DE19921213A1 - Feststellvorrichtung für einen Türflügel - Google Patents

Abstract

Eine Feststellvorrichtung für einen Türflügel insbesondere eines Kraftfahrzeuges ist mit einer am Türrahmen gehaltenen Gewindespindel (3) versehen, auf der eine Spindelmutter (4) angeordnet ist. Die Spindelmutter (4) ist gegenüber dem Türflügel drehbar und axial verschieblich gestützt. Axial zu beiden Seiten der Spindelmutter (4) ist wenigstens je eine Tellerfeder (6) angeordnet, die zwischen der Spindelmutter (4) und Stützflächen (1a) axial mit einer Vorspannung belastet ist. An der Seite der Tellerfeder (6) sind zwischen deren Außenumfang und Innenumfang Wälzkörper (7) angeordnet, die mit zunehmender axialer Belastung der Tellerfeder (6) zunehmend gegen die Stützflächen (1a) oder die Spindelmutter (4) angedrückt werden.

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Feststellvorrichtung für einen Türflügel. Derartige Feststellvorrichtungen ermöglichen ein Arretieren des geöffneten Türflügels in einer Halteposition. Aus dieser Halteposition kann der Türflügel herausgeschwenkt werden, indem an dem Türflügel mit einer Betätigungskraft gezogen oder gedrückt wird, die eine vorgegebene Haltekraft überschreitet, die den Türflügel in seiner Halteposition hält.

Hintergrund der Erfindung

Aus der EP 0 255 879 B1 beispielsweise ist ein Türscharnier für ein Fahrzeug mit einem Türfeststeller bekannt geworden, bei dem Rastelemente vorgesehen sind, die ein Arretieren des Türflügels in einer vorgegebenen Anzahl von Hal­ tepositionen ermöglicht.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Feststellvorrichtung für einen Türflügel nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 anzugeben, bei der ein Arretieren des Türflügels in beliebigen Haltepositionen möglich ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Die erfindungsgemäße Feststellvorrichtung ist mit einer am Türrahmen gehal­ tenen Gewindespindel versehen, auf der eine Spindelmutter angeordnet ist, die gegenüber dem Türflügel drehbar und axial verschieblich gestützt ist, wobei axial zu beiden Seiten der Spindelmutter wenigstens je eine Tellerfeder ange­ ordnet ist, die zwischen der Spindelmutter und Stützflächen axial mit einer Vor­ spannung belastet ist, und wobei auf einer Seite der Tellerfeder zwischen de­ ren Außenumfang und Innenumfang Wälzkörper angeordnet sind, die mit zu­ nehmender axialer Belastung der Tellerfedern zunehmend gegen die Stützflä­ chen oder die Spindelmutter angedrückt wird.

Mit dieser erfindungsgemäßen Feststellvorrichtung ist ein Arretieren in beliebi­ gen Zwischenpositionen - d. h. zwischen den Endanschlägen der Tür - mög­ lich.

In einer Halteposition liegen die Tellerfedern vorzugsweise mit ihrem Außen­ umfang und Innenumfang an den Stützflächen und an der Gewindespindel an. Ist eine an dem Türflügel angreifende anfängliche Betätigungskraft geringer als die erwähnte Haltekraft, bleiben beide Tellerfedern mit ihrem Außenumfang und Innenumfang unter axialer Vorspannung in Kontakt mit den Stützflächen und der Gewindespindel. Unter dieser anfänglichen Betätigungskraft wird auf die Gewindespindel eine entsprechende anfängliche axiale Zug- oder Druck­ kraft ausgeübt. Dies ist deshalb so, weil der am Türrahmen vorgesehene An­ lenkpunkt für die Gewindespindel nicht mit der Drehachse fluchtet, um die der Türflügel schwenkt. Diese anfängliche axiale Zug- oder Druckkraft übt entspre­ chend der Gewindesteigung ein anfängliches Drehmoment auf die Spindel­ mutter aus, die drehen will, aber nicht kann: Denn das Reibmoment, daß über die Tellerfeder zwischen der Spindelmutter und den Stützflächen übertragen wird, ist größer als dieses anfängliche Drehmoment. Demzufolge verbleibt der Türflügel in seiner Halteposition.

Wird die anfängliche Betätigungskraft und damit die auf die Gewindespindel und die Spindelmutter wirkende axiale Zug- oder Druckkraft weiter erhöht, wird die Spindelmutter entgegen der Federkraft der einen Tellerfeder axial in Rich­ tung auf diese Tellerfeder verlagert, wobei diese Tellerfeder zunehmend gegen die Stützflächen angedrückt wird. Die andere Tellerfeder wird entsprechend entlastet. Schließlich ist diese eine Tellerfeder soweit gegen die Stützfläche angedrückt und elastisch verformt, daß die an der einen Seite angeordneten Wälzkörper an die Stützfläche oder an die Stirnseite der Spindelmutter - je nachdem, auf welcher Seite der Tellerfeder die Wälzkörper angeordnet sind - angedrückt werden. In dieser Situation ist die Last, die zwischen dem Außen­ umfang der Tellerfeder und der Stützfläche bzw. der Spindelmutter reduziert oder sogar entfernt. Diese Last ist dann entfernt, wenn die Tellerfeder mit ih­ rem Außenumfang oder Innenumfang - je nachdem, ob die Wälzkörper auf der konkaven oder der konvexen Seite der Tellerfeder angeordnet sind - von der Stützfläche abhebt. Das bedeutet, daß das Reibmoment, daß zuvor zwischen der Tellerfeder und der Stützfläche übertragen wurde, deutlich reduziert ist. Nun dreht die Spindelmutter unter dem an ihr angreifenden Drehmoment ent­ weder gemeinsam mit der zusammengedrückten Tellerfeder, wenn die Wälz­ körper zwischen Tellerfeder und Stützfläche angeordnet sind; oder die Spin­ delmutter dreht alleine, wenn die Wälzkörper zwischen der Spindelmutter und der Tellerfeder angeordnet sind. Die an dem schwenkenden Türflügel angrei­ fende Betätigungskraft ist demzufolge deutlich niedriger als die Betätigungs­ kraft, die aufgewendet werden mußte, um den Türflügel aus seiner Haltepositi­ on heraus zu bewegen.

Wird die Betätigungskraft von dem schwenkenden Türflügel entfernt, entfällt ebenfalls die an der Gewindespindel bzw. an der Spindelmutter angreifende axiale Zug- oder Druckkraft. Das bedeutet, daß die zuvor zunehmend belastete Tellerfeder unter ihrer Federkraft die Spindelmutter axial wegdrückt, und zwar so weit, bis schließlich wieder ein Kräftegleichgewicht zwischen den beiden Tellerfedern herrscht. In dieser Situation bleiben die Wälzkörper wirkungslos, d. h. diese Tellerfeder liegt wieder reibend mit ihrem Außenumfang und Innen­ umfang an der Spindelmutter und an den Stützflächen an. In anderen Worten ausgedrückt: nun wirkt wieder das oben beschriebene Reibmoment zwischen der Spindelmutter und den Stützflächen, wobei der Türflügel in einer Haltepo­ sition angeordnet ist.

Somit ermöglicht die erfindungsgemäße Feststellvorrichtung ein Arretieren des Türflügels in einer beliebigen Halteposition.

Eine besonders bevorzugte erfindungsgemäße Weiterbildung ein Gehäuse vor, in dem die Spindelmutter angeordnet ist, wobei die Stützflächen an dem Gehäuse ausgebildet sind. Auf diese Weise ist ein kompaktes Maschinenele­ ment gebildet, daß problemlos in den Türflügel eingebaut werden kann. Insbe­ sondere für Massenproduktion oder Großserien ergeben sich somit wirtschaft­ liche Vorteile.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Wälzkörper auf der konkaven Seite der Tellerfeder angeordnet.

Die Wälzkörper sind vorzugsweise durch Kugeln gebildet, die an einer Kugel­ rille abrollen, die an der konkaven Seite der Tellerfeder ausgebildet ist. Die Kugelrille kann auf einfache Art und Weise an die Tellerfeder beispielsweise angeprägt werden.

Wenn die konkaven Seiten der beiden Tellerfedern dem Gehäuse zugewandt sind, hat das den Vorteil, daß der kleinere Innendurchmesser der Tellerfeder der Spindelmutter zugewandt ist, so daß die Spindelmutter an ihrer der Teller­ feder zugewandten Stirnseite eine Anlage für die Tellerfeder aufweisen muß, deren Durchmesser lediglich etwas größer zu sein braucht als der Innen­ durchmesser der Tellerfeder.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in insgesamt drei Figuren dar­ gestellten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zei­ gen:

Fig. 1 im Schnitt eine räumliche Darstellung einer erfindungsge­ mäßen Feststellvorrichtung,

Fig. 2 im Längsschnitt einen Ausschnitt der erfindungsgemäßen Feststellvorrichtung nach Fig. 1 in vereinfachter Darstel­ lung und

Fig. 3 in gebrochener Darstellung die Anordnung nach Fig. 2, jedoch mit axial ausgelenkter Spindelmutter.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Die erfindungsgemäße Feststellvorrichtung nach Fig. 1 weist ein Gehäuse 1 auf, das über ein Gelenk 2 schwenkbar an einem nicht dargestellten Türflügel eines Kraftfahrzeuges befestigt ist. Weiterhin ist eine Gewindespindel 3 vorge­ sehen, die mit ihrem einen Ende verdrehsicher an einem nicht dargestellten Türrahmen des Kraftfahrzeuges befestigt ist. Auf der Gewindespindel 3 ist eine Spindelmutter 4 angeordnet, die über ein Radiallager 5 radial an dem Gehäuse 1 gelagert ist. Zu beiden axialen Seiten der Spindelmutter 4 ist je eine Tellerfe­ der 6 angeordnet, die zwischen der Spindelmutter 4 und Stützflächen 1a des Gehäuses 1 axial mit einer Vorspannung belastet ist.

Diese Situation ist deutlich der Fig. 2 zu entnehmen, in der das Gehäuse 1 nur teilweise dargestellt ist, wobei die Gewindespindel 3 nicht dargestellt ist. Die Tellerfedern 6 sind mit ihren konkaven Seiten den Stützflächen 1a des Ge­ häuses 1 zugewandt. Die Tellerfedern 6 liegen mit ihrem Außenumfang an den Stützflächen 1a und mit ihrem Innenumfang an Stirnseiten der Spindelmutter 4 an. In der gezeigten Darstellung stehen die Tellerfedern 6 in einem Kräf­ tegleichgewicht. Der Fig. 2 ist weiterhin zu entnehmen, daß an der konkaven Seite der Tellerfedern 6 Kugeln 7 angeordnet sind, die an Kugelrillen 8 der Tellerfedern 6 anliegen. In der gezeigten Darstellung liegen die Kugeln 7 nicht an dem Gehäuse 1 an. Die Anordnung ist so gewählt, daß die Kugeln 7 nicht aus ihren Kugelrillen 8 herausfallen können. Die axiale Druckkraft, unter der die Spindelmutter 4 eingespannt ist, wird über die Anlage am Innenumfang der Tellerfeder 6 über die Anlage am Außenumfang der Tellerfeder 6 auf das Ge­ häuse 1 übertragen.

Die gemäß Fig. 2 beschriebene Situation liegt vor, wenn der nicht dargestellte Türflügel in einer Halteposition - also in Ruhe - steht. Zieht oder drückt man an dem Türflügel, spürt man einen Widerstand, der zunächst ein Schwenken des Türflügels verhindert. Dieser Widerstand erklärt sich wie folgt: Sobald an dem Türflügel gezogen oder gedrückt wird, wirkt auf die Gewindespindel 3 eine axiale Zug- oder Druckkraft. Diese axiale Zug- oder Druckkraft übt auf die Spindelmutter 4 entsprechend der Gewindesteigung ein Drehmoment aus. Die­ ses Drehmoment wird zunächst in der beschriebenen Weise als Reibmoment über die Tellerfedern 6 in das Gehäuse 1 eingeleitet, ohne daß tatsächlich eine Drehbewegung der Spindelmutter 4 stattfindet. Wird nun die Betätigungskraft, mit der an dem Türflügel gezogen oder gedrückt wird, weiter erhöht, stellt sich die in Fig. 3 dargestellte Situation ein. Infolge der Erhöhung der Betätigungs­ kraft wirkt eine entsprechend erhöhte axiale Zug- oder Druckkraft auf die Ge­ windespindel 3 ein, wobei diese erhöhte axiale Zug- oder Druckkraft auf die Spindelmutter 4 übertragen wird. Unter dieser erhöhten axialen Druck- oder Zugkraft wird nun die Spindelmutter 4 axial in eine der beiden Richtungen ver­ lagert, wobei die eine Tellerfeder 6 zunehmend gespannt wird und die andere Tellerfeder 6 zunehmend entspannt wird. Fig. 3 zeigt die Tellerfeder 6, die zunehmend gespannt wird. Mit zunehmender axialer Kraft werden die Kugeln 7 gegen die Stützflächen 1a des Gehäuses 1 angedrückt. Schließlich ist die wirksame axiale Kraft derart angewachsen, daß die wirksame Reibkraft zwi­ schen dem Außenumfang der Tellerfeder 6 und dem Gehäuse 1 erheblich re­ duziert oder sogar zu Null geworden ist. Fig. 3 zeigt die Situation, in der die Reibkraft am Außenumfang der Tellerfeder 6 aufgehoben ist, da die Tellerfeder 6 mit ihrem Außenumfang von der Stützfläche 1a des Gehäuses 1 abgehoben hat.

Das Drehmoment, das während dieser axialen Verlagerung der Spindelmutter 4 auf diese einwirkt, versetzt nun die Spindelmutter 4 in Drehung, wobei die Tellerfeder 6 gemeinsam mit der Spindelmutter 4 dreht und wobei die Kugeln 7 an den Kugelrillen 8 und an der Stirnfläche des Gehäuses 1 abwälzen.

Das bedeutet, daß die erforderliche Betätigungskraft während des Schwenkens des Türflügels geringer ist, als die Betätigungskraft, die aufgewendet werden muß, um den ruhenden Türflügel in eine Schwenkbewegung zu versetzen.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Feststellvorrichtung besteht darin, daß die beschriebene Arretierung unabhängig von Rastpositionen ist. Vielmehr können beliebige Zwischenpositionen angefahren werden, in denen der Türflügel unter dem erhöhten Reibmoment in einer Ruhestellung steht. Wenn die Betätigungskraft während des Schwenkens des Türflügels entfernt wird, bleibt der Türflügel sofort stehen, wobei ebenfalls die axiale Zug- oder Druckkraft von der Gewindespindel 3 bzw. der Spindelmutter 4 entfernt ist. Das bedeutet jedoch, daß die zuvor unter der erhöhten axialen Zug- oder Druckkraft ausgelenkte Tellerfeder 6 nun die Spindelmutter 4 axial in Richtung auf die andere Tellerfeder 6 axial wegdrückt, bis schließlich wieder ein Kräftegleich­ gewicht zwischen den Tellerfedern 6 hergestellt ist. Nun ist wieder die Aus­ gangssituation gemäß Fig. 2 hergestellt.

Bezugszahlenliste

1

Gehäuse

1

a Stützfläche

2

Gelenk

3

Gewindespindel

4

Spindelmutter

5

Radiallager

6

Tellerfeder

7

Kugel

8

Kugelrille

Claims (5)

1. Feststellvorrichtung für einen Türflügel insbesondere eines Kraftfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß eine am Türrahmen gehaltene Gewinde­ spindel (3) vorgesehen ist, auf der eine Spindelmutter (4) angeordnet ist, die gegenüber dem Türflügel drehbar und axial verschieblich gestützt ist, wobei axial zu beiden Seiten der Spindelmutter (4) wenigstens je eine Tel­ lerfeder (6) angeordnet ist, die zwischen der Spindelmutter (4) und Stütz­ flächen (1a) axial mit einer Vorspannung belastet ist, und wobei auf einer Seite der Tellerfeder (6) zwischen deren Außenumfang und Innenumfang (6) Wälzkörper (7) angeordnet sind, die mit zunehmender axialer Belastung der Tellerfeder (6) zunehmend gegen die Stützflächen (1a) oder die Spin­ delmutter (4) angedrückt wird.

2. Feststellvorrichtung nach Anspruch 1, bei der ein Gehäuse (1) vorgesehen ist, in dem die Spindelmutter (4) angeordnet ist, wobei die Stützflächen (1a) an dem Gehäuse (1) ausgebildet sind.

3. Feststellvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Wälzkörper (7) auf der konkaven Seite der Tellerfeder (6) angeordnet sind.

4. Feststellvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Wälzkörper durch Kugeln (7) gebildet sind, die an einer Kugelrille (8) abrollen, die an der Seite der Tellerfeder (6) ausgebildet ist.

5. Feststellvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die konkaven Seiten der bei­ den Tellerfedern (6) den Stützflächen zugewandt sind.