DE4407996A1 - Sperrmechanismus für ein Türscharnier, insbesondere in Automobilen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sperrmecha­ nismus durch Rastkerben für ein Türscharnier, insbe­ sondere in Automobilen, bestehend aus einem Rahmen und einem beweglichen Hebel, der so am Rahmen angebracht ist, daß er sich um die Drehachse des Scharniers be­ wegt, wobei der Rahmen und der Hebel dazu bestimmt sind, in der Drehung an jeweils ein erstes und ein zweites Element des Scharniers gekoppelt zu werden; der Hebel hat ein freies Ende das mit einer ersten Drehwalze versehen ist; der Mechanismus enthält außer­ dem eine bewegliche Nocke, die mit mindestens einer Rastkerbe versehen ist und die von einer Federvorrich­ tung belastet wird um gegen die Walze gedrückt zu wer­ den, so daß die Kerbe auf der Walze einrasten kann, um sie festzuhalten.

Ein Scharnier, das mit einem Mechanismus dieser Art ausgerüstet ist, ist in der WO 91/19876 beschrieben. Die Nocke dieses bekannten Mechanismus wird aus einem Dreharm gebildet, dessen eine, mit zwei Rastkerben versehene Kante, durch eine Feder gegen die einzige Walze des beweglichen Hebels gedrückt wird. Dieses er­ möglicht, eine Automobiltür in zwei verschiedenen Öff­ nungspositionen zu sperren. Da jedoch die jeweiligen Abstände jeder Rastkerbe zum Drehpunkt der Nocke sehr unterschiedlich sind und daher unterschiedliche Aufla­ gedrücke bestimmen (ungefähr Faktor 2), ist es nicht möglich, ähnliche Haltbedingungen in den beiden Sperr­ positionen zu erhalten. Tatsächlich muß der Unter­ schied zwischen den Auflagedrücken kompensiert werden durch die Unterschiede zwischen den Druckwinkeln der Walze zur Nocke, jedoch ist die Rastkerbe für die Teilöffnungsposition sehr empfindlich gegen plötzliche Belastung und kann außerdem Geräusche verursachen, durch den starken Druck der dort ausgeübt wird. Diese relativ hohen Belastungen erfordern auch eine Verstär­ kung der Konstruktion des Mechanismus, insbesondere was die Feder(n) und die Drehachsen betrifft.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, einen Me­ chanismus der oben genannten Art zu perfektionieren, wobei die oben genannten Nachteile vermieden werden, und es dem Hersteller zu ermöglichen, nach Wunsch in mindestens zwei Scharnierpositionen, die zwei Öff­ nungspositionen der Tür entsprechen, die Haltebedingungen zu bestimmen und zwar durch einen Mechanismus, der relativ einfach und preiswert ist.

Wenn man, zum Beispiel, die gleichen Haltbedingungen in zwei Türpositionen wünscht, oder einen schwächeren Halt in der einen oder anderen Position, ohne daß dar­ aus Nachteile für die Konstruktion und Funktion des Mechanismus entstehen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der bewegliche Hebel mit einer zweiten frei drehbaren Walze versehen ist, die sich in mindestens einer He­ belposition gegen die Nocke drückt, wenn die erste Walze nicht gegen die Nocke gedrückt ist.

Also können die beiden Walzen so angeordnet werden, daß sie nacheinander in die gleiche Rastkerbe der Nocke eingreifen, während der Schwenkbewegung des He­ bels, um zwei verschiedene Sperrpositionen des Hebels zu bestimmen, das heißt, des Scharniers und der Tür. Durch entsprechende Auswahl des Durchmessers, des Ab­ stands zur Drehachse des Hebels und der Winkelstellung auf dem Hebel für jede Walze ist es möglich, die ge­ wünschten Haltbedingungen in jeder der beiden Positio­ nen zu bestimmen. Das verhindert nicht die Auswahl ei­ nes entsprechenden Profils auf der ganzen Länge der Nocke zum Zusammenwirken mit der einen oder anderen Walze und, insbesondere, eine andere Rastkerbe vorzu­ sehen, um eine dritte oder sogar vierte Sperrposition zu bestimmen.

In einer vorteilhaften Ausführungsform haben die Wal­ zen einen ungefähr gleichen Durchmesser und befinden sich im ungefähr gleichen Abstand zur Drehachse, so daß sie ungefähr gleichen Rückhaltbelastungen durch die Rastkerbe der Nocke ausgesetzt sind.

In einer anderen Ausführungsform haben die beiden Wal­ zen unterschiedliche Durchmesser oder befinden sich in unterschiedlichen Abständen zur Drehachse, so daß sie unterschiedliche Druckwinkel in der Rastkerbe der Nocke aufweisen.

Vorzugsweise wird die Nocke auf einer Seite durch ein verlängertes bewegliches Element gebildet, dessen hin­ teres Ende drehbar auf den Rahmen montiert ist und dessen vorderes Ende durch die Feder belastet wird, durch Zwischenschalten eines Übertragungsorgans. Das Übertragungsorgan kann eine Drehscheibe sein, deren Drehachse sich von der des beweglichen Elementes un­ terscheidet, wobei das Element einen Stift enthält, der in einen Einschnitt der Drehscheibe eingreift.

In einer vorteilhaften Ausführungsform enthält die Nocke an ihrem vorderen Ende im Verhältnis zur Rast­ kerbe, ein Profil das nur mit der ersten der beiden Walzen zusammenwirkt. Das Profil kann eine zweite Rastkerbe enthalten, die eine dritte Sperrposition des Hebels bestimmt.

Andere Merkmale und Vorteile dieser Erfindung erschei­ nen in der nachfolgenden Beschreibung einer Ausfüh­ rungsform, mit Referenz zu den beigefügten Zeichnun­ gen, in denen:

Fig. 1 eine Ansicht eines horizontalen Schnittes durch den Türsperrmechanismus darstellt, ent­ lang der Linie I-I der Fig. 2,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Mechanismus zeigt, in Blickrichtung des Pfeiles II der Fig. 1,

Fig. 3 eine vereinfachte schematische Ansicht des Mechanismus zeigt, wobei die Hebel und Nocken in einer vollständigen Öffnungsposition der Tür dargestellt sind,

Fig. 4 eine Ansicht analog zu Fig. 3 ist, die eine teilweise Öffnungsposition der Tür zeigt, und

Fig. 5 eine Ansicht analog zu Fig. 3 ist, die die geschlossene Position der Tür zeigt.

Mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 enthält der dargestell­ te Sperrmechanismus einen festen Rahmen 1, bestehend aus zwei parallelen Scheiben 2 und 3, verbunden durch Abstandshülsen 4, 5 und 6, wobei die Abstandshülse 5 über die Scheibe 3 hinaus durch einen Stift 7 verlän­ gert ist. Auf der Scheibe 3 ist ein Rahmen 8 aus Walz­ blech befestigt, auf dem eine Druckfeder 9 montiert ist.

Drei Elemente sind auf drehbare Weise auf den Rahmen 1 montiert, mit verschiedenen Drehachsen, jedoch zuein­ ander parallel. Es handelt sich zunächst um einen be­ weglichen Hebel 10, versehen mit einer Welle 11, die über die Scheibe 3 hinaus verlängert ist, wo sie zwei gegenüberliegende Abflachungen 12 aufweist, die es er­ möglichen, sie auf nicht drehbare Weise in ein erstes Element des Scharniers einzustecken. Die Drehachse 13 des Hebels 10 stimmt mit der Achse des Scharniers überein. Zwei gegenüberliegende Abflachungen 14 sind ebenfalls am Ende der Welle 11 vorgesehen, eingesteckt in eine entsprechende Öffnung des Hebels 10. Das freie Ende 15 des Hebels 10 trägt eine erste Walze 16, dreh­ bar um eine Achse 17 und eine zweite Walze 18, drehbar um eine Achse 19. In diesem Beispiel haben die beiden Walzen den gleichen Durchmesser und ihre jeweiligen Achsen 17 und 19 befinden sich in gleichem Abstand von der Drehachse 13; diese Abmessungen können sich jedoch in bestimmten Fällen ändern.

Das zweite bewegliche Element des Mechanismus ist eine Nocke 20, bestehend aus einem Hebel, dessen eines Ende auf drehbare Weise um eine Achse 21 montiert ist, die die Achse der Abstandshülse 5 ist. Die Seite der Nocke 20, die an die eine oder andere der Walzen 16 und 18 gepreßt wird, hat ein Nockenprofil das nacheinander ein Abstandsstück 22, eine einwärts gebogene Rastkerbe 23, einen Vorsprung 24 und ein konkaves Stück 25 ent­ hält, das in allen Positionen einen Freiraum 26 zwi­ schen der Nocke und jeder der beiden Walzen hält. Das dritte bewegliche Element ist eine Drehscheibe 27, die sich um eine Achse 28 dreht und als Übertragungselement zwischen der Feder 9 und der Nocke 20 dient. Zu diesem Zweck enthält die Scheibe 27 Nasen 28, von de­ nen eine von der Feder 9 gedrückt wird, während eine andere Nase 28′ als Anschlag zur Begrenzung der Dre­ hung dienen kann. Die Nocke 20 ist mit einem Stift 29 versehen, der in einen Einschnitt 30 der Scheibe 27 gleitet, um den Druck der Feder auf die Nocke zu über­ tragen, um diese gegen die Walzen zu pressen.

Ein solcher Mechanismus kann auf sehr einfache Weise an zwei Elemente eines Scharniers angekoppelt werden, wie es zum Beispiel in der WO 91/19876 beschrieben ist. Die Haltekraft wird auf das erste Element ausge­ übt durch die Abflachungen 12 der Welle 11 des Hebels 10 und auf das andere Element des Scharniers durch Einstecken der Welle 11 und des Stifts 7 in die ent­ sprechenden Öffnungen. Der Mechanismus ist also ein Teilsystem, das jederzeit auf das Scharnier montiert werden und, wenn nötig, ersetzt werden kann. Ein sol­ cher Mechanismus kann mit einem Gehäuse versehen wer­ den, das ihn vor Wettereinwirkungen schützt und eine lebenslange Schmierung garantiert.

Die Fig. 3 bis 5 zeigen drei Positionen des Mechanis­ mus gemäß dieser Erfindung, für drei typische Positio­ nen einer Automobiltür, jeweils eine vollständige Öffnungsposition in Fig. 3, eine teilweise Öffnungsposi­ tion oder Einparkposition in Fig. 4 und die geschlos­ sene Position in Fig. 5. In der vollständigen Öff­ nungsposition berührt die erste Walze 16 nicht die Nocke 20, da sich die zweite Walze 18 in der Rastkerbe 23 der Nocke befindet. Eine Haltekraft wird durch die Nocke 20 auf den Hebel 10 ausgeübt, durch einen Druck der auf die Walze 18 an dem mit 32 bezeichneten Punkt ausgeübt wird, in Richtung einer Gerade 33, die einen Winkel A mit einer Gerade 34 bildet, die den Druck­ punkt 32 mit der Drehachse 21 der Nocke verbindet. Je größer dieser Winkel ist, desto schwächer ist die Hal­ tekraft für eine gegebene Federstärke.

In der teilweisen Öffnungsposition aus Fig. 4, die auch in Fig. 1 beschrieben ist, greift die erste Walze 16 in die Rastkerbe 23 ein, während die andere Walze 18 die Nocke nicht berührt. Der Druckpunkt 32 und die Richtung 33 der Druckkraft sind genau so wie in Fig. 3 und sind nicht eingezeichnet worden, um die Figuren deutlicher zu machen. Jedoch ist der Druckpunkt 34 eingezeichnet, sowie die Aktionslinie 35 der Druck­ kraft die, in einem Mechanismus der früheren Art mit einer einzigen Walze und zwei Rastkerben, die Nocke auf die Walze 18 ausüben würde. Daraus ergäbe sich ein Winkel B, der viel kleiner ist als der Winkel A, also andere Haltbedingungen in den Positionen der Fig. 3 und 4.

Während der Schließbewegung der Tür, drückt Walze 18 die Nocke 20 durch Rollen auf Vorsprung 24 zurück, bis die Walze 16 in die Rastkerbe 23 eingreift, kurz bevor die Position der Fig. 4 erreicht ist; dann arbeitet die Nocke nur noch mit der Walze 16 zusammen. Diese rollt auf dem Vorsprung 24, dann wird vorzugsweise die Nocke 20 durch Blockierung der Drehscheibe 27 (Fig. 1) mittels des Anschlags 28′ zurückgehalten, so daß die Tür am Ende der Schließbewegung und am Beginn der Öff­ nungsbewegung frei ist. Man kann jedoch auch in diesem Teil der Bewegung einen Druck der Nocke gegen die Wal­ ze gewährleisten, wenn die Walze 16 etwas weiter von der Achse 13 entfernt ist als die Walze 18. In diesem Fall kann das konkave Profil 25 eine zweite Rastkerbe bilden, die eine dritte Sperrposition definiert.

Die obige Beschreibung zeigt, daß die Konstruktion ei­ nes Mechanismus gemäß dieser Erfindung ebenso einfach ist wie die eines Mechanismus der herkömmlichen Art. Sie erfordert lediglich die Zufügung einer zweiten Walze, erlaubt hingegen die Verwendung einer relativ schwachen Feder und ermöglicht es einen Druckwinkel A zu verwenden, der die beste Übereinstimmung zwischen dem gewünschten Haltemoment und der minimalen internen Belastung im Mechanismus gewährleistet.

Die Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die oben genannten Ausführungsbeispiele begrenzt, sondern erstreckt sich auf alle Modifikationen und Va­ rianten, die für den Fachmann selbstverständlich sind.

Claims (8)

1. Sperrmechanismus durch Rastkerben für ein Türschar­ nier, insbesondere in Automobilen, bestehend aus einem Rahmen und einem beweglichen Hebel, der so am Rahmen angebracht ist, daß er sich um eine Drehach­ se des Scharniers bewegt, wobei der Rahmen und der Hebel dazu bestimmt sind, in der Drehung an jeweils ein erstes und ein zweites Element des Scharniers gekoppelt zu werden; der Hebel hat ein freies Ende das mit einer ersten Drehwalze versehen ist; der Mechanismus enthält außerdem eine bewegliche Nocke die mit mindestens einer Rastkerbe versehen ist und die von einer Federvorrichtung belastet wird um ge­ gen die Walze gedrückt zu werden, so daß die Kerbe auf der Walze einrasten kann, um sie festzuhalten, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Hebel (10) mit einer zweiten, frei drehbaren Walze (18) versehen ist, so angeordnet, daß sie sich gegen die Nocke (20) drückt, in minde­ stens einer Position des Hebels (10) in der die er­ ste Walze (16) nicht gegen die Nocke gedrückt ist.

2. Mechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Walzen (16, 18) so angeordnet sind, daß sie nacheinander in die gleiche Rastkerbe (23) der Nocke (20) eingreifen, während der Drehung des He­ bels (10), um zwei Sperrpositionen des Hebels zu bestimmen.

3. Mechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Walzen (16, 18) einen ungefähr gleichen Durchmesser haben und sich in ungefähr gleichem Ab­ stand zur Drehachse (13) befinden, so daß sie unge­ fähr der gleichen Haltbelastung durch die Rastkerbe (23) der Nocke ausgesetzt sind.

4. Mechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Walzen (16, 18) unterschiedliche Durch­ messer haben und sich in unterschiedlichem Abstand von der Drehachse (13) befinden, so daß sie unter­ schiedliche Druckwinkel in der Rastkerbe (23) der Nocke aufweisen.

5. Mechanismus nach irgendeinem der oben beschriebenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocke (20) auf einer Seite durch ein verlänger­ tes drehbares Element gebildet wird, dessen hinte­ res Ende auf drehbare Weise auf den Rahmen montiert ist und dessen vorderes Ende durch eine Feder (9) belastet wird, durch Zwischenschaltung eines Über­ tragungselementes (27).

6. Mechanismus nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungselement eine Drehscheibe (27) ist, deren Drehachse (28) sich von der (21) des Drehele­ mentes unterscheidet, wobei das Element einen Stift (29) enthält, der in einen Einschnitt (30) der Drehscheibe eingreift.

7. Mechanismus nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocke (20) an ihrem vorderen Ende zur Rastkerbe ein Profil (25) enthält, das nur mit der ersten (16) der beiden Walzen zusammenwirkt.

8. Mechanismus nach Ansprüchen 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil (25) eine zweite Rastkerbe enthält, die eine dritte Sperrposition des Hebels bestimmt.