CN101657598B - 紧凑缆索驱动动力滑动门机构 - Google Patents

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Abstract

一种滑动门驱动组件，用于具有滑动门的机动车，包括：传动装置，操作连接到电动机，用于将旋转力传递到输出轴。缆索卷筒牢固固定到所述输出轴用于与所述输出轴一起旋转。第一和第二缆索沿相反方向卷绕在所述缆索卷筒周围。所述第一缆索从所述缆索卷筒向前沿着所述滑动门延伸。所述第二缆索从所述缆索卷筒向后沿着滑动门延伸。支撑引导装置，从所述缆索卷筒向外切向延伸，以将第一和第二缆索从所述缆索卷筒沿着使得摩擦力最小化的路径向外引导远离。前带轮组件和后带轮组件，安装到机动车，并且操作连接到所述第一和第二缆索，位于所述滑动门驱动组件和滑动门之间，用于张紧所述第一和第二缆索。

Description

紧凑缆索驱动动力滑动门机构
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的滑动门组件。具体的，本发明涉及一种动力滑动门驱动组件，用于自动地将机动车的滑动门在开启位置和闭合位置之间移动。
背景技术
各种类型的机动车中，包括小型货车、运输货车等，通常的做法是提供这样的车身，该车身具有相对大的侧部开口，开口的位置紧靠着前门的后面，并且利用滑动门开启和闭合。滑动门通常利用铰链安装在车身上的水平轨道上，用于在闭合位置和开启位置之间引导滑动运动，闭合位置与闭合侧部开口的车身齐平，开启位置位于侧部开口后面的车身外面和旁边。滑动门可以手动操作或者利用电动驱动组件来操作。当具有用于滑动门的电动驱动组件时，通过启动机动车内的开关，或者通过启动远程的通常位于钥匙链上的装置，电动驱动组件通过电工作。这些电动驱动组件变得越来越普遍。虽然具有按压按钮和开启滑动门的功能非常方便但是存在某些缺点。
在电动驱动组件的标准设置中，可以是单独的或者是共同缆索的一部分的一对电缆区段，均使得一端固定在滑动门上，相反端固定到缆索卷筒上。缆索区段沿着相反方向卷绕在缆索卷筒周围。缆索卷筒轴向安装在轴或者驱动销上，所述轴或驱动销被可反向的电动机沿着第一或第二方向旋转，取决于滑动门将开启或者闭合。缆索卷筒的旋转将一个缆索部分卷绕在缆索卷筒上，并且将另一个缆索部分从缆索卷筒卷出(pay off)。
为了保护缆索，缆索卷筒形成有螺旋槽，当缆索部分卷绕在其上时容纳相应的缆索部分。重要的是，缆索能够平稳地卷起，而没有一个卷绕在另一个上，从而缆索本身不会摩擦并且永久磨损，并且为了将组件尽可能保持紧凑。
这种装置的问题在于：缆索至少朝着卷绕操作的终点和卷出操作的开始以一定角度被牵拉，因而经常发生缆索跳出到它的槽外，造成了摩擦问题，并且可能导致缆索卷筒的粘合(binding)。因此，需要提供一种滑动门驱动组件，包括支撑引导装置，在滑动门驱动组件工作过程中，其从缆索卷筒延伸以引导第一和第二缆索朝着和远离缆索卷筒。还需要提供一种滑动门驱动组件，包括位置传感器以监测滑动门的位置。
发明内容
根据本发明一个方面，一种用于移动滑动门的滑动门驱动组件，包括前后带轮，它们被偏压远离驱动组件，用于张紧在驱动组件和门之间延伸的缆索。
根据本发明另一方面，张紧装置包括带轮，该带轮可旋转地轴颈安装在轴上，该轴设置在壳体中，一对端罩，接纳所述轴的相反端，可滑动地设置在壳体中形成的相反的槽中，和一对弹簧，在端罩和壳体之间延伸。
根据本发明另一方面，用于移动滑动门的滑动门驱动组件包括绝对位置编码器，具有用于感测磁体旋转位置的传感器，对于门的完整行程，该磁体旋转仅一次，并且因此关联到门的位置。
根据本发明另一方面，一种绝对位置编码器包括用于感测磁体旋转位置的传感器，对于门的完整行程，磁体旋转仅一次，从而磁体的旋转位置关联到门的位置。
附图说明
通过参考下面的详细描述，当结合附图考虑时，本发明的优点将容易理解并且显而易见，附图中：
图1是根据本发明第一实施例的包括滑动门驱动组件的机动车的内部的部分透视图；
图2是包括支撑引导装置的滑动门驱动组件的透视图；
图3是滑动门驱动组件的一部分的透视图，其中支撑引导装置被去掉；
图4是滑动门驱动组件的一部分的侧面剖视图，其中支撑引导装置被去掉；
图5是滑动门驱动组件的一部分的侧面剖视图；
图6是根据本发明第二实施例的弹簧加载的前部带轮组件的分解透视图；
图7是由弹簧加载的前带轮组件和弹簧加载的后部带轮组件提供的缆索张紧力的示意图；
图8是根据本发明第三实施例的包括绝对位置传感器的滑动门驱动组件的分解透视图。
具体实施方式
参考图1，机动车10示为部分切掉。机动车10包括滑动门12，同样部分切掉。滑动门驱动组件，通常以14表示，安装到机动车10，且操作地连接到滑动门12。安装支架16将滑动门驱动组件14安装到机动车10。应当认为，安装支架实际上可以是机动车10的另一个结构，具有将滑动门驱动组件14安装到其处之外的功能。
滑动门驱动组件14包括电动机18，其电连接到电源，图上通过电插头20表示。可以考虑，电动机18将利用电能工作，这在机动车协议中是标准的。电动机18是双向的，允许输出轴22(图3)沿两个方向转动。输出轴22示为是传动装置的输出轴，传动装置大致以24表示。
参考图2-4，传动装置24操作地连接到电动机18，将电动机18的旋转力传递到输出轴22。传动装置24包括齿轮组26，与电动机18在一直线上(inline)，用于提供需要的机械优点从而将电动机18的旋转输出转化为适用于滑动门驱动组件14，从而滑动门12能够在全开和全闭位置之间沿着图1中A所示的纵向轴线方向移动。传动装置24包括两个齿带带轮28、30和围绕其延伸的齿带32。其中一个带轮28随着齿轮组26围绕第一轴线旋转。另一个带轮30随着输出轴围绕第二轴线转动。第二轴线不同于第一轴线。齿带带轮28、30用于改变电动机18的旋转输出方向。通过使得旋转力回转到这样的位置，该位置使得滑动门驱动组件14的长度需求最小，这有助于滑动门驱动组件14的紧凑封装。齿带32用于缓冲在电动机18和滑动门12之间延伸的振动。
参考图4，传动装置24还包括离合器，通常以34表示。离合器34允许滑动门12从电动机18脱开。与使得滑动门驱动组件14在全开和全闭位置之间操作所述滑动门12相反，如果需要手动移动，离合器34降低了手动移动滑动门12所需的力气。离合器34包括一对齿盘35、37。所述齿盘35、37用于使得离合器34需要的空间最小化。具体的，由于离合器34使用的盘35、37具有齿，离合器34具有减小的直径。
滑动门驱动组件14包括缆索卷筒(drum)36，其利用联接件38连接到离合器34。缆索卷筒36通过两组轴承40、42保持就位，所述轴承牢固地固定到缆索卷筒壳体44。缆索卷筒36包括螺旋槽46，第一和第二缆索48、50围绕所述槽卷绕。第一和第二缆索48、50沿着相反方向在螺旋槽46中卷绕在缆索卷筒36周围。参考图1，第一缆索48从缆索卷筒36向前沿着纵向轴线A的方向延伸到前带轮52，之后，第一缆索48朝着滑动门12返回。第二缆索50从缆索卷筒36向后沿着纵向轴线A的方向延伸到后带轮54，之后，第二缆索50朝着滑动门12返回。第一和第二缆索48、50均牢固固定到中间铰接件56，其牢固固定到滑动门12。缆索卷筒36的旋转将第一和第二缆索48、50中的一个卷起，同时将另一个卷出(pay out)。
中间铰接件56包括前后缆索端头58和60，分别用于将第一和第二缆索48、50固定到其处。前后缆索端头58和60包括相应的前后缆索张紧器62和64。前后缆索张紧器62和64分别张紧第一和第二缆索48、50。
缆索卷筒壳体44包括支撑引导装置66、68，所述支撑引导装置从缆索卷筒36和缆索卷筒壳体44向外切向延伸到缆索卷筒36。支撑引导装置66、68将第一和第二缆索48、50向外引导并远离缆索卷筒36，沿着使得摩擦力最小的路径。支撑引导装置66、68限定了用于第一和第二缆索48、50的路径，其通过使得带轮数目最少而使得摩擦力最少，带轮将用于重新引导缆索的路径。这减少了部件以及滑动门驱动组件14需要克服的摩擦力。可以考虑，在滑动门驱动组件14的操作过程中，支撑引导装置66、68还有助于将第一和第二缆索48、50引导到缆索卷筒36上和引导下来，这防止缆索跳到螺旋槽46外。应当认为，当滑动门12处于行程中间时，缆索平行于缆索卷筒36的螺旋槽46的螺旋角度，如图5中的α所示。
支撑引导装置66、68还包括安装孔76、78，它们用于使得滑动门组件14利用安装支架16安装到机动车10。支撑引导装置66、68为滑动门驱动组件14提供了结构支撑，并且支撑滑动门驱动组件14以及所有它的整体部件。支撑引导装置66、68包括加强肋80、82从而为滑动门驱动组件14提供另外的刚性。
参考图5，以70表示的位置传感器安装到缆索卷筒壳体44，用于识别缆索卷筒36的旋转位置。位置传感器70是非常高分辨率的位置传感器，包括传感器72，其感测磁体74的定向，磁体牢固固定到缆索卷筒36并与其一起旋转。
参考图6、7，其中类似的加了引号的附图标记表示与上述类似的元件，在本发明的第二实施例中，中间铰接件56’的前后缆索终端58’和60’不包括第一实施例中的缆索张紧器。相反，滑动门驱动组件14’包括弹簧加载的前带轮组件，通常以84表示，和弹簧加载的后带轮组件，通常以86表示。前后带轮组件84、86使得相应的第一和第二缆索48’和50’张紧，如下面所述。
虽然仅详细示出了前带轮组件84，但是应当认为，前后带轮组件84、86基本相同。在所示的实施例中，每个前后带轮组件84、86包括上部壳体部分88和下部壳体部分90。当上下壳体部分88、90装配时，腔92形成在二者之间用于接纳前后带轮52’和54’中的一个。上下壳体部分88、90限定了开口93、95用于引导各个第一和第二缆索48’和50’进出腔92。上下壳体部分88、90利用多个紧固件94牢固固定在一起，例如螺杆、螺栓或铆钉。上下壳体部分88和90适于牢固固定到机动车10’。具体的，上下壳体88、90均包括孔或者槽96，用于穿过其中接纳紧固件(未示出)，用于将各个前后带轮组件84、86牢固固定到机动车10’。槽96是细长的，允许各个前后带轮组件84、86沿着纵轴A的方向位置调节。
参考前带轮组件84，前带轮52’设置在上下壳体部分88、90之间的腔92中。前带轮52’可旋转地轴颈连接(journaled)在轴98上。一对相对的端罩100接纳轴98的相反端。端罩100设置在一对相反的槽102中，该槽形成在各个上下壳体部分88和90中，沿着纵轴A的方向延伸。端罩100可以沿着纵轴A的方向沿着槽102滑动移动。
螺旋弹簧104在每个端罩100和相应的上下壳体部分88、90之间延伸。所示实施例中，每个端罩100包括柱106，从其处延伸，用于轴向接纳其中一个弹簧104的第一端。应当认为，各上下壳体部分88和90可包括类似的从其处延伸的柱，用于轴向接纳其中一个弹簧104的第二端。弹簧104将前带轮52’向前朝着机动车10’的前端偏压，如图7中箭头F1所示，从而张紧第一缆索48’。类似，相对于后带轮组件86，弹簧104将后带轮54’向后朝着机动车10’的后端偏压，如图7中箭头F2所示，从而张紧第二缆索50’。
参考图8，其中类似的双引号附图标记表示与上述类似的部件，在本发明第三实施例中，电动机18”，齿轮组26”，传动装置24”，输出轴22”，和缆索卷筒36”，设置在壳体108和盖110之间。壳体108和盖110牢固固定在一起，并包括向外延伸的支撑引导装置66”、68”，用于引导第一和第二缆索48”和50”。
位置编码器112操作连接到滑动门驱动组件14”。位置编码器112包括两极磁体114，所述磁体通过行星齿轮箱116操作连接到输出轴22”，其被齿轮变速，从而滑动门12”在它的全开位置和全闭位置之间的完整行程对应于两极磁体114的仅(no more than)一圈旋转。位置编码器112还包括印刷电路板118，该电路板具有四个集成的Hall传感器120。电路板118适于安装到壳体108，并且感测两极磁体114的旋转位置。因此，位置编码器112是绝对的(absolute)，因为它总是知道两极磁体114在它的一圈旋转中的旋转位置，即使在动力断开之后，该过程中，滑动门112”被手动移动到新的位置。两极磁体114的旋转位置然后被关联到滑动门12”在全开和全闭位置之间的位置。
已经以说明的方式描述了本发明。应当理解，这里使用的术语本质上是为了描述的目的，而不是用于限制。在上述教导的启发下可以做出许多变化和修改。因此，在权利要求的范围内，本发明可以以上述之外的方式实施。

Claims (25)

1.一种滑动门驱动组件，用于具有电源和滑动门的机动车，所述滑动门驱动组件包括：
电动机，电连接到电源，所述电动机将电能转化为旋转力；
传动装置，操作连接到所述电动机，用于将所述旋转力传递到输出轴；
缆索卷筒，牢固固定到所述输出轴用于与所述输出轴一起旋转；
第一和第二缆索，沿相反方向卷绕在所述缆索卷筒周围，所述第一缆索从所述缆索卷筒向前沿着所述滑动门延伸，所述第二缆索从所述缆索卷筒向后沿着滑动门延伸；
支撑引导装置，从所述缆索卷筒向外切向延伸，以将第一和第二缆索从所述缆索卷筒沿着使得摩擦力最小化的一路径向外引导远离；和
前带轮组件和后带轮组件，安装到机动车，并且操作连接到所述滑动门驱动组件和滑动门之间的所述第一和第二缆索，其中，所述前带轮组件包括通过弹簧被朝向所述机动车前方偏压的前带轮和所述后带轮组件包括通过弹簧被朝向所述机动车后方偏压的后带轮，用于张紧所述第一和第二缆索。
2.如权利要求1所述的滑动门驱动组件，其特征在于，所述前后带轮组件中的每一个包括壳体，该壳体限定一腔，所述前带轮和后带轮布置在腔中，并且可旋转地轴颈连接到轴上，其中所述第一或第二缆索在所述滑动门驱动组件和滑动门之间卷绕在所述前带轮和后带轮的一部分周围，一对端罩接纳所述轴的相反端，并且可滑动地设置在所述壳体中形成的相对的槽中，和一对弹簧在所述端罩和所述壳体之间延伸，将所述前后带轮远离所述缆索卷筒分别向前和向后偏压。
3.如权利要求2所述的滑动门驱动组件，其特征在于，包括牢固固定到滑动门的中间铰接件。
4.如权利要求3所述的滑动门驱动组件，其特征在于，所述中间铰接件包括前后缆索端头，将所述第一和第二缆索牢固固定到其处。
5.如权利要求4所述的滑动门驱动组件，其特征在于，所述传动装置包括与所述电动机成直线的齿轮组。
6.如权利要求5所述的滑动门驱动组件，其特征在于，所述传动装置包括离合器，用于允许滑动门的选择性的手动运动。
7.如权利要求6所述的滑动门驱动组件，其特征在于，所述离合器包括一对齿盘。
8.如权利要求7所述的滑动门驱动组件，其特征在于，所述传动装置包括在所述齿轮组和所述离合器之间延伸的带。
9.如权利要求8所述的滑动门驱动组件，其特征在于，包括覆盖所述缆索卷筒的缆索卷筒壳体。
10.如权利要求9所述的滑动门驱动组件，其特征在于，包括位置传感器，该位置传感器在所述缆索卷筒附近牢固固定到所述缆索卷筒壳体，从而识别所述缆索卷筒的旋转位置。
11.如权利要求10所述的滑动门驱动组件，其特征在于，包括磁体，所述磁体连接到所述缆索卷筒并通过所述位置传感器感测。
12.如权利要求8所述的滑动门驱动组件，其特征在于，包括：绝对位置编码器，其操作连接到所述滑动门驱动组件，所述绝对位置编码器包括两极磁体，两极磁体操作连接到所述输出轴；和印刷电路板，适于安装到所述传动装置，并具有四个集成的霍尔传感器，用于感测所述磁体的旋转位置，其中滑动门在全开位置和全闭位置之间的完整行程对应于所述磁体的仅一圈的旋转，从而所述磁体的所述旋转位置关联到滑动门在所述全开和全闭位置之间的位置。
13.如权利要求1所述的滑动门驱动组件，其特征在于，至少其中一个所述支撑引导装置包括加强肋。
14.一种滑动门驱动组件，用于具有电源和滑动门的机动车，所述滑动门驱动组件包括：
电动机，电连接到电源，所述电动机将电能转化为旋转力；
传动装置，操作连接到所述电动机，用于将所述旋转力传递到输出轴；
缆索卷筒，牢固固定到所述输出轴用于与所述输出轴一起旋转；
壳体，覆盖所述滑动门驱动组件的一部分；
第一和第二缆索，沿相反方向卷绕在所述缆索卷筒周围，所述第一缆索从所述缆索卷筒向前沿着所述滑动门延伸，所述第二缆索从所述缆索卷筒向后沿着滑动门延伸；
支撑引导装置，从所述缆索卷筒向外切向延伸，以将第一和第二缆索从所述缆索卷筒沿着使得摩擦力最小化的路径向外引导远离；和
绝对位置编码器，操作连接到所述滑动门驱动组件，所述绝对位置编码器包括：两极磁体，操作连接到所述输出轴；和印刷电路板，适于安装到所述壳体，并具有四个集成的霍尔传感器，用于感测所述磁体的旋转位置，其中滑动门在全开位置和全闭位置之间的完整行程对应于所述磁体的仅一圈的旋转，从而所述磁体的所述旋转位置关联到滑动门在所述全开和全闭位置之间的位置。
15.如权利要求14所述的滑动门驱动组件，其特征在于，所述磁体通过行星齿轮箱操作连接到所述输出轴。
16.如权利要求15所述的滑动门驱动组件，其特征在于，包括牢固固定到滑动门的中间铰接件。
17.如权利要求16所述的滑动门驱动组件，其特征在于，所述中间铰接件包括前后缆索端头，将所述第一和第二缆索牢固固定到其处。
18.如权利要求17所述的滑动门驱动组件，其特征在于，包括前后缆索张紧器，安装到所述中间铰接件，用于张紧所述第一和第二缆索。
19.如权利要求18所述的滑动门驱动组件，其特征在于，所述传动装置包括与所述电动机成直线的齿轮组。
20.如权利要求19所述的滑动门驱动组件，其特征在于，所述传动装置包括离合器，用于允许滑动门的选择性手动运动。
21.如权利要求20所述的滑动门驱动组件，其特征在于，所述离合器包括一对齿盘。
22.如权利要求21所述的滑动门驱动组件，其特征在于，所述传动装置包括在所述齿轮组和所述离合器之间延伸的带。
23.如权利要求14所述的滑动门驱动组件，其特征在于，所述滑动门驱动组件包括支撑引导装置，它们从所述缆索卷筒向外切向延伸以将所述第一和第二缆索从所述缆索卷筒沿着使得摩擦力最小化的路径向外引导远离，其中，至少其中一个所述支撑引导装置包括加强肋。
24.如权利要求15所述的滑动门驱动组件，其特征在于，包括前带轮组件和后带轮组件，前带轮组件和后带轮组件安装到机动车，并且操作连接到所述滑动门驱动组件和滑动门之间的所述第一和第二缆索，其中，所述前带轮组件包括通过弹簧被朝向所述机动车前方偏压的前带轮和所述后带轮组件包括通过弹簧被朝向所述机动车后方偏压的后带轮，用于张紧所述第一和第二缆索。
25.如权利要求24所述的滑动门驱动组件，其特征在于，所述前带轮组件和后带轮组件中的每一个包括壳体，该壳体限定一腔，其中所述前带轮和后带轮布置在腔中，并且可旋转地轴颈连接到轴上，其中所述第一或第二缆索在所述滑动门驱动组件和滑动门之间卷绕在所述前带轮和后带轮的一部分周围，一对端罩接纳所述轴的相反端，并且可滑动地设置在所述壳体中形成的相对的槽中，一对弹簧在所述端罩和所述壳体之间延伸，将所述前带轮和后带轮远离所述缆索卷筒分别向前和向后偏压。
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