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Die Erfindung bezieht sich auf einen
Türfeststeller
für Schiebetüren von
Kraftfahrzeugen, mit einem über
einen Halter an der Laufschiene der Schiebetür befestigten, gegen eine vorgespannte
Feder verschwenkbaren Haltearm, der in der Offenstellung der Schiebetür über ein
Rastglied mit einem an der Schiebetür angeordneten Gegenrastglied
verrastet.
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An Türfeststeller für Schiebetüren an Fahrzeugen
werden besondere Anforderungen gestellt: Zunächst sollen sie die Schiebetür mit definierten Einfahr-
und Ausfahrkräften
in der geöffneten
Stellung halten. Dabei soll die Schiebetür auch bei einem ungünstigen,
z.B. schrägen
Stand des Fahrzeugs sicher festgehalten werden, damit Unfälle, insbesondere
durch eine in Schließstellung
zurückrollende Schiebetüre, ausgeschlossen
sind. Des weiteren darf die Betätigungskraft
zum vollständigen Öffnen einerseits,
bzw. zurück
in die Schließstellung
andererseits nicht zu hoch werden, damit die Schiebetür ohne große Mühe auch
von durchschnittlich kräftigen
Personen betätigt
werden kann.
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Bisher gibt es einen Türfeststeller
der eingangs genannten Art, der einen einarmigen schwenkbaren Hebel
umfaßt,
der über
eine Schenkelfeder gegen einen Halter vorgespannt ist. Der Hebel
umfaßt
als Rastglied eine senkrecht zur Laufrichtung der Schiebetür gelagerte
drehbare Rastrolle. Der Halter ist an der Hinterseite einer Laufschiene der
Schiebetür
so befestigt, daß die
Rastrolle an der Vorderseite der Laufschiene durch einen Schlitz
hervorsteht und bei der Offenstellung der Schiebetür zwischen
zwei in der Laufschiene geführte,
senkrecht gelagerte Laufrollen eines Laufwagens der Schiebetür rasten
kann. Die Laufrollen dienen somit als Gegenrastglieder.
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Durch diesen Türfeststeller werden die Lager der
Laufrollen des Laufwagens stark belastet, nämlich durch die infolge der
Vorspannung sehr hohe Federkraft der Schenkelfeder, die so hoch
sein muß,
um eine ausreichende, sichere Haltekraft der geöffneten Schiebetür zu bewirken.
Diese Federkraft beträgt
bei voll gespannter Feder in einem Anwendungsfall 375 Newton. Diese
starke und stoßartige
Belastung führt zu
einer kurzen Lebensdauer der Laufrollen, insbesondere, wenn die
Türe sehr
oft geöffnet
und der Türfeststeller
folglich sehr häufig
benutzt wird, wie dies z.B. bei gewerblicher Nutzung von Bussen,
Lieferwagen und dergleichen der Fall ist. Außerdem ist die Montage schwierig
durchzuführen,
da sie von der Hinterseite der Laufschiene her erfolgen muß und hierzu
eine Öffnung
in der Laufschiene, mindestens für
die Rastrolle, erfordert.
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Die
FR
21 47 567 zeigt eine Schiebedachbetätigung bei der in der Schließstellung
des Schiebedaches ein Rastglied der Betätigung in Form eines Rasthackens
mit einem Rastbolzen an der Karosserie verriegelt ist.
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Die
US
15 96 411 zeigt einen Stopper für ein vertikal verschiebbares
Fenster, der ein Heruntergleiten des oberen Fensterteils verhindert.
Hierzu gelangt der Stopper unter Reibschluß an den Rahmen des oberen
Fensterteils zur Anlage.
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Die
EP 0 791 709 A2 zeigt einen Türfeststeller
für Schiebetüren, bei
dem ein Rastglied als Gabel und das Gegenrastglied als Bolzen ausgebildet
ist. Ein derartiger Türfeststeller
ist aufwendig und folglich teuer in der Herstellung. Außerdem bietet
er wenig Anpassungsmöglichkeiten
an die Wünsche
des Benutzers.
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Die
DE-GM 74 38 035 zeigt einen Türfeststeller
für schwenkbar
befestigte Kraftfahrzeugtüren. Der
entsprechende Ausstellarm ist in einem Schlitz eines Gehäuses allseits
geführt
und auf dem Ausstellarm ist ein Rastnocken angeordnet, der mit einer
federnden Nase im Gehäuse
zusammenwirkt.
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Die
US
30 51 983 zeigt einen Türfeststeller für schwenkbare
Türen von
Kraftfahrzeugen. An dem entsprechenden Feststellarm können rampenartige, federnde
Glieder mit Begrenzungsnocken einer Durchführungsöffnung zusammenwirken.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
einen Türfeststeller
der eingangs genannten Art zu schaffen, der von der Laufmechanik
der Schiebetür unabhängig und
bequem zu montieren ist.
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Zur Lösung sieht die Erfindung vor,
daß als Rastglied
an dem Haltearm eine Nase und als Gegenrastglied ein quer zur Laufrichtung
der Schiebetür wirksamer
Rastnocken angeordnet ist. Bei vollständigem Öffnen der Schiebetür betätigt der
Rastnocken den Haltearm des Türfeststellers,
indem der Haltearm kurze Zeit ausweicht, um anschließend den Rastnocken
und damit die Schiebetür
in Endposition, der Offenstellung, zu verriegeln.
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Die Erfindung ist völlig unabhängig von
der Anordnung irgendeiner Laufmechanik, wie Laufrollen. Vorhandene
Laufrollen und ihre Lager werden folglich nicht belastet. Die Montage
des Türfeststellers
ist bequem durchzuführen,
denn es bieten sich vielseitige Montagemöglichkeiten: Die Kraftrichtung des
Systems, d.h. des Hebels, kann entweder senkrecht oder waagerecht
zur Laufrichtung der Schiebetür
angeordnet sein, z.B. zu einer Laufschiene der Schiebetür. Je nach
den Raumverhältnissen
ist die Verwendung einer Druckfeder oder einer Schenkelfeder möglich. Im
Gegensatz zur bekannten Rastrolle können aber sowohl der Rastnocken,
als auch die Nase verschiedene Formen, insbesondere Querschnittsprofile,
aufweisen, so daß die
Funktion des Türfeststellers
sehr weit variiert werden kann und somit sehr unterschiedliche Kundenwünsche erfüllbar sind,
sei es bezüglich
Betätigungskraft,
Betätigungsweg
oder Haltekraft. Die jeweils an der Schiebetür erforderliche Betätigungskraft,
Einfahr- oder Ausfahrkraft, ist gering gehalten. Die gesamte erforderliche Mechanik,
insbesondere der federbeaufschlagte Haltearm, ist kompakt, vor allem
kurz, und damit platz- und materialsparend auszubilden und kann
bequem von vorne, von der Außenseite
der Karosserie her, angebracht werden. Die Befestigung des Rastnockens
an der Schiebetür
erfolgt an geeigneter Stelle, vorzugsweise an einem üblicherweise
vorhandenen Laufwagen oder einem diesen tragenden Laufwagenarm.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
weist die Nase zwei Rampen und eine dazwischen liegende Spitze auf.
Durch die Rampen wird eine weitgehend gleichmäßige und ruckfreie Bewegung,
im Sinne einer Abbremsung der Tür
erzielt. Dieser weiche Übergang
kann weiter dadurch unterstützt
werden, daß die
Spitze in Richtung der Rampen abgerundet ist.
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Wird die Spitze auch quer zur Laufrichtung abgerundet,
so bleibt selbst ein leichter Winkelversatz der beteiligten Rastglieder,
Nase und Rastnocken, ohne Beeinträchtigung der Rastfunktion.
Insofern können
bei der Montage der Rastglieder oder der sie tragenden Halter große Maßtoleranzen
vorgesehen werden, und Einstell- oder Nachstellarbeiten können ganz
entfallen. Um beide vorgenannte Abrundungen gleich auszubilden,
kann die Spitze eine Kugeloberfläche
haben.
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Eine gleichmäßige Belastung der Feder ist erzielt,
wenn die Rampen gerade sind. So können die Rampen in einem Winkel
Alpha und/oder Beta von 30° bis
60° zur
Längsrichtung
zur Laufrichtung stehen. Die Belastung der Feder kann je nach Wunsch variiert
werden, indem die Rampen nicht gerade, sondern leicht gebogen sind.
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Auf der anderen Seite der Verrastung,
am Gegenrastglied, kann der Rastnocken ebenfalls eine unterschiedliche
Geometrie aufweisen, um das Gefühl,
das sogenannte Feeling, beim Betätigen
der Schiebetür
weitgehend dem Kundenwunsch anpassen zu können. So kann der Rastnocken
eine Eingangsrampe und eine Halterampe und einen dazwischen liegenden
Spitzenbereich aufweisen, kann der Spitzenbereich in Laufrichtung
der Schiebetür
als Gerade ausgebildet sein und der gerade Spitzenbereich über Abrundungen
in die Rampen übergehen. Durch
Abstimmung der Form und der Höhe
des Nockens, also seines Spitzenbereichs, seiner Rampen und seiner
Abrundungen, ist eine Feinabstimmung der an der Verrastung beteiligten
Kräfte
möglich.
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Des weiteren kann die Eingangsrampe
in einem kleineren Winkel zur Laufrichtung stehen als die Halterampe,
wobei der Winkel Gamma zwischen der Laufrichtung und der Eingangsrampe
vorzugsweise 10° bis
20° und
der Winkel Delta zwischen der Laufrichtung und der Halterampe vorzugsweise
30° bis 60° ist.
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Um Schwung zum Lösen der Verrastung bei geöffneter
Schiebetür
zu holen, schließt
sich an die Halterampe eine in Laufrichtung gerichtete Überlaufstrecke
an. Über
diese Überlaufstrecke
ist die Verrastung der Haltearmnase durch die zusätzlich zur
Vorspannung auf die Feder aufgebrachte Haltekraft völlig sichergestellt.
Jedoch kann durch den Anlauf der Schiebetür über diese Überlaufstrecke die Halterampe
besser überwunden
werden. Um die Nase, und damit die Schiebetür, in Richtung der maximalen Öffnung der
Schiebetür
abzubremsen, schließt
sich an die Überlaufstrecke
eine Erhöhung
an, die eine Rampe umfassen kann. Die Erhöhung muß nicht als Endanschlag für die Schiebetür dienen,
wenn an anderer Stelle der Schiebetür und ihrer Führung ein üblicher, separater,
entsprechend belastbar ausgebildeter Anschlag vorgesehen ist.
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Um den Haltearm trotz hoher Federkraft möglichst
kompakt zu halten, stützt
sich die Nase über
eine Druckfeder am Halter ab und ist der Haltearm als zweiarmiger
Hebel ausgebildet, der in einem Halter verschwenkbar gelagert ist.
Vorzugsweise wird vorgesehen, daß der zweiarmige Hebel einen kurzen
und einen langen Hebelarm umfaßt,
der lange Hebelarm sich über
die Druckfeder am Halter abstützt
und der kurze Hebelarm sich unmittelbar am Halter abstützt und
damit die Druckfeder vorspannt.
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Der Haltearm kann vorzugsweise in
einem Blechbiegeteil gelagert sein, wenn der Halter den zweiarmigen
Hebel zwischen zwei U-förmig
gebogenen Lappen aufnimmt und ihn über einen die Lappen und den
Hebel durchdringenden Stift verschwenkbar festhält. Das Blechbiegeteil kann
so geformt sein, daß der
Halter zwei abgewinkelte Lappen aufweist, an deren durch eine längslaufende
Sicke oder einen aufgeschweißten
Winkel verstärkten
Verbindungssteg sich die Druckfeder abstützt, und einen weiteren abgewinkelten
Lappen, an dem sich der kurze Hebelarm abstützt. Zur Befestigung kann der
Halter mindestens einen abgewinkelten Lappen mit Mitteln zum lösbaren Befestigen
des Halters aufweisen. Diese Mittel können aus einer Schraubbefestigung,
wie Schrauben oder entsprechenden Bohrungen, Muttern, Gewindebohrungen
oder dergleichen bestehen.
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Besteht der Haltearm oder mindestens
seine Nase und/oder der Rastnocken aus einem abriebfesten, gleitfähigen Kunststoff,
so ergeben sich nur geringe Schleifgeräusche bei nur wenig Verschleiß.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt,
das nun näher
beschrieben wird.
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1 zeigt
einen Türfeststeller
in einer Einbaulage im Bereich einer an der Karosserie angeordneten
Laufschiene, in perspektivischer Ansicht.
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2 zeigt
den Türfeststeller
nach 1 in der Draufsicht.
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3 zeigt
einen Halter für
einen Haltearm in perspektivischer Ansicht.
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4 zeigt
einen Haltearm des Türfeststellers
in perspektivischer Ansicht.
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5 zeigt
den Haltearm nach 4 in
der Draufsicht.
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6 zeigt
den Schnitt VI-VI in 5,
in vergrößertem Maßstab.
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7 zeigt
einen Rastnocken mit seinem Halter, in perspektivischer Ansicht.
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8 zeigt
den Rastnocken in der Draufsicht seiner Einbaulage, in stark vergrößertem Maßstab.
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Der Türfeststeller 1 besteht
zunächst
aus Haltearm 2, der in einem Halter 3 verschwenkbar
gelagert ist. Der Halter 3 ist am hinteren Ende einer Laufschiene 4 befestigt,
die mit der Karosserie 5 verbunden ist.
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Der Haltearm 2 arbeitet über eine
angeformte Nase 6 mit einem als Gegenrastglied wirkenden Rastnocken 7 im
Sinne einer Verriegelung zusammen. Der Rastnocken 7 ist
hierzu über
einen Halter 8 indirekt, nämlich über einen Laufwagenarm 9,
mit der nicht dargestellten Schiebetür verbunden. Der Laufwagenarm 9 verbindet
die Schiebetür über einen schwenkbar
angelenkten Laufwagen 10 mit der Laufschiene 4.
Der Laufwagen 10 ist in bekannter Weise ausgebildet und
führt die
Schiebetür
während
ihrer Verschiebung an der Karosserie in die geöffnete oder geschlossene Stellung.
Die Laufrichtung oder Hauptlaufrichtung der Schiebetür ist mit
X-X bezeichnet. In dieser Richtung wirkt der Türfeststeller 1 verriegelnd zwischen
der Schiebetür
und der Karosserie 5, wenn die Schiebetür ihre vorgesehene geöffnete Endstellung
erreicht hat.
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Der Haltearm 2 ist als zweiarmiger
Hebel ausgebildet, mit einem kurzen Hebelarm 11 und einen
etwa drei bis vier Mal längeren
Hebelarm 12. Der Halter 3 ist im wesentlichen
aus einem Blechteil in U-Form gebogen (3). Er umfaßt einen über seine ganze Länge laufenden
Verbindungssteg 13, der zur Verstärkung eine nach außen gewölbte Sicke 14 und einen
angeschweißten
Winkel 15 umfaßt.
Zur Lagerung des Haltearms 2 ist dieser zwischen den Hebelarmen 11 und 12 mit
einer Durchgangsbohrung 16 versehen. Dem Verbindungssteg 13 des
Halters 3 sind zur Bildung einer U-Form zwei Lappen 17 angeformt.
In die Lappen 17 sind Bohrungen 18 eingebracht,
so daß der
Haltearm 2 mit Hilfe eines Stiftes 19, der Durchgangsbohrung 16 und
die Bohrungen 18 durchdringt, schwenkbar im Halter 3 gehalten
ist. Die Schwenkachse Y-Y des Stiftes 19 und damit des Haltearms 2 und
der Nase 6 erstreckt sich senkrecht zur Laufrichtung X-X
der Schiebetür.
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Neben den Lappen 17 sind
zwei weitere Lappen 20 zunächst im rechten Winkel abgewinkelt,
zwischen denen sich der lange Hebelarm 12 des Haltearms 2 erstreckt,
dem die Nase 6 angeformt ist. Hinter der Nase 6 ist
der Hebelarm 12 mit einer Ausnehmung 21 versehen,
die das Ende einer Druckfeder 22 aufnimmt. Das andere Ende
der Druckfeder 22 stützt sich
gegen den Verbindungssteg 13 ab.
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Um die Druckfeder 22 auf
ihre Vorspannungskraft von z. B. 150 Newton zu bringen und zu halten,
ist dem Verbindungssteg 13 ein seitlicher Lappen 23 angeformt
und rechtwinkelig abgebogen. Der kurze Hebelarm 11 stützt sich,
nach dem Zusammendrücken
der Druckfeder 22 bis auf ihre Vorspannungskraft, auf dem
abgewinkelten Lappen 23 ab: Die Druckfeder 22 ist
gefangen zwischen dem langen Hebelarm 12 des Haltearms 2 einerseits
und dem Verbindungssteg 13 des Halters 3 andererseits.
Den abgewinkelten Lappen 20 sind zwei Winkel 24 angeformt,
die sich etwa parallel zum Verbindungssteg 13 erstrecken.
An einem Winkel 24 sind zwei Bohrungen 25 eingebracht
und zwei Muttern 26 aufgeschweißt. Diese dienen zum Anschrauben
des Halters 3 an die Laufschiene 4.
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Die Nase 6, oder auch der
gesamte Haltearm 2, und der Rastnocken 7 sind
aus einem abriebfesten und gleitfähigen Kunststoff, z.B. einem
mit Kohlenstofffasern gefüllten
Kunststoff, wie er unter der Marke ZYTEL vertrieben wird. Nase 6 und
Rastnocken 7 haben besondere, miteinander zusammenarbeitende Flächen, die
nun näher
beschrieben werden.
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Die Nase 6 besteht aus zwei
geraden Rampen 27 und 28, die den gleichen Neigungswinkel
Alpha bzw. Beta zwischen 30° und
60° aufweisen
können.
Hier ist für
Alpha und Beta 45° gewählt. Die Rampe 27,
die Einfahrrampe, ist etwas weiter heruntergezogen als die Rampe 28 und
bildet das freie Ende des langen Hebelarmes 12. Die Rampe 28 bildet
die Halterampe, die mit dem Rastnocken 7 in der Offenstellung
der Schiebetür
zusammenwirkt und wieder in die Höhe des Hebelarms 12 zurückgeht. Die
Rampen 27 und 28 gehen in einer in Richtung der Rampen 27 und 28 abgerundeten
Spitze 29 ineinander über.
Ein Scheitel der Spitze 29 erstreckt sich immer quer zur
Laufrichtung X-X, hier senkrecht. Er kann aber auch waagerecht oder
jeden beliebigen Winkel dazwischen einnehmen, wenn es die Einbauverhältnisse
erfordern. Die Spitze
29 kann sogar ohne ausgeprägten Scheitel,
z.B. als kugelförmige Fläche, ausgebildet
sein.
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Der Rastnocken 7 ist in 8 vergrößert dargestellt. Er umfaßt eine
zur Vorderseite hin abgerundete mit der Höhe H 30 beginnenden Eingangsrampe 30 mit
einem Winkel Gamma von etwa 15 ° und
eine Halterampe 31 mit einem Winkel Delta von etwa 45°. Der dazwischen
liegende Spitzenbereich 32 ist als gerade Fläche ausgebildet,
die sich in Laufrichtung X-X erstreckt. Der Spitzenbereich 32 geht über Abrundungen 33 und 34 in
die Rampen 30 und 31 über. An die Halterampe 31 schließt sich über eine weitere
Abrundung 35 eine in Laufrichtung X-X gerichtete Überlaufstrecke 36 mit
der Höhe
H 36 an. Die Höhe
H 36 entspricht etwa der Höhe
H 30. Die Überlaufstrecke 36 endet über eine
Abrundung 37 und eine Rampe 38 mit einer Erhöhung 39,
die das Ende des Rastnockens 7 darstellt.
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Die Funktion des Türfeststellers 1 ist
folgende:
In der in 2 dargestellten
Offenstellung der Schiebetür,
der Verrieglungsstellung, liegt die Nase 6 ohne oder nur
unter leichtem Druck an der Überlaufstrecke 36 und
der Rampe 31 des Rastnockens 7 an. Zum Schließen der
Schiebetür
in Schließrichtung
S wird die Schiebetür
etwas weiter in Öffnungsrichtung 0 verschoben,
und mit ihr der Rastnocken 7, bis die Nase 6 mit
ihrer Rampe 27 gegen die Rampe 38 der Erhöhung 39 stößt, sowie
der nicht dargestellte Endanschlag der Schiebetür beaufschlagt wird. Die Überlaufstrecke 36 ist
somit voll ausgenutzt.
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Nun wird die Schiebetür, und mit
ihr der Rastnocken 7, in die Schließrichtung S verschoben. Hierbei überstreicht
der Rastnocken 7 mit seiner Überlaufstrecke 36 die
Nase 6 ohne wesentlichen Widerstand, so daß die Schiebetür – und der
Rastnocken – einen
gewissen Schwung oder Impuls bekommen. Dieser Impuls hilft beim
weiteren Verschieben in die Schließrichtung S, daß die Nase 6 die
Steigung Delta der Halterampe 31, die Abrundung und den
Spitzenbereich 32 überwinden
kann. Denn beim Überstreichen
der Nase 6 über
die genannten Gleitbereiche wird die schon vorgespannte Druckfeder 22 noch mehr
gespannt, nämlich
von ca. 150 Newton auf ca. 375 Newton. Diese Federkraft wirkt über die
Spitze 29 der Nase 6 auf die genannten Gleitbereiche
des Rastnockens 7, im Spitzenwert auf den Spitzenbereich 32.
Beim weiteren Verschieben in Schließrichtung S überstreicht
die Nase 6 die absteigende Rampe 30, entlastet
damit die Druckfeder 22 kontinuierlich, bis die Nase 6 am
Ende der Rampe 30 frei wird. Nun sind die Rastglieder 6 und 7 des
Türfeststellers 1 voneinander
gelöst
und keinerlei Reibungskräfte des
Türfeststellers 1 mehr
wirksam. Die Schiebetür kann
nun endgültig
in ihre Schließstellung
verschoben werden.
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Durch die vorgenannte Geometrie und
die infolge der genannten Ausbildung und Lagerung des Haltearms
erzeugte Hebelwirkung ist für
die Betätigung
der Schiebetür
jedoch eine akzeptable Kraft von ca. 120 Newton zum Schließen und
von ca. 105 Newton zum Öffnen
aufzuwenden.
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Die Kraft zum Öffnen und Verschieben der Schiebetür in ihre
verriegelte Offenstellung ist geringer: Zum ersten, weil in der Öffnungsrichtung 0 die Schiebetür zunächst einen
erheblich längeren
Weg ohne Bremswirkung des Türfeststellers 1 zurücklegt und
damit einen größeren Impuls
erhält.
Zum zweiten, weil die Nase 6 die geringere Steigung der
Eingangsrampe 30, gekennzeichnet durch den Winkel Gamma,
leichter überwinden
kann.