden Reiblamellen 4, 5 mehr oder minder stark aneinander angelegt werden und mit zunehmender Vorspannung der Feder 6 eine steigende Reibkraft F und damit auch ein wachsendes Reibmoment M erzeugen.
Die Feder 6 stützt sich einerseits an dem aus den Reiblamellen 4, 5 gebildeten Lamellenpaket 4, 5 und andererseits an einer Druckhülse 9 im Beispielfall ab. Diese ebenfalls konzentrisch zur Abtriebswelle 10 angeordnete Druckhülse 9 wird in der axialen Richtung A im Vergleich zur Abtriebswelle 10 hin- und herbewegt, wie ein Doppelpfeil in 4 andeutet. Auf diese Weise lässt sich die Vorspannung der Feder 6 ändern und damit die Reibkraft F und folglich das Reibmoment M variieren.
Das geschieht im Detail wie folgt. Die Druckhülse 9 wird nach dem Ausführungsbeispiel der 4 über ein Schaltrad 8 in Verbindung mit einer Gewindehülse 7 beaufschlagt. Tatsächlich ist die Gewindehülse 7 drehfest in dem Gehäuse 11 angeordnet und lässt sich – wie die Druckhülse 9 – axial verschieben. Das Schaltrad 8 ist zwischen der Gewindehülse 7 und der Feder 6 bzw. Druckhülse 9 zwischengeschaltet. Drehbewegungen der Abtriebswelle 10 werden nun über ein an der Abtriebswelle 10 vorgesehenes Außengewinde 14 auf die Gewindehülse 7 übertragen, die mit einem korrespondierenden Innengewinde 15 ausgerüstet ist und die Abtriebswelle 10 in ihrem Innern aufnimmt. Da die Gewindehülse 7 drehfest und axial verschiebbar in dem Gehäuse 11 angeordnet ist, führen diese Drehbewegungen der Abtriebswelle 10 dazu, dass die Gewindehülse 7 im Sinne eines Linearstellelementes mit Hilfe der Abtriebswelle 10 in der axialen Richtung A eine Verstellung erfährt. Das geschieht mit relativ kleiner Übersetzung, weil das Außengewinde 14 und das zugehörige Innengewinde 15 eine geringe Steigung aufweisen. Bei diesem Vorgang wird das Schaltrad 8 zusammen mit der Druckhülse 9 mitbewegt, wobei beide Elemente 8, 9 den Linearbewegungen der Gewindehülse 7 folgen.
Dabei ist die Auslegung so getroffen, dass die Gewindehülse 7 beim Öffnen der Tür bzw. Kraftfahrzeugtür 1 beginnend in deren Stellung ”geschlossen” (s = 85 mm in den 5A und 5B) zunehmend in Richtung auf die Feder 6 verstellt wird und über das Schaltrad 8 und die Druckhülse 9 die Feder 6 mit einer wachsenden Vorspannung beaufschlagt. Bei diesem Vorgang bewegen sich die Gewindehülse 7 und das Schaltrad 8 zusammen mit der Druckhülse 9 synchron. Hierzu korrespondiert ein von der Position ”geschlossen” (s = 85 mm in den 5A und 5B) anwachsendes Reibmoment M bzw. eine entsprechend ansteigende Reibkraft F in Richtung auf die Stellung ”offen” der Kraftfahrzeugtür 1 (s = 0 mm). – Umgekehrt wird die Gewindehülse 7 und mit ihr das Schaltrad 8 sowie die Druckhülse 9 von der Feder 6 unter gleichzeitiger Verringerung ihrer Vorspannung wegbewegt, wenn die Tür von der Stellung ”geöffnet” in die Position ”geschlossen” überführt wird.
Anhand der Reibmomentkennlinie nach den 5A und 5B erkennt man, dass das von der vorgespannten Feder 6 in Verbindung mit dem Lamellenpaket 4, 5 auf die Antriebsachse 10 und folglich die über das Ritzel 13 und die Zahnstange 12 angeschlossene Kraftfahrzeugtür 1 ausgeübte Reibmoment M nicht streng linear über den Stellweg s verläuft. Einen solchen linearen Verlauf würde man allgemein erwarten, weil mit zunehmender Vorspannung der Feder 6 auch die auf das Lamellenpaket 4, 5 ausgeübte Federkraft linear ansteigt, was dort zu ebenfalls linear steigenden Reibkräften führt. Daraus resultiert normalerweise ein Verlauf des Reibmomentes M bzw. der Reibkraft F über den Stellweg s entlang einer (einzigen) Steigung. Tatsächlich werden jedoch wenigstens zwei verschiedene Steigungen t₁ und t₂ des Reibmomentes M bzw. der Reibkraft F über den Stellweg s beobachtet. Der Wechsel von der Steigung t₁ zur Steigung t₂ des Reibmomentes M bzw. der Reibkraft F über den Stellweg s geschieht an einer exponierten Stelle des Stellweges s, die nach dem Ausführungsbeispiel zu einem Schaltpunkt S korrespondiert.
Der Schaltpunkt S und folglich der Wechsel der Steigungen t₁ zu t₂ wird im Rahmen der Erfindung wie folgt realisiert. Man erkennt, dass das Schaltrad 8 mit der Gewindehülse 7 über ein Gewinde 16, 17 verbunden ist. Dabei korrespondiert das Gewinde 16 zu einem Innengewinde 16 des Schaltrades 8, wohingegen das Gewinde 17 ein Außengewinde 17 auf der Gewindehülse 7 markiert. Das Außengewinde 17 findet sich auf einem Schaft 18 der Gewindehülse 7, welcher das Schaltrad 8 trägt. Im Vergleich zur Gewindepaarung 14, 15 verfügt die Gewindepaarung 16, 17 zwischen dem Schaltrad 8 und der Gewindehülse 7 über eine deutlich größere Steigung.
Als Folge hiervon sorgt eine Betätigung des Schaltrades 8 dafür, dass die am Schaltrad 8 anliegende Druckhülse 9 eine ausgeprägte Verschiebung in der axialen Richtung A mit relativ großer Übersetzung erfährt. Das heißt, Drehungen des Schaltrades 8 führen dazu, dass die Vorspannung der Feder 6 nachhaltig und über den Stellweg s der Kraftfahrzeugtür 1 gesehen stark geändert wird, weshalb sich die hierdurch erreichte geänderte Steigung t₂ erklärt. Demgegenüber korrespondiert die Steigung t₁ zur Vorspannung, welche durch das Wechselspiel der Gewinde 14, 15 zwischen der Abtriebswelle 10 und der Gewindehülse 7 verursacht wird. – Ohne Beaufschlagung bewegt sich das Schaltrad 8 zusammen mit der Gewindehülse 7, weil die Gewindepaarung 16, 17 mit einer entsprechenden Selbsthemmung ausgerüstet ist.
Der Schaltpunkt S und folglich die Variation der Vorspannung der Feder 6 mit Hilfe des Schaltrades 8 wird erreicht bzw. erfindungsgemäß realisiert, indem das Verbindungselement bzw. die Zahnstange 12 den Drehhebel 19 entlang des Stellweges s zunehmend betätigt. Nachdem im Beispielsfall die Kraftfahrzeugtür 1 beginnend in der Position ”offen” einen Stellweg von s = 75 mm absolviert hat, ist der durch die Bewegung der Zahnstange 12 zunehmend verschwenkte Drehhebel 19 in der Lage, an dem Schaltrad 8 anzugreifen bzw. in das Schaltrad 8 einzugreifen (vgl. den Pfeil in 3). Das geschieht erst im Schaltpunkt S, d. h. in der Nähe der Position ”geschlossen”.
Auf diese Weise wird erreicht, dass das von der Reibbremsvorrichtung 4 bis 10 erzeugte Reibmoment M bzw. die Reibkraft F nahe der geschlossenen Position der Kraftfahrzeugtür 1 (genauer nach Absolvieren des Stellweges s = 75 mm im Beispielfall) auf Null oder nahezu Null fällt. Dadurch wird das Öffnen und Schließen der Kraftfahrzeugtür 1 in dieser Stellung deutlich erleichtert. Ebenso kann eine eventuell realisierte Zuziehhilfe mit im Vergleich zum Stand der Technik deutlich geringerer Kraft arbeiten und folglich mit einem kleiner dimensionierten Motor ausgerüstet werden. Das reduziert die Kosten und steigert die Funktionssicherheit.
Insgesamt wird insbesondere anhand der und deutlich, dass die erfindungsgemäß ausgelegte Reibbremsvorrichtung 4 bis 10 stufenlos arbeitet und zugleich eine variable Bremskraft F auf die Kraftfahrzeugtür 1 ausübt. Auf diese Weise wird die Bedienung erleichtert, und zwar sowohl die manuelle als auch die motorische.
Der in der 1 zu erkennende und optionale Elektromotor E kommt für den Fall zum Einsatz, dass die beschriebene Reibbremsvorrichtung 4 bis 10 als Kupplungsvorrichtung 4 bis 10 mit dem angeschlossenen Verbindungselement 12 zur elektromotorischen Betätigung der Tür dient. Denn der Elektromotor E kämmt außenseitig mit dem Gehäuse 11. Die dadurch veranlassten Drehbewegungen der stationären Reiblamellen 4 werden über die angeschlossene Zahnstange bzw. das Verbindungselement 12 dann auf die Kraftfahrzeugtür 1 übertragen, wenn die Reibbremsvorrichtung bzw. in diesem Fall die Kupplungsvorrichtung 4 bis 10 geschlossen ist. Das ist der Fall, wenn sich die Kraftfahrzeugtür 1 in ihrer Stellung ”offen” (s = 0 mm) befindet. Jenseits des Schaltpunktes S ist die Kupplungsvorrichtung bzw. Reibbremsvorrichtung 4 bis 10 jedoch offen bzw. können Drehbewegungen des Elektromotors E nicht mehr übertragen werden, so dass dann die Kraftfahrzeugtür 1 frei ist. Jedenfalls ist auch in diesem Fall die von der Feder 6 aufgebaute Bremskraft bzw. Schließkraft für die Kupplungsvorrichtung bzw. Reibbremsvorrichtung 4 bis 10 nach Maßgabe des Stellweges s der Tür wie beschrieben unterschiedlich stark ausgebildet.

Claims

Tür, insbesondere Kraftfahrzeugtür (1), mit einer durch eine Feder (6) vorgespannten Reibbremsvorrichtung (4 bis 10), welche Türbewegungen dämpft, wobei – die von der Feder (6) aufgebaute Bremskraft (F) nach Maßgabe des Stellweges (s) der Tür unterschiedlich stark ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Vorspannung der Feder (6) und damit die von ihr aufgebaute Bremskraft (F) mittels eines Verbindungselementes (12) zwischen Tür und Karosserie (2) verändert wird.
Tür nach dem vorigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass – die Reibbremsvorrichtung (4 bis 10) wenigstens eine stationäre Reiblamelle (4) und eine mit der Tür mitbewegte Reiblamelle (5) aufweist, welche mittels der Feder (6) an die stationäre Reiblamelle (4) angelegt wird, oder umgekehrt.
Tür nach dem vorigen Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass – mehrere konzentrisch im Vergleich zu einer mit der Tür verbundenen Abtriebswelle (10) angeordnete stationäre Reiblamellen (4) und bewegliche Reiblamellen (5) in abwechselnder Anordnung realisiert sind.
Tür nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass – die Reiblamellen (4, 5) ein Lamellenpaket (4, 5) bilden.
Tür nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Feder (6) konzentrisch im Vergleich zu der Abtriebswelle (10) angeordnet ist.
Tür nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Feder (6) mittels einer Gewindehülse (7) beaufschlagt wird.
Tür nach dem vorigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass – die Reiblamellen (4, 5) ein Lamellenpaket (4, 5) bilden.
Tür nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass – die Gewindehülse (7) im Sinne eines Linearstellelementes an die Abtriebswelle (10) angeschlossen ist.
Tür nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – ein Schaltrad (8) zwischen der Gewindehülse (7) und der Feder (6) zwischengeschaltet ist.
Tür nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – das Verbindungselement (12) das Schaltrad (8) zumindest teilweise während der Türbewegung in dem Sinne beaufschlagt, dass die von der Feder (6) aufgebaute Bremskraft (F) im Vergleich zu von Bewegungen der Gewindehülse (7) herrührenden Änderungen deutlich variiert wird.
Tür nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – es sich um eine Kraftfahrzeug-Schwenktür (1) handelt, die über zumindest ein Drehscharnier (3) an die Karosserie (2) angelenkt ist.
Verfahren zur Betätigung einer Tür, insbesondere einer Kraftfahrzeugtür (1), wonach eine durch eine Feder (6) vorgespannte Reibbremsvorrichtung (4 bis 10) Türbewegungen dämpft, wobei – die Feder (6) je nach dem von der Tür überstrichenen Stellweg (s) zwischen einer ”geöffneten” und einer ”geschlossenen” Position eine unterschiedliche Bremskraft (F) aufbaut; – die Vorspannung der Feder (6) und damit die von ihr aufgebaute Bremskraft (F) mittels eines Verbindungselementes (12) zwischen Tür und Karosserie (2) verändert wird.
Verfahren nach dem vorigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass – die Bremskraft (F) beginnend in der Position ”geöffnet” der Tür bis zur Stellung ”geschlossen” über den Stellweg (s) der Tür kontinuierlich abnimmt.
Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Bremskraft (F) mit zunächst geringer und nach einem Schaltpunkt (S) dann größerer Steigung entlang des Stellweges (s) der Tür von der Position ”geöffnet” bis zur Position ”geschlossen” abnimmt.