CN112888589B - 用于车辆的滑动门的紧固装置 - Google Patents

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Abstract

一种紧固装置，其用于将车辆的滑动门(7)紧固到车身，同时使得滑动门(7)能够打开和关闭。该紧固装置包括运动元件(20)，其被配置成用于可移动地布置在车身导轨(21)内或车身导轨(21)上，以使得运动元件(20)能够沿着车身导轨(21)移动；以及，可变长度运动机构(22)，其连接到运动元件(20)并且被配置成用于在滑动门(7)的下部附接区域处紧固到滑动门(7)。可变长度运动机构(22)被配置成用于使得在运动元件(20)和滑动门(7)的下部附接区域之间能够具有可变距离。本公开内容还涉及一种用于打开车辆的滑动门(7)的方法。

Description

用于车辆的滑动门的紧固装置
技术领域
本公开内容涉及一种紧固装置，该紧固装置用于将车辆的滑动门紧固到车身，同时能够打开和关闭滑动门。本公开内容还涉及一种具有这种紧固装置的车辆，以及一种用于打开车辆的滑动门的方法，其中该车辆具有车身和用于将滑动门紧固到车身同时能够打开和关闭滑动门的紧固装置。
尽管将针对汽车来描述本公开内容，但本公开内容不限于这一特定类型的车辆，然而本公开内容可替换地被安装在诸如小型货车、休闲车、越野车、卡车、共用的汽车、海上船舶、飞行器等其它类型的交通工具中。
背景技术
用于允许进入车辆的门可以通过多种方式打开和关闭，例如通过枢转的打开和关闭运动，或滑动的打开和关闭运动。滑动门在打开位置不会横向延伸超出车辆横向的侧面以外，这使得滑动门成为有吸引力的设计解决方案。滑动门还能够提供相对较大的开口，从而便于进入或离开车辆。
发明内容
这一部分提供了本公开内容的总体性概要，而非对其全部范围或所有特征的全面公开。
滑动门从关闭位置移动到打开位置通常经历两个运动过程：第一运动过程，在第一运动过程中滑动门沿着车身长度方向的横向向外移位，同时被纵向移位而从关闭位置移位到中间位置；以及，随后的第二运动过程，在第二运动过程中，滑动门基本上沿着车身长度方向的纵向移位而从滑动门的中间位置移位到打开位置。滑动门的关闭涉及相同的运动过程，但以相反的顺序和方向执行。
滑动门通常通过多个刚性且不可调节的支架附接到车身导轨，其中至少位于车身摇杆处的下部导轨在支架位于滑动门关闭位置的区域中通常向车辆中心线向内弯曲，以使得滑动门能够在滑动门关闭位置的区域中横向向内移动。
因此，由于导轨的向内弯曲设计，当前用于滑动门的紧固装置存在的问题是，在所述紧固装置区域中它们通常需要在车身内有较大空间。这对于以下情形尤其成问题：混合电动车辆的电系统，其中车辆地板区域通常用于存放推进电池，因而使得向内弯曲的导轨是不期望的；和/或，具有由挤压铝梁制成的直摇杆的车辆，由于车辆中的向内弯曲的导轨的安装需要对直的挤压铝型材进行材料去除加工，以便为向内弯曲的导轨创造空间，因此向内弯曲的导轨的安装将需要对直挤压梁进行额外的昂贵的制造加工，并且向内弯曲的导轨会削弱所述的直梁的强度。
因此，本公开内容的目的在于提供一种用于车辆的滑动门的紧固系统，其能够打开或关闭滑动门，同时避免向内弯曲的导轨，至少对于位于车辆摇杆处的导轨避免其为向内弯曲的导轨。
该目的至少部分地通过所附独立权利要求中定义的紧固装置和方法来实现。
具体地说，根据本公开内容的第一方面，该目的至少部分地通过一种紧固装置来实现，该紧固装置用于将车辆的滑动门紧固到车身上，同时使得滑动门能够打开和关闭，其中紧固装置包括运动元件，其被配置成用于被移动地布置在车身导轨内或车身导轨上，以使得运动元件能够沿着车身导轨移动，其中紧固装置还包括可变长度运动机构，其连接到运动元件并且被配置成用于在滑动门的下部附接区域处被紧固到滑动门，其中可变长度运动机构被配置成用于使得在运动元件和滑动门的下部附接区域之间能够具有可变的距离。
此外，根据本公开内容的第二方面，该目的还至少部分地通过用于打开具有车身的车辆的滑动门的方法和用于将滑动门紧固到车身同时使得滑动门能够打开和关闭的紧固装置来实现，其中紧固装置包括运动元件以及可变长度运动机构，其可移动地布置在车身导轨内部或车身导轨上，以使得运动元件能够沿着车身导轨移动，可变长度运动机构连接到运动元件并且在滑动门的下部附接区域处紧固到滑动门，其中方法包括执行第一运动过程，其包括将可变长度运动机构从收缩状态延伸到延伸状态，从而使得滑动门从关闭位置移位到中间位置，同时运动元件保持基本静止，随后执行第二运动过程，其包括将运动元件沿着车身导轨移位，从而使得滑动门主要在车身的纵向上从滑动门的中间位置移位到打开位置，同时可变长度运动机构保持在延伸状态。
这样，由于被配置成在接近滑动门的关闭位置时发生的滑动门所需的横向向内的运动，是通过可变长度运动机构从延伸状态被调节到收缩状态来提供的，因此有可能提供基本笔直和线性的车身导轨。
换句话说，滑动门的上述打开和关闭运动保持基本相同，同时导轨可以具有基本上线性的形状而不是向内弯曲的形状，从而避免侵入旨在用于存放推进电池的空间内，如果将该导轨用作车身的摇杆梁，则避免了额外的挤压直的铝摇杆的制造工序。
进一步的优点通过实施从属权利要求的一个或多个特征来实现。
在一些示例性实施方式中，可变长度运动机构被配置成用于在滑动门的关闭位置处在运动元件和滑动门的下部附接区域之间提供第一距离，在滑动门的打开位置处在运动元件和滑动门的下部附接区域之间提供第二距离，其中第二距离大于第一距离。由此，无需弯曲的导轨即可完成滑动门的必要的横向运动，因此可以使用直导轨。
在一些示例性实施方式中，可变长度运动机构包括臂和行进元件，其中臂枢转连接到运动元件，其中行进元件被固定到臂并且可以沿着臂的长度移动，其中行进元件被配置成在滑动门的下部附接区域处被紧固到滑动门，使得在运动元件和滑动门的下部附接区域之间能够提供可变的距离。由此，提供了一种相对低成本但仍然牢固且有效地将车门下侧可变距离地安装到车辆的方式。
在一些示例性实施方式中，可变长度运动机构包括具有第一端和第二端的机械弹簧，其中第一端连接到运动元件或连接到运动元件的臂的端部区域，第二端连接到行进元件。由此，由于机械弹簧在打开门时变得张紧并且随后在关闭门时再次变得更松弛，因此简化了滑动门的关闭。
在一些示例性实施方式中，可变长度运动机构是可变长度运动致动器，其被配置成用于使得在运动元件和滑动门的下部附接区域之间的距离能够被驱动而改变。由此，实现了更进一步的改善的用户友好性。
在一些示例行实施方式中，可变长度运动致动器是齿条齿轮致动器。这提供了一种稳固的、具有成本效益的、紧凑的致动器解决方案。
在一些示例行实施方式中，齿条的第一端枢转连接到运动元件，齿轮驱动地连接到马达并且被配置成用于固定到滑动门。由此实现了紧固装置的牢固且紧凑的装配。
在一些示例性实施方式中，齿轮旋转地紧固在马达的输出轴上。由于不需要外部减速齿轮箱，这将降低成本并提高可靠性。
在一些示例行实施方式中，齿条齿轮致动器具有反压装置，反压装置用于迫使齿轮的接合驱动接合部件接合与齿条的相应的接合驱动接合部件驱动接合。由此，提高了齿条齿轮致动器的工作可靠性。
在一些示例性实施方式中，齿条齿轮致动器具有锁定装置，锁定装置提供齿条齿轮致动器在齿条齿轮的某个相对位置处的选择性锁定，特别是在齿条齿轮致动器的延伸状态下的选择性锁定。这可能与确保在关闭滑动门期间到达滑动门的中间位置时运动元件位于期望的位置相关。
在一些示例性实施方式中，紧固装置还包括车身导轨，其具有基本线性的引导路径，基本线性的引导路径使得运动元件能够沿着车身导轨基本线性移动。直线且笔直的导轨能够改善车辆地板中的推进电池存储空间，和/或能够使用直挤压铝摇杆而无需额外的制造加工。
在一些示例性实施方式中，运动元件包括托架以及附接装置，托架具有至少两个用于滚动接合车身导轨的滚柱，附接装置用于枢转连接可变长度运动机构。枢转连接使得可变长度运动机构的收缩和延伸运动得到改善。
本公开内容还涉及一种车辆，该车辆具有车身和滑动门以及如上所述的紧固装置，其中运动元件被可移动地布置在车身导轨内或车身导轨上，以使得运动元件能够沿着车身导轨移动，其中可变长度运动机构在滑动门的下部附接区域处紧固到滑动门，其中可变长度运动机构使得在运动元件和滑动门的下部附接区域之间的距离能够被改变。
在一些示例性实施方式中，可变长度运动机构是可变长度运动致动器，可变长度运动致动器被配置成使得在运动元件和滑动门的下部附接区域之间的距离被驱动而改变，其中可变长度运动致动器是齿条齿轮致动器。
在一些示例性实施方式中，齿轮驱动地连接到马达，马达位于滑动门内。这为可变长度运动致动器提供了紧凑而牢固的设计。
在一些示例性实施方式中，在滑动门处于关闭位置时，从车辆上面向下的俯视图看，齿条具有向外弯曲的形状，使得由齿轮和齿条相互作用产生的关闭力矢量有侧向向内且朝所述车身的分力，其中关闭力矢量在滑动门的关闭位置处在滑动门的下部附接区域处作用于滑动门附接区域。这改善了滑动门的关闭。
在一些示例性实施方式中，紧固装置还包括上部紧固装置，上部紧固装置在滑动门的打开和关闭位置之间提供滑动门到车身的滑动连接，其中上部紧固装置包括车身上部导轨、上部运动元件和刚性支架，车身上部导轨邻近车身顶部或车顶轨并且具有直轨段和向内弯曲的轨段，上部运动元件可移动地布置在车身上部导轨内或车身上部导轨上，刚性支架将滑动门的上部附接区域连接到上部运动元件，其中在滑动门的关闭位置处，可变长度运动机构处于收缩状态，上部运动元件位于弯曲的轨段的内端区域处，其中在滑动门的中间位置处，可变长度运动机构处于延伸状态，上部运动元件位于弯曲的轨段的外端区域中。采用向内弯曲的导轨的形式的上部紧固装置确保滑动门在其打开和关闭期间的适当运动。
在一些示例性实施方式中，滑动门被配置成用于在将滑动门从关闭位置到打开位置的移动过程时执行第一运动过程和随后的第二运动过程，其中第一运动过程包括将可变长度运动机构从收缩状态延伸到延伸状态，由此使得滑动门从关闭位置移位到中间位置，同时运动元件保持静止，第二运动过程包括将运动元件沿着车身导轨移动，由此使得滑动门主要在车身的纵向方向从滑动门的中间位置移位到打开位置，同时可变长度运动机构保持在延伸状态。这两个运动过程提供了所需的滑动门的运动，同时使得能够使用笔直且线性的导轨。
在一些示例性实施方式中，可变长度运动机构是可变长度运动致动器，执行第一运动过程的方法步骤包括将驱动可变长度运动致动器从收缩状态延伸到延伸状态。
当研究下文描述时，本公开内容的进一步特征和优点将变得明显。本领域技术人员将认识到，可以组合本公开内容的不同特征来创建下文描述的实施例以外的其他实施方式，而不脱离本公开内容的范围。
附图说明
本公开内容的各种示例性实施例，包括其特定特征和示例性优点，将从以下说明性和非限制性的详细描述以及附图中容易理解，其中：
图1是具有处于关闭位置的滑动门的车辆的侧视图；
图2是与图1相同的侧视图，但该视图中滑动门处于打开位置；
图3是处于半打开位置的滑动门的透视图；
图4示出了没有滑动门的紧固装置的透视图；
图5示出了图4的紧固装置的特写视图；
图6示出了在滑动门的关闭位置中的紧固装置的俯视图；
图7示出了齿条齿轮致动器的示例性实施例；
图8也示出了齿条齿轮致动器的示例性实施例；
图9示出了上部紧固装置的示例性实施例；
图10a-10c示出了在打开或关闭过程期间的滑动门的三个位置；
图11a-11b示出了包括可变长度运动致动器的替代性实施例的滑动门的两个位置；
图12示出了锁定装置的示例性实施例；
图13也示出了锁定装置的示例性实施例；
图14a和14b示出了在滑动门的两个不同位置中的紧固装置的垂直平面的横截面；
图15a和15b也示出了可变长度运动致动器的替代性实施例；
图16a和16b示出了可变长度运动机构的另一替代性实施例；
图17示出了可变长度运动机构的分解图；
图18示出了具有弹簧的可变长度运动机构；以及
图19示出了用于打开车辆的滑动门的方法的主要步骤。
具体实施方式
下面将参照附图更全面地描述本公开内容，附图示出了本公开内容的示例性实施例。然而，本公开内容可以以许多不同的形式来实现，并且不应被解释为限于本文阐述的实施例；相反，提供这些实施例是为了彻底性和完整性。相似的附图标记在整个说明书中指代相似元件。为了更好地说明和解释本公开内容的示例性实施例，附图不必按比例绘制，可以放大某些特征。
现在参考图1和图2，其以汽车的形式示出了示例车辆1的侧视图，其中该汽车具有前轮3、后轮4、前侧板5、前门6、后门7、后座17、后侧围板8、行李箱门9以及车顶10，车顶10被固定到两个彼此间隔开并纵向延伸的车顶轨。车辆具有沿X轴的水平纵向延伸(直线行驶方向)、沿Z轴的垂直延伸和沿Y轴的水平横向延伸，其中Y轴垂直于X轴和Z轴。
在图1和图2的示例性实施例中，后门7被构造成滑动门7，其中图1示出了处于关闭位置的滑动门2，图2示出了处于打开位置的滑动门2。然而，本公开内容不限于此特定类型的车辆。例如，车辆可以在车辆的至少一侧可选地具有在相反方向上打开的两个滑动门，并且两个滑动门被配置成共同打开和关闭车辆1的入口。
图1和图2的示例性实施例中的滑动门7通过紧固装置附接到车辆1。紧固装置将车辆的滑动门7紧固到车身，同时使得滑动门7能够打开和关闭。车身通常是指车辆底盘，底盘上附接有各种面板、车门、盖，等等。
在图1和图2的示例性实施例中，用于将滑动门7附接到车身的紧固装置包括三个单独的附接装置，它们共同配合将滑动门7紧固到车辆1，同时允许滑动门7的滑动打开和关闭。具体来说，紧固装置包括位于车身地板和摇杆11区域的下部紧固装置、位于车顶10区域的上部紧固装置和位于后侧围板8区域的中央紧固装置。
图1示出了中央紧固装置的导轨12的一部分，图2示出了上部紧固装置的上导轨13和下部紧固装置的下导轨21的一部分。
图3所示的透视图示出了滑动门7的下部、车身的一部分以及下部紧固装置15的一部分，其中车身的一部分包括摇杆11和B柱16的一部分。图3也示出了图2的后座17。图3中的滑动门7处于部分打开位置。
如图3所示，根据本公开内容的示例性实施例，下部紧固装置15可包括运动元件20和可变长度运动机构22。运动元件20被配置成用于被移动地布置在车身导轨21内或车身导轨21上，以使得运动元件20能够沿着车身导轨21移动。可变长度运动机构22连接到运动元件20并且被配置成在滑动门7的下部附接区域23处被紧固到滑动门7。可变长度运动机构22被配置成用于使得在运动元件20和滑动门7的下部附接区域23之间能够提供可变的距离。
在图3的示例性实施例中，可变长度运动机构22在连接点24处绕垂直延伸的枢转轴枢转连接到运动元件20。
在一些示例性实施例中，可变长度运动机构22是可变长度运动致动器22。可变长度运动致动器22被配置成使得在所述连接点24和滑动门7的下部附接区域23之间的距离能够被驱动而改变。可变长度运动致动器22的被驱动而改变的距离由动力源提供，例如由电动马达、气动马达或液压马达提供。此外，例如也可以在静止运动元件处提供可变距离。
可变长度运动致动器22可以例如具有线性移位，这意味着可变长度运动致动器22沿着线性路径提供可变距离。或者，可变长度运动致动器22可具有弯曲移位、或者部分弯曲和部分线性的移位，这意味着可变长度运动致动器22提供沿着弯曲路径、或者部分弯曲部分线性的路径的可变距离。
图4进一步示出了下部紧固装置的透视图，但为了更好地示出部件以及说明下部紧固装置15到车身的安装，此处已移除了滑动门7。如图所示，运动元件20处于与滑动门7的部分打开位置相对应的位置上。
在图4所示的下部紧固装置的示例性实施例中，可变长度运动致动器22由齿条齿轮致动器构成。其中，齿条齿轮致动器包括接合齿条25和齿轮26，齿条含有诸如接合齿的接合部件，齿轮26带有诸如对应的接合齿的对应的接合部件。
齿轮26可以例如旋转地紧固到在轴27用于使其旋转，例如通过将轴27直接和间接地连接到动力源的输出轴。可替换地，齿轮26可旋转安装在滑动门7的固定轴27上，齿轮26驱动地连接到马达并且被配置成用于固定到滑动门7。
图4提供了沿着车身摇杆11延伸的导轨21的清晰视图。根据图4的示例性实施例，车身导轨21具有线性且笔直的引导路径，使得运动元件20能够沿着车身导轨21且与车辆纵向X平行地线性移动。具体来说，如图4所示，根据一些示例性实施例，车身导轨21的引导路径可以在导轨21的整个长度上是线性并且笔直的。
然而，车身导轨21的引导路径也可以是基本线性和/或基本平行于车辆纵向X，其中术语基本线性和/或基本平行可以包括在水平面中沿着引导路径的两个间隔位置之间方向最多偏离20度的引导路径，具体地偏离最多10度，更具体地偏离最多5度，或者其中术语基本线性和/或基本平行可以包括在沿着导轨21的引导路径的两个间隔位置之间偏离摇杆的侧边19最多10cm的引导路径，具体地偏离最多7cm，更具体地偏离最多4cm。
在某些实施方式中，当仍然不侵入推进电池的存放空间或仍然能够使用挤压铝梁制成的直摇杆时，与完全线性且笔直的引导路径和/或与纵向X完全平行的引导路径的这种相对较小的偏差可被认为是可接受的。
车身导轨21可以是单独的独立部件，其被配置成附接到车身的摇杆11。例如，可以通过将导轨21焊接到车身上，或者通过诸如铆钉、螺纹构件等机械紧固件来执行附接。
可替换地，车身导轨21可以与车身的摇杆11一体形成。例如，挤压铝摇杆可以容易地被设计成带有一体形成的外部导轨21，其中外部导轨21被配置成用于沿着导轨21引导运动元件20。
如果车身导轨21是单独的、被配置成附接到车身的摇杆11的独立部件，则被配置成用于面向摇杆11的车身导轨21的外侧横向面向内侧的表面可以基本上是平面的，以使得能够从车身良好地支撑导轨21。
图5示意性示出了下部紧固装置15的更详细的透视图，其中下部紧固装置15具有运动元件20以及可变长度运动致动器22，运动元件20被配置成用于被移动地布置在车身导轨21内或车身导轨21上。在此，可变长度运动致动器22为齿条齿轮致动器的形式。可变长度运动致动器22连接到运动元件20并且被配置成在滑动门7的下部附接区域23处被紧固到滑动门7。
在图5的示例性实施例中，运动元件20包括托架，其具有用于滚动接合车身导轨21的至少两个滚柱30。运动元件20还包括附接装置31，其用于绕垂直延伸的枢转轴32枢转连接的可变长度运动致动器22。
然而，可替换地，运动元件20可仅由单个滚柱或类似物组成，可变长度运动致动器可被枢转地连接到滚柱，例如可枢转地连接到滚轴。
齿条25的第一端33枢转连接到运动元件20。在齿条25的纵向方向上与第一端33相对的齿条的第二端34可以是自由的，即不连接到任何其他部件。
图5所示的齿条齿轮致动器具有齿条25和齿轮26，齿条25具有诸如接合齿(未显示)的接合部件，齿轮26具有诸如相应的接合齿(未显示)的相应的接合部件。齿轮26通常具有齿轮形式的形状。齿条25通常具有细长的直线或曲线形状。
齿条齿轮致动器是通过操作齿轮26(即通过马达使得齿轮绕轴27的轴线旋转)的可变长度运动致动器22。由于齿轮的接合部件与齿条的相应的接合部件之间的接触，使得齿轮26沿着齿条25行进，由于齿轮26在滑动门7的下部附接区域处被固定到滑动门7，通过操作齿轮26的马达，齿轮26和滑动门7能够从运动元件20移开或朝运动元件20移动。
齿条齿轮致动器还具有用于迫使齿轮26的接合部件与齿条25的相应的接合部件驱动接合的反压装置35(counter-pressure arrangement)。在图5的示例性实施例中，反压装置35包括弹簧加载的对轮36(counter-wheel)，其向齿条25施加朝向齿轮26的力。
齿条齿轮致动器还可以包括锁定装置，锁定装置用于提供齿条齿轮致动器在齿条25和齿轮26的某个相对位置的选择性锁定，特别是在齿条齿轮致动器的延伸状态下的选择性锁定。在图5中，这种锁定装置以在齿条25的第二端34区域中的齿条25上的凹槽38的形式示出，其中凹槽38被配置成用于配合对轮36，以在对轮36进入凹槽38时在齿条25和齿轮26之间提供锁定功能。
图6示意性示出了在滑动门7关闭位置中的滑动门7、齿条齿轮致动器、运动元件20以及车身导轨21的附视图。因此，齿轮26位于离运动元件20最近的位置。齿条25在水平面上延伸，并且几乎与车辆纵向X平行。
图7示意性示出了具有齿条25和齿轮26的齿条齿轮致动器的示例性实施例。齿条25具有含有接合齿40的第一表面，其被配置成用于驱动性地与在齿轮26的圆周处的相应的接合齿41配合。因此，当假设齿条25保持静止的情况下，马达运行导致齿轮如图7的箭头42所示逆时针旋转，这将导致齿轮和滑动门如箭头45所示向图7中的左侧移动。
图7中的齿条齿轮致动器还具有带有弹簧加载轮36的框架构件43形式的反压装置35，其中弹簧加载轮36接合齿条25的第二表面44，第二表面44与齿条25的第一表面相对。由于共用的框架构件43连接到齿轮26，同时允许相对旋转，因此弹簧46的位置促使框架构件43远离弹簧加载轮36，弹簧46的力将同时促使齿轮26与齿条25接合接触。
图8示意性示出了齿轮齿条致动器的替代性设计，其中，用框架构件43的刚性固定元件47替换了反压装置，其中刚性固定元件47被配置成紧靠齿条25的第二表面44，由此防止齿轮26从齿条25脱离接合接触。刚性固定元件47可由减小摩擦力的材料制成或衬有减小摩擦力的材料，以简化沿着齿条25的滑动。
图9示意性示出了位于车身车顶10和/或车顶轨处的上部紧固装置的上部导轨13的示例性实施例的横截面附视图。上部导轨13具有在其第一纵向端部区域的横向向内弯曲的轨段50，以及基本上沿着车辆纵向X延伸并且在上部导轨13的第二相对纵向端部区域处与车身侧边52相邻的基本笔直的轨段51。上部导轨13的直轨段51通常明显长于导轨13的弯曲的轨段50。作为弯曲的轨段的结果，在向内弯曲的部分的区域中的车身车顶和/或车顶轨中形成凹槽55。
滑动门(未示出)可以例如通过将滑动门附接到刚性并且不可调节的支架53的外表面56以附接到上部导轨13，其中支架53可以是任何形状、设计或组成。支架53可以通过上部运动元件57连接到上部导轨。上部运动元件57可以如图9的示例性实施例所示仅由滚柱组成，或者由通过一个或多个滚轴或类似物滑动附接到上部导轨13的托架组成。
在图9中沿着上部导轨的三个示例性位置示出支架53，即，与滑动门7的关闭位置相对应的第一位置54a，与滑动门7的中间位置相对应的第二位置54b，以及与滑动门7的完全打开位置相对应的第三位置54c。显然，支架53可以处于分别由第一位置54a和第三位置54c定义的两个端部位置之间的任何位置。
使得滑动门7如图1和6所示处于关闭位置，包括使得齿条齿轮致动器处于收缩状态，使得上部紧固装置的支架53位于如图9所示的第一位置54a。
使得滑动门7如图2所示处于完全打开位置，包括使得齿条齿轮致动器在延伸状态，使得上部紧固装置的支架53位于如图9所示的第三位置54c。
使得滑动门7处于中间位置，包括使得齿条齿轮致动器在延伸状态，使得上部紧固装置的支架53位于如图9所示的第二位置54b。
打开滑动门7后，通过操作驱动齿轮26的马达，齿条齿轮致动器首先从收缩状态延伸到延伸状态。齿条齿轮致动器的这种延伸使得支架53从第一位置54a移动到第二位置54b，滑动门7从关闭位置移动到中间位置。
此后，可以控制额外的马达(未示出)以将滑动门从中间位置拉到完全打开位置，其中额外的马达驱动地连接到滑动门7并且例如被布置在中央紧固装置附近。可替换地，可以手动将滑动门7从中间位置推到完全打开位置。
换句话说，紧固装置可包括上部紧固装置、上部运动元件57和刚性支架53。上部紧固装置在滑动门7的打开和关闭位置之间提供滑动门4到车身的滑动连接。其中，上部紧固装置包括位于车身车顶10或车顶10附近并且具有直轨段51和向内弯曲的轨段50的车身上部导轨13。上部运动元件57可移动地布置在车身上部导轨13内或车身上部导轨13上。刚性支架53将滑动门的上部附接区域连接到上部运动元件57，其中在滑动门7的关闭位置，可变长度运动致动器22处于收缩状态，上部运动元件57位于弯曲的轨段50的内端区域处，其中在滑动门的中间位置，可变长度运动致动器22处于延伸状态，上部运动元件57位于弯曲的轨段50的外端区域中。
图10a-10c示意性示出了图9中沿着上部导轨在上述三个示例性位置的下部紧固装置15的俯视图，其中，三个示例性位置即图10a中的滑动门7的关闭位置、图10b中的滑动门7的中间位置以及图10c中的滑动门7的完全打开位置。
在图10a中，滑动门在关闭位置，可变长度运动执行器22处于收缩状态，运动元件20位于与滑动门7的关闭位置相关的导轨21的纵向侧部。滑动门的横向外表面60与车辆的横向外表面61基本平齐。
根据用于到达该位置的一个示例性实施例，额外的马达首先沿着纵向X将滑动门7推向滑动门7的关闭位置，在到达中间位置时，可变长度运动致动器22开始从延伸状态收缩到收缩状态。在可变长度运动致动器22的收缩运动期间，可通过例如来自额外的马达的持续推力或通过某种类型的锁定装置锁定运动元件20的运动来防止运动元件20向滑动门7的打开位置向后滑动。
此外，在可变长度运动致动器22的收缩运动期间，滑动门从中间位置到关闭位置的运动路径，部分由上部导轨13控制。然而，在上部紧固装置还包括在连接到运动元件并且被配置成用于沿着基本直导轨滑动的可变长度运动致动器的情况下，滑动门的确切的运动路径可能较为不可预见。
在图10b中，滑动门在中间位置，可变长度运动致动器22处于延伸状态，运动元件20尚未移动，因此仍然位于与滑动门7的关闭位置相关的导轨21的纵向侧部。滑动门的横向外表面60此时明显位于车辆横向外表面61的外侧。
在图10c中，滑动门在完全打开位置，可变长度运动执行器22仍在延伸状态，运动元件20现在已经沿着上部导轨13的直线段51向导轨21的与滑动门7的打开位置相关的纵向侧部移动。
换句话说，滑动门7被配置成用于在从滑动门7的关闭位置到打开位置的移动过程时执行第一运动过程以及随后的第二运动过程，其中第一运动过程包括将可变长度运动致动器22从收缩状态延伸到延伸状态，由此使得滑动门7从关闭位置移位到中间位置，同时运动元件20保持静止。第二运动过程包括将运动元件20沿着车身导轨21移位，由此使得滑动门7主要在车身的纵向X方向上从滑动门7的中间位置移位到打开位置，同时可变长度运动致动器22保持在延伸状态。
图11a和11b示意性示出了下部紧固装置15和滑动门7的替代性实施例的附视图，图11a中的滑动门7在中间位置，图11b中的滑动门7在关闭位置。不同之处在于齿条25的形状和形式，在这一示例性实施例中，齿条25具有更弯曲的形状。
具体而言，在滑动门7在关闭位置时，从向下朝向车辆的俯视图看，齿条25具有横向向外弯曲的形状，其中，在车辆的横向Y上，曲齿条25的凸起侧66朝向车辆外侧67，曲齿条25的下凹侧65朝向车辆内侧68。
这种横向向外弯曲的形状产生关闭力矢量69。该关闭力矢量69由齿轮26和齿条25的相互作用产生，并且在滑动门的关闭位置中，关闭力矢量69在滑动门的下部附接区域处作用于滑动门上，并具有横向向内朝向车身内部68的分力。
由于滑动门7通常在滑动门7的关闭过程的结束阶段必须横向内移，因此该向内指向的关闭力矢量69在某些情况和某些执行中可以简化滑动门7的关闭。
在图11b的示例性实施例中，关闭力矢量69定义了相对于车辆纵向X约30度的角度70。然而，关闭力矢量69可以定义5度到70度范围内的角度70，具体地是10度到45度范围内的角度70。
上文参考图5描述了齿轮齿条致动器的锁定装置。现在将参考图12更详细地描述该锁定装置，其中图12示出了处于锁定状态的齿条齿轮致动器的示意图。通过使得对轮36位于齿条25的第二端34区域处的凹槽38中来执行锁定，其中反压装置35的弹簧46促使对轮36与接触齿条25的凹槽38锁定接合。该锁定装置具有有限的锁定强度，这例如取决于弹簧46的弹簧力、凹槽的深度等。
参考图13描述齿条齿轮致动器的锁定装置的另一个示例性实施例，其中诸如电磁致动器71的致动器71被配置成能够固定到滑动门7并且被配置成能够选择性地控制致动器销72在锁定位置和未锁定位置之间的运动。其中，如图13所示，在锁定位置中，销72突出并且与齿条25的接合齿40接合以锁定齿条25和齿轮26的相对运动。在未锁定位置，销72缩回并且不接合齿条25的接合齿40。致动器71可以例如附接到共用的框架构件43。此外，销72也可以被配置成与齿条25的其他部分锁定地相互作用。
另外可替换地，马达(未示出)可包括锁定装置，锁定装置用于提供齿条齿轮致动器在齿条25和齿轮26的某个相对位置处的选择性锁定。例如，马达可以具有防止马达输出轴旋转的锁定功能。此外，如果在马达和齿轮之间安装了某种类型的减速齿轮箱，则锁定装置可以在减速齿轮箱中具有防止齿轮箱输出轴旋转的的锁定功能。
图14a和14b示意性示出了车辆的滑动门7和摇杆11在与车辆横向Y平行的垂直面上的横截面，其中图14a示出了在关闭位置的滑动门，图14b示出了在打开位置的滑动门。
如图14a和14b清楚示出的，可变长度运动致动器被配置成用于在滑动门7的关闭位置在运动元件20和滑动门7的下部附接区域82之间提供第一距离80，并且在滑动门7的打开位置在运动元件20和滑动门7的下部附接区域82之间提供第二距离81，其中第二距离81大于第一距离80。第一距离80和第二距离81之间的差别可以例如至少是2倍，具体地至少是3倍，更具体地至少是4倍。
在该示例性实施例中，马达85的输出轴82被用作滑动门7的下部附接区域82这一术语的参考点。
此外，图14a和14b示出了导轨21、运动元件20及其滚柱30、齿轮26、齿条25，以及在运动元件20和齿条25之间在连接点24处绕垂直延伸的枢转轴线的枢转连接部。
如图14a和14b所示，马达85位于滑动门7内。此外，齿轮26可以被直接旋转地紧固在马达85的输出轴上。可替换地，可以在马达输出轴和齿轮26之间提供某些类型的减速齿轮装置以提供更慢且更适当的滑动门的打开运动和关闭运动。在这种情况下，齿轮26可以驱动地连接到马达85，但其具有分开且独立的附件以将齿轮26固定到滑动门7。
可变长度运动致动器22主要被描述为齿条齿轮致动器，但是替代性设计也是可能的，并且在某些情况下可能更合适。例如，根据示例性实施例，可变长度运动致动器22可以是气缸-活塞设备，如参考图15a和15b示意性示出的这种气缸-活塞设备，其中图15a示出了下部紧固装置15和在中间位置的滑动门7的替代性实施例的俯视图，图15b示出了下部紧固装置15和在关闭位置的滑动门7的替代性实施例的俯视图。
气缸-活塞装置通常包括气缸86和带有活塞杆87的活塞，其中活塞能够相对于气缸86滑动移动。此外，气缸-活塞装置可以例如是气动驱动或液压驱动，以使得在运动元件20和滑动门7的下部附接区域之间能够实现被驱动的可变距离。
另外可替换地，可变长度运动致动器22可以例如是主轴驱动器，其中主轴驱动器包括由马达旋转驱动的螺纹轴，使得螺合设置在螺纹轴上的螺母可以通过旋转轴沿着螺纹轴移动并且防止螺母旋转。例如，主轴驱动器的螺母可以连接到运动元件，主轴驱动器壳体的连接点可以连接到滑动门，或者反过来。
参考图16-18b，根据一些示例性实施例，紧固装置可以是无动力的，即其中可变长度运动机构22仅提供运动控制、稳定性和运动引导，其中例如用户必须施加肌肉力量以在打开位置和关闭位置之间提供移动滑动门7所需的力，或者提供了与中央紧固装置或上部紧固装置相关的马达，用于在打开位置和关闭位置之间移动滑动门7。
图16a示意性示出了下部紧固装置15的示例性的无动力实施例的附视图，其中可变长度运动机构22处于延伸状态，这通常对应于位于中间位置的滑动门7。图16b示出了下部紧固装置15的相应附视图，其中可变长度运动机构22处于收缩状态，这通常对应于位于关闭位置的滑动门7。
此外，假设运动元件20静止，当可变长度运动机构22完全延伸或完全收缩时，以及当在所述完全延伸和收缩状态之间运动时的滑动门的运动路径79的示例性版本，所对应的滑动门的位置和状态被以虚线体现在图16b中。因此，在从延伸状态进入收缩状态时，行进元件74及其所附接的滑动门7的运动，通常沿车辆的纵向X和横向Y延伸。例如，当从延伸状态进入收缩状态时，行进元件74及其所附接的滑动门7的运动，可以在车辆纵向X和横向Y上对应于基本相等的行程量，或二者差值至少小于50％。该类型的运动也适用于参考图3-14a所述的紧固装置的实施例。
图16-16b中具有无动力的可变长度运动机构22的紧固装置15的许多方面与参考图10a-10b所示的具有动力的可变长度运动机构22的紧固装置15相同，例如导轨21、运动元件20、滑动门7等，详见相关说明。
在图16a–16b所示的示例性实施例中，可变长度运动机构22包括臂73和行进元件74，其中臂73枢转连接到运动元件20，其中行进元件74固定在臂73上并且可以沿着臂73的长度移动，其中行进元件74被配置成在滑动门7的下连接区域处紧固到滑动门7以使得运动元件20和滑动门7的下连接区域之间能够具有可变的距离。
当向位于图16a所示的中间位置的滑动门7上施加关闭力时，行进元件74将开始沿着臂73从臂73的自由端向臂73的端部行进，直到滑动门7到达如图16b所示的关闭位置，其中，臂73的端部枢转连接到运动元件20。
行进元件74可以例如与臂73具有滑动接触或滚动接触，由此能够沿着臂73进行滑动运动或滚动运动。滚动接触可以例如由中间的滚柱提供。事实上，参考图3–14b所述的齿条齿轮技术方案可被定义为可变长度运动机构22，其中可变长度运动机构22包括臂73(齿条)和行进元件74(齿轮)，其中行进元件74固定到在臂73并且可以沿着臂73的长度移动。
图17示出了可变长度运动机构22的一个示例性实施例的分解图，其包括带有相关的行进元件74的臂73。臂73可以例如在连接点24处具有孔，用以绕大致垂直延伸的枢转轴线枢转地连接到运动元件20(现在示出)。臂73可以例如是具有细长的、直的或略微弯曲形状的单件元件。此外，臂73可以具有用于与行进元件74滑动接触的滑动表面75。
行进元件74可以是布置成用于沿着臂73的长度滑动运动的滑动元件。行进元件74可以具有底座74c、用于连接滑动门7的接口元件74b，以及紧固件74a。紧固件74a诸如是带有螺母74d的螺纹紧固件74a，其用于将行进元件74可移动地连接到臂73。底座74c和接口元件74可替换地被一体形成为单个部件。此外，接口元件74b可以具有孔或类似结构，用以接收用于将接口元件74b附接到滑动门7的紧固件。
底座74c例如可以具有向下延伸的侧壁，其被配置成用于围绕臂73的顶部和侧壁，以改进对于行进元件74的沿着臂73的引导。
此外，臂73可以具有细长通道76，其沿着臂73的长度延伸并且具有细长的贯通通道，用于使得行进元件74能够牢固地紧固到臂73，例如通过紧固件74a。
如图18所示，可变长度运动机构22还可以包括具有第一端和第二端的机械弹簧77，其中第一端连接到运动元件20，或者连接到与运动元件20连接的臂73的端部区域78，第二端连接到行进元件74。弹簧77将在滑动门7打开时伸开，从而使得行进元件74远离臂73的枢转连接点24，从而在延伸状态时通过在滑动门7上施加关闭力来简化滑动门7的后续关闭。
参考图19，本公开内容还涉及一种用于打开车辆的滑动门7的方法，该车辆具有车身以及一种用于将滑动门7紧固到车身同时使得滑动门7能够打开和关闭的紧固装置，其中紧固装置包括运动元件20以及可变长度运动机构22，运动元件20可移动地布置在车身导轨21内或车身导轨21上，以使得运动元件20能够沿着车身导轨21运动，可变长度运动机构22被连接到运动元件20并且在滑动门7的下部附接区域处紧固到滑动门7。该方法包括：执行第一运动过程的第一步骤S1，其包括将可变长度运动机构22从收缩状态延伸到延伸状态，由此使得滑动门7从关闭位置移位到中间位置，同时运动元件20保持基本静止；以及，随后执行第二运动过程的第二步骤S2，其包括将运动元件20沿着车身导轨21移位，从而使得滑动门7主要沿车身的纵向X方向从滑动门7的中间位置移位到打开位置，同时可变长度运动机构22保持在延伸状态。
在一些示例性实施例中，可变长度运动机构22是可变长度运动致动器22，并且执行第一运动过程的第一方法步骤S1包括驱动可变长度运动致动器22从收缩状态延伸到延伸状态。
尽管已经以关于组件的特定组合描述了本公开内容，但是应当容易理解，这些组件也可以以其他配置进行组合，这对于本领域技术人员在研究本申请时是清楚的。具体来说，参考图3-14b描述的紧固装置的各个实施例的单个部件或特征可以与参考图15a-b或图16a-19描述的紧固装置的实施例相结合。因此，以上对本公开内容和附图的示例性实施例的描述被视为本公开内容的非限制性示例，并且保护范围由所附权利要求限定。权利要求书中的任何附图标记不应被解释为限制范围。
在说明书中使用的“一”或“一个”一词可能意味着“一个”，但也与“一个或多个”或“至少一个”的含义保持一致。“约”一词通常意味着所述值加减10％，或者更具体地加减5％。除非明确指出仅指替代方式，否则权利要求书中术语“或”的使用是指“和/或”。
术语“包括”、“包含”、“具有”、“有”、“含有”是开放式连接动词。因此，一种方法或装置例如“包括”、“具有”或“包含”例如一个或多个步骤或元件，具有那些一个或多个步骤或元件，但并不限于仅具有这一个或多个元件。

Claims (17)

1.一种紧固装置，所述紧固装置用于将车辆的滑动门(7)紧固到车身，同时使得所述滑动门(7)能够打开和关闭，所述紧固装置包括：
运动元件(20)，所述运动元件(20)被配置成用于被移动地布置在车身导轨(21)内或车身导轨(21)上，以使得所述运动元件(20)能够沿着所述车身导轨(21)移动，
其特征在于，所述紧固装置还包括可变长度运动机构(22)，所述可变长度运动机构(22)连接到所述运动元件(20)并且被配置成在所述滑动门(7)的下部附接区域处被紧固到所述滑动门(7)，其中，所述可变长度运动机构(22)被配置成使得在所述运动元件(20)和所述滑动门(7)的所述下部附接区域之间能够具有可变的距离，所述可变长度运动机构(22)包括臂和行进元件，其中所述臂枢转地连接到所述运动元件(20)，其中所述行进元件固定到所述臂并且能够沿着所述臂的长度行进，其中所述行进元件被配置成在所述滑动门(7)的所述下部附接区域处被紧固到所述滑动门(7)，以使得在所述运动元件(20)和所述滑动门(7)的所述下部附接区域之间能够具有可变的距离，
其中，所述可变长度运动机构(22)是可变长度运动致动器，所述可变长度运动致动器被配置成使得在所述运动元件(20)和所述滑动门(7)的所述下部附接区域之间的距离能够被驱动而改变，并且
其中，所述可变长度运动致动器是齿条齿轮致动器。
2.根据权利要求1所述的紧固装置，其特征在于，所述可变长度运动机构(22)被配置成在所述滑动门(7)的关闭位置中在所述运动元件(20)和所述滑动门(7)的所述下部附接区域(82)之间提供第一距离(80)，以及在所述滑动门(7)的打开位置中在所述运动元件(20)和所述滑动门(7)的所述下部附接区域(82)之间提供第二距离(81)，并且所述第二距离(81)大于所述第一距离(80)。
3.根据权利要求1所述的紧固装置，其特征在于，所述可变长度运动机构(22)包括具有第一端和第二端的机械弹簧，其中所述第一端与所述运动元件(20)连接或者与被连接到所述运动元件(20)的所述臂的端部区域连接，所述第二端与所述行进元件连接。
4.根据权利要求1所述的紧固装置，其特征在于，所述齿条的第一端枢转地连接到所述运动元件(20)，所述齿轮(26)驱动地连接到马达(85)并且被配置成固定到所述滑动门(7)。
5.根据权利要求4所述的紧固装置，其特征在于，所述齿轮(26)旋转地紧固到所述马达(85)的输出轴。
6.根据上述权利要求1至5中任一项所述的紧固装置，其特征在于，所述齿条齿轮致动器具有反压装置(35)，所述反压装置(35)用于迫使所述齿轮(26)的驱动接合部件(41)与所述齿条(25)的相应的驱动接合部件(40)驱动接合。
7.根据权利要求1所述的紧固装置，其特征在于，所述齿条齿轮致动器具有锁定装置，所述锁定装置提供所述齿条齿轮致动器在所述齿条(25)和所述齿轮(26)的某个相对位置处的选择性锁定，特别是在所述齿条齿轮致动器的延伸状态下的选择性锁定。
8.根据权利要求1所述的紧固装置，其特征在于，所述紧固装置还包括车身导轨(21)，所述车身导轨(21)具有基本线性的引导路径，所述基本线性的引导路径使得所述运动元件(20)能够沿着所述车身导轨(21)基本线性移动。
9.根据权利要求1所述的紧固装置，其特征在于，所述运动元件(20)包括托架，所述托架具有用于滚动接合所述车身导轨(21)的至少两个滚柱(30)以及用于枢转连接所述可变长度运动机构(22)的附接装置(31)。
10.一种具有车身和滑动门(7)的车辆，其特征在于，所述车辆还包括根据上述权利要求中任一项所述的紧固装置，所述紧固装置用于将所述滑动门(7)紧固到所述车身，同时使得所述滑动门(7)能够打开和关闭，
其中所述运动元件(20)被移动地布置在所述车身导轨(21)内或所述车身导轨(21)上，以使得所述运动元件(20)能够沿着所述车身导轨(21)移动，
其中所述可变长度运动机构(22)在所述滑动门(7)的下部附接区域(82)处紧固到所述滑动门(7)，
其中所述可变长度运动机构(22)使得在所述运动元件(20)和所述滑动门(7)的所述下部附接区域之间能够具有可变的距离。
11.根据权利要求10所述的车辆，其特征在于，所述可变长度运动机构(22)是可变长度运动致动器，可变长度运动致动器被配置成使得在所述运动元件(20)和所述滑动门(7)的所述下部附接区域之间的距离能够被驱动而改变，其中所述可变长度运动致动器是齿条齿轮致动器。
12.根据权利要求11所述的车辆，其特征在于，所述齿轮(26)驱动地连接到马达(85)，所述马达(85)位于所述滑动门(7)内。
13.根据上述权利要求11至12中任一项所述的车辆，其特征在于，在所述滑动门(7)处于关闭位置时，从所述车辆上面向下的俯视图看，所述齿条(25)具有向外弯曲的形状，从而使得由所述齿轮(26)和所述齿条(25)相互作用产生的关闭力矢量(69)具有横向向内且朝向所述车身的分力，其中所述关闭力矢量(69)在所述滑动门(7)的关闭位置处在所述滑动门(7)的所述下部附接区域处作用于所述滑动门(7)。
14.根据权利要求10所述的车辆，其特征在于，所述紧固装置还包括上部紧固装置，所述上部紧固装置在所述滑动门(7)的打开位置和关闭位置之间提供所述滑动门(7)与所述车身的滑动连接，其中所述上部紧固装置包括车身上部导轨(13)、上部运动元件(57)和刚性支架(53)，所述车身上部导轨(13)邻近车身车顶(10)或车顶轨并且具有直轨段(51)和向内弯曲的轨段(50)，上部运动元件(57)被移动地布置在所述车身上部导轨(13)内或车身上部导轨(13)上，刚性支架(53)将所述滑动门(7)的上部附接区域连接到所述上部运动元件(57)，其中在所述滑动门(7)的关闭位置处，所述可变长度运动机构(22)处于收缩状态，所述上部运动元件(57)位于所述弯曲的轨段(50)的内端区域处，其中在所述滑动门(7)的中间位置处，所述可变长度运动机构(22)处于延伸状态，所述上部运动元件(57)位于所述弯曲的轨段(50)的外端区域中。
15.根据权利要求10所述的车辆，其特征在于，所述滑动门(7)被配置成用于在从所述滑动门(7)的关闭位置向打开位置移动时执行第一运动过程和随后的第二运动过程，其中所述第一运动过程包括将所述可变长度运动机构(22)从收缩状态延伸到延伸状态，进而使得所述滑动门(7)从关闭位置移位到中间位置，同时所述运动元件(20)保持静止，第二运动过程包括将所述运动元件(20)沿着所述车身导轨(21)移位，进而使得所述滑动门(7)主要在所述车身的纵向(X)上从所述滑动门(7)的中间位置移位到打开位置，同时所述可变长度运动机构(22)保持在所述延伸状态。
16.一种用于打开车辆的滑动门(7)的方法，所述车辆具有车身和用于将所述滑动门(7)紧固到所述车身同时使得所述滑动门(7)能够打开和关闭的紧固装置，其中，所述紧固装置包括运动元件(20)以及可变长度运动机构(22)，所述运动元件(20)被移动地布置在车身导轨(21)内或车身导轨(21)上，以使得所述运动元件(20)能够沿着所述车身导轨(21)移动，所述可变长度运动机构(22)连接到所述运动元件(20)并且在所述滑动门(7)的下部附接区域处紧固到所述滑动门(7)，其中，所述可变长度运动机构(22)包括臂和行进元件，其中所述臂枢转地连接到所述运动元件(20)，其中所述行进元件固定到所述臂并且能够沿着所述臂的长度行进，其中所述行进元件被配置成在所述滑动门(7)的所述下部附接区域处被紧固到所述滑动门(7)，以使得在所述运动元件(20)和所述滑动门(7)的所述下部附接区域之间能够具有可变的距离，其中，所述可变长度运动机构(22)是可变长度运动致动器，所述可变长度运动致动器被配置成使得在所述运动元件(20)和所述滑动门(7)的所述下部附接区域之间的距离能够被驱动而改变，并且其中，所述可变长度运动致动器是齿条齿轮致动器，所述方法包括：
执行第一运动过程，第一运动过程包括将所述可变长度运动机构(22)从收缩状态延伸到延伸状态，从而使得所述滑动门(7)从关闭位置移位到中间位置，同时所述运动元件(20)保持基本静止，以及
执行第二运动过程，第二运动过程包括将所述运动元件(20)沿着所述车身导轨(21)移位，从而使得所述滑动门(7)主要沿车身的纵向(X)从所述滑动门(7)的中间位置移位到打开位置，同时所述可变长度运动机构(22)保持在所述延伸状态。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述可变长度运动机构(22)是可变长度运动致动器，其中执行所述第一运动过程的步骤包括驱动所述可变长度运动致动器从收缩状态延伸到延伸状态。
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