DE102018115798A1

DE102018115798A1 - Door drive for driving a sliding door of a vehicle

Info

Publication number: DE102018115798A1
Application number: DE102018115798.3A
Authority: DE
Inventors: Gabor Herczeg
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2018-06-29
Filing date: 2018-06-29
Publication date: 2020-01-02

Abstract

Türantrieb (10) für den Antrieb einer Schiebetür (110) eines Fahrzeugs zwischen einer Freigabeposition (FP) und einer Schließposition (SP), aufweisend eine Trägerplatte (20) zur Befestigung der Schiebetür (110) und eine Lagervorrichtung (30) zur fahrzeugfesten Anordnung, wobei die Trägerplatte (20) wenigstens eine erste Führungskugel (40) mit einem ersten Führungsschlitten (42) aufweist, welche linear bewegbar in einer ersten Führungsschiene (44) der Lagervorrichtung (30) aufgenommen ist, wobei die Trägerplatte (20) weiter wenigstens eine Stützkugel (60) mit einem Stützschlitten (62) aufweist, welche linear bewegbar in einer Stützschiene (64) der Lagervorrichtung (30) aufgenommen ist, wobei weiter die wenigstens eine erste Führungskugel (40) mit dem ersten Führungsschlitten (42) und der ersten Führungsschiene (44) einen Linearmotor für eine Relativbewegung der Trägerplatte (20) zur Lagervorrichtung (30) ausbildet.Door drive (10) for driving a sliding door (110) of a vehicle between a release position (FP) and a closed position (SP), comprising a carrier plate (20) for fastening the sliding door (110) and a bearing device (30) for arrangement in the vehicle, wherein the carrier plate (20) has at least one first guide ball (40) with a first guide carriage (42) which is accommodated in a linearly movable manner in a first guide rail (44) of the bearing device (30), the carrier plate (20) further comprising at least one support ball (60) with a support slide (62) which is accommodated in a linearly movable manner in a support rail (64) of the bearing device (30), the at least one first guide ball (40) with the first guide slide (42) and the first guide rail ( 44) forms a linear motor for a relative movement of the carrier plate (20) to the bearing device (30).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Türantrieb für den Antrieb einer Schiebetür eines Fahrzeugs sowie eine Schiebetürvorrichtung für ein solches Fahrzeug.The present invention relates to a door drive for driving a sliding door of a vehicle and a sliding door device for such a vehicle.

Es ist bekannt, dass bei Fahrzeugen, insbesondere bei Kraftfahrzeugen, Schiebetüren eingesetzt werden, um Zugänge zum Fahrzeug zu öffnen und zu schließen. Diese Schiebetüren können durch eine Schiebebewegung zwischen einer Schließposition und einer Freigabeposition hin- und herbewegt werden. Dabei existieren grundsätzlich zwei Lösungen. Manuelle Schiebetüren lassen sich durch die Hand des Benutzers und durch den Einsatz von Körperkraft zwischen den unterschiedlichen Positionen in mechanisch geführter Weise verschieben. Auch automatische Bewegungsmöglichkeiten für bekannte Schiebetüren sind bereits im Einsatz. Üblicherweise werden hierfür Elektromotoren eingesetzt, welche mithilfe von mechanischen Getrieben, zum Beispiel mithilfe von Spindelantrieben, eine Bewegung der Schiebetür in automatisierter Weise zwischen der Schließposition und der Freigabeposition ermöglichen.It is known that sliding doors are used in vehicles, in particular in motor vehicles, in order to open and close accesses to the vehicle. These sliding doors can be moved back and forth between a closed position and a release position by a sliding movement. There are basically two solutions. Manual sliding doors can be moved between the different positions in a mechanically guided manner by the user's hand and by using physical strength. Automatic movement options for known sliding doors are already in use. Electric motors are usually used for this purpose, which enable the sliding door to be moved in an automated manner between the closed position and the release position with the aid of mechanical gears, for example with the aid of spindle drives.

Nachteilhaft bei den bekannten Lösungen ist es, dass bei manueller wie auch bei automatisierter Antriebsweise ein relativ hoher Kraftaufwand zur Verfügung gestellt werden muss. Insbesondere bei automatisiertem Antrieb führt dies dazu, dass für die Antriebsvorrichtung ein relativ hohes Gewicht und damit auch ein hoher Kosteneinsatz notwendig wird. Nicht zuletzt ist bei einem mechanischen Antrieb einer Schiebetür bei einem Fahrzeug mit dem entsprechenden Verschleiß durch die mechanische Antriebsweise zu rechnen.A disadvantage of the known solutions is that a relatively high expenditure of force must be made available in both manual and automated drive modes. In the case of automated drives in particular, this leads to the fact that the drive device requires a relatively high weight and thus also a high cost. Last but not least, with a mechanical drive of a sliding door in a vehicle, the corresponding wear due to the mechanical drive mode can be expected.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in kostengünstiger und einfacher Weise eine automatisierte Schiebetür für ein Kraftfahrzeug auszubilden.It is an object of the present invention to at least partially remedy the disadvantages described above. In particular, it is an object of the present invention to design an automated sliding door for a motor vehicle in a cost-effective and simple manner.

Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch einen Türantrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Schiebetürvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Türantrieb beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Schiebetürvorrichtung und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.The above object is achieved by a door drive with the features of claim 1 and a sliding door device with the features of claim 10. Further features and details of the invention emerge from the subclaims, the description and the drawings. Features and details that are described in connection with the door drive according to the invention apply, of course, also in connection with the sliding door device according to the invention and vice versa, so that with regard to the disclosure of the individual aspects of the invention, reference is always or can be made to one another.

Erfindungsgemäß ist ein Türantrieb für den Antrieb einer Schiebetür eines Fahrzeugs zwischen einer Freigabeposition und einer Schließposition ausgestattet. Hierfür weist der Türantrieb eine Trägerplatte zur Befestigung der Schiebetür und eine Lagervorrichtung zur fahrzeugfesten Anordnung auf. Die Trägerplatte ist mit wenigstens einer ersten Führungskugel mit einem ersten Führungsschlitten ausgestattet, welche linear bewegbar in einer ersten Führungsschiene der Lagervorrichtung aufgenommen ist. Weiter weist die Trägerplatte wenigstens eine Stützkugel mit einem Stützschlitten auf, welche linear bewegbar in einer Stützschiene der Lagervorrichtung aufgenommen ist. Darüber hinaus ist die wenigstens eine Führungskugel mit dem ersten Führungsschlitten und der ersten Führungsschiene als Linearmotor ausgebildet für eine Relativbewegung der Trägerplatte zur Lagervorrichtung.According to the invention, a door drive is equipped for driving a sliding door of a vehicle between a release position and a closed position. For this purpose, the door drive has a carrier plate for fastening the sliding door and a bearing device for an arrangement fixed to the vehicle. The carrier plate is equipped with at least one first guide ball with a first guide slide which is accommodated in a linearly movable manner in a first guide rail of the bearing device. Furthermore, the carrier plate has at least one support ball with a support slide which is accommodated in a linearly movable manner in a support rail of the bearing device. In addition, the at least one guide ball with the first guide carriage and the first guide rail is designed as a linear motor for a relative movement of the carrier plate to the bearing device.

Erfindungsgemäß ist der Türantrieb also für eine automatisierte Bewegung der Schiebetür zwischen der Freigabeposition und der Schließposition ausgestaltet. Hierfür müssen die folgenden mechanischen Funktionen vom Türantrieb zur Verfügung gestellt werden. Zum einen handelt es sich dabei um die Lagerung bzw. die bewegbare Lagerung der Schiebetür. Dies wird zur Verfügung gestellt zum einen durch die Führungskugeln und die Stützkugeln und zum anderen durch die gegenüberliegenden Schienen in Form der Führungsschiene und der Stützschiene. Diese erlauben es, eine geführte lineare Bewegung der jeweiligen Führungskugel bzw. der Stützkugel entlang der Führungsschiene bzw. entlang der Stützschiene zu gewährleisten und damit eine definierte Bewegungsvorgabe und Bewegungsführung für die Schiebetür zu erreichen.According to the invention, the door drive is thus designed for an automated movement of the sliding door between the release position and the closed position. The following mechanical functions must be provided by the door operator for this. On the one hand, there is the mounting or the movable mounting of the sliding door. This is made available on the one hand by the guide balls and the support balls and on the other hand by the opposite rails in the form of the guide rail and the support rail. These make it possible to ensure a guided linear movement of the respective guide ball or the support ball along the guide rail or along the support rail and thus to achieve a defined movement specification and movement control for the sliding door.

Um die Bewegung in geführter Weise auch automatisiert, also in automatisch angetriebener Weise durchführen zu können, ist in erfindungsgemäßer Ausgestaltung ein Linearmotor vorgesehen. Um den Kostenaufwand und den Gewichtseinsatz deutlich zu reduzieren, ist dieser Linearmotor in die Führungsfunktionalität integriert. Dies wird dadurch erzielt, dass die erste Führungskugel zusammen mit dem ersten Führungsschlitten und der ersten Führungsschiene zusammen einen Linearmotor, in Form eines elektrischen Linearmotors ausbildet. Unter einem elektrischen Linearmotor ist im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Motor zu verstehen, welcher die elektrische Antriebsweise durch die Kombination eines Permanentmagneten mit einer elektrischen Wicklung verbindet. Dies ist das klassische elektrische Linearmotorprinzip und wird auf die Linearbewegung der Führungskugel bzw. des Führungsschlittens in der Führungsschiene angewendet. Dabei ist es für die grundsätzliche Funktionalität der vorliegenden Erfindung unerheblich, in welcher Beziehung die Wicklung und der Permanentmagnet zueinander stehen. Später wird noch näher die unterschiedliche Alternativmöglichkeit beschrieben, wo die elektrische Wicklung und wo der Permanentmagnet grundsätzlich für die Ausbildung der Linearmotorfunktionalität angeordnet sein können.In order to be able to carry out the movement in a guided manner in an automated manner, that is to say in an automatically driven manner, a linear motor is provided in the configuration according to the invention. In order to significantly reduce costs and weight, this linear motor is integrated in the management functionality. This is achieved in that the first guide ball, together with the first guide slide and the first guide rail, forms a linear motor in the form of an electrical linear motor. In the context of the present invention, an electric linear motor is to be understood as a motor which connects the electrical drive mode by the combination of a permanent magnet with an electrical winding. This is the classic electric linear motor principle and is applied to the linear movement of the guide ball or the guide carriage in the guide rail. It is irrelevant for the basic functionality of the present invention in which relationship the winding and the permanent magnet are to one another. Later the different will be closer An alternative possibility is described where the electrical winding and where the permanent magnet can basically be arranged for the formation of the linear motor functionality.

In erfindungsgemäßer Weise kann also nun die Trägerplatte dazu dienen, die Schiebetür daran zu befestigen. Mit anderen Worten trägt die Trägerplatte die Schiebetür und kann damit gemeinsam mit der Schiebetür zwischen der Freigabeposition und der Schließposition hin- und herbewegt werden. Die Führung dieser Bewegung wird durch die lineare Bewegbarkeit der Führungskugel in der Führungsschiene gewährleistet. Die Stützkugel und die Stützschiene können ebenfalls eine solche Führungsfunktionalität zur Verfügung stellen, müssen dies jedoch nicht. So ist es ausreichend, wenn die Stützkugel eine entsprechende Kraftabstützung mit einem von dem Hebelarm der Führungsschiene und der Führungskugel unterschiedlichen eigenen Stützhebelarm aufweist, und somit die Gewichtskraft der Schiebetür gegen die Karosserie des Fahrzeugs abstützt. Dies führt dazu, dass grundsätzlich die Stützschiene einfacher und leichter ausgestaltet sein kann, da sie nicht zwingend eine eigene Führungsfunktionalität wie die Führungsschiene gewährleisten muss. Während die Führungsschiene vorzugsweise mit zwei seitlichen Führungswandungen ausgestaltet ist, um eine seitliche und enge bzw. exakt definierte Linearbewegung der Führungskugel zu gewährleisten, kann die Stützschiene auch nur eine einseitige Stützwandung aufweisen, um die beschriebene Stützfunktionalität zur Verfügung zu stellen. Selbstverständlich kann es jedoch auch Vorteile mit sich bringen, wenn die Stützschiene und die Führungsschiene identisch oder im Wesentlichen identisch ausgebildet sind. Insbesondere mit Bezug auf die Verwendung von gleichen Teilen innerhalb des Systems des Türantriebes kann dies sinnvoll sein.In the manner according to the invention, the carrier plate can now be used to attach the sliding door to it. In other words, the carrier plate carries the sliding door and can thus be moved back and forth together with the sliding door between the release position and the closed position. The guidance of this movement is ensured by the linear movability of the guide ball in the guide rail. The support ball and the support rail can also provide such a guide functionality, but need not. It is sufficient if the support ball has a corresponding force support with its own support lever arm different from the lever arm of the guide rail and the guide ball, and thus supports the weight of the sliding door against the body of the vehicle. This means that the support rail can in principle be made simpler and lighter, since it does not necessarily have to guarantee its own guide functionality like the guide rail. While the guide rail is preferably designed with two lateral guide walls in order to ensure a lateral and tight or precisely defined linear movement of the guide ball, the support rail can also have only a one-sided support wall in order to provide the described support functionality. Of course, however, there can also be advantages if the support rail and the guide rail are of identical or substantially identical design. This can be particularly useful with regard to the use of the same parts within the door operator system.

Die jeweilige Endposition der Schiebetür, also die Freigabeposition am einen Ende und die Schließposition am anderen Ende, korreliert dabei mit entsprechenden Endpositionen der Führungskugel bzw. der Stützkugel am entsprechenden Ende der Stützschiene bzw. der ersten Führungsschiene.The respective end position of the sliding door, that is to say the release position at one end and the closing position at the other end, correlates with corresponding end positions of the guide ball or the support ball at the corresponding end of the support rail or the first guide rail.

Es ist noch darauf hinzuweisen, dass für eine weitere Verbesserung der Führungsfunktionalität und/oder der Antriebsfunktionalität selbstverständlich auch zusätzliche Führungsschienen angeordnet sein können. Diese korrelieren vorzugsweise mit zusätzlichen Führungskugeln mit zusätzlichen Führungsschlitten. So ist es denkbar, dass eine später noch erläuterte zweite, aber auch dritte, vierte oder fünfte Kombination aus Führungskugel, Führungsschiene und Führungsschlitten eine entsprechende Verbesserung und Erweiterung der vorliegenden Erfindung zur Verfügung stellen können.It should also be pointed out that additional guide rails can of course also be arranged for a further improvement of the guide functionality and / or the drive functionality. These preferably correlate with additional guide balls with additional guide slides. It is conceivable that a second, but also third, fourth or fifth, combination of guide ball, guide rail and guide slide, which will be explained later, can provide a corresponding improvement and extension of the present invention.

Es kann Vorteile mit sich bringen, wenn bei einem erfindungsgemäßen Türantrieb die Trägerplatte wenigstens eine zweite Führungskugel mit einem zweiten Führungsschlitten aufweist, welche linear bewegbar in einer zweiten Führungsschiene der Lagervorrichtung aufgenommen ist. Eine solche zweite Führungskugel ist vorzugsweise identisch zur ersten Führungskugel ausgebildet. Gleiches gilt auch hinsichtlich einer identischen Ausbildung des ersten und des zweiten Führungsschlittens und der ersten und der zweiten Führungsschiene. Vorzugsweise sind die Führungsschienen parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet, wie dies später noch erläutert wird. Besonders bevorzugt ist es, wenn auch die zweite Führungskugel zusammen mit dem zweiten Führungsschlitten und der zweiten Führungsschiene ebenfalls einen Linearmotor ausbildet. Eine solche doppelte Antriebsweise erlaubt eine stabilere Ausgestaltung und eine höhere Kraftentfaltung dieses Linearantriebes für die Bewegung der Schiebetür. Auch wird durch die doppelte Führung eine verbesserte Gleitlagerung bzw. eine verbesserte Rolllagerung und damit eine genauere Führungsfunktionalität gewährleistet. Selbstverständlich sind auch mehrstufige Führungen für eine sichere Führung und Abstützung der Türkräfte im Sinne der vorliegenden Erfindung denkbar.It can be advantageous if, in the case of a door drive according to the invention, the carrier plate has at least one second guide ball with a second guide carriage, which is accommodated in a second guide rail of the bearing device so as to be linearly movable. Such a second guide ball is preferably identical to the first guide ball. The same also applies to the identical design of the first and second guide carriages and the first and second guide rails. The guide rails are preferably arranged parallel or substantially parallel to one another, as will be explained later. It is particularly preferred if the second guide ball also forms a linear motor together with the second guide slide and the second guide rail. Such a double drive mode allows a more stable design and a higher power development of this linear drive for the movement of the sliding door. The double guidance also ensures an improved plain bearing or an improved roller bearing and thus a more precise guidance functionality. Of course, multi-stage guides for secure guidance and support of the door forces are also conceivable in the sense of the present invention.

Ebenfalls von Vorteil kann es sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Türantrieb die erste Führungsschiene zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig oder im Wesentlichen vollständig, einen Permanentmagneten aufweist, wobei der erste Führungsschlitten und/oder die erste Führungskugel eine elektrische Wicklung aufweist. Diese Ausgestaltungsform führt also einen statischen Permanentmagneten ein, welcher sich relativ zur Karosserie des Fahrzeugs nicht bewegt, da er durch die Führungsschiene ausgebildet wird oder an dieser angeordnet ist. Bevorzugt ist eine Kombination von Führungsschiene und Permanentmagnet dahingehend zur Verfügung gestellt, dass der Permanentmagnet direkt die Führungsschiene aufweist bzw. ausbildet, um zusätzlichen Materialaufwand und Gewicht zu vermeiden. Die elektrische Wicklung, welche mit diesem Permanentmagneten zur Ausbildung des Linearmotors und der entsprechenden Antriebsfunktionalität korreliert, ist hier entweder im Führungsschlitten und/oder in der Führungskugel angeordnet. Bevorzugt ist hierdurch durch die gewünschte freie Rotierbarkeit der Führungskugel die Anordnung der elektrischen Wicklung in dem Führungsschlitten.It may also be advantageous if, in a door drive according to the invention, the first guide rail has a permanent magnet, at least in sections, in particular completely or essentially completely, the first guide carriage and / or the first guide ball having an electrical winding. This embodiment therefore introduces a static permanent magnet which does not move relative to the body of the vehicle, since it is formed by the guide rail or is arranged on the latter. A combination of guide rail and permanent magnet is preferably provided such that the permanent magnet has or forms the guide rail directly in order to avoid additional material expenditure and weight. The electrical winding, which correlates with this permanent magnet to form the linear motor and the corresponding drive functionality, is arranged here either in the guide carriage and / or in the guide ball. As a result, the arrangement of the electrical winding in the guide carriage is preferred due to the desired free rotatability of the guide ball.

Alternativ zur voranstehenden Ausgestaltungsweise ist es denkbar, dass bei einem erfindungsgemäßen Türantrieb die erste Führungsschiene zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig oder im Wesentlichen vollständig, eine elektrische Wicklung aufweist, wobei der erste Führungsschlitten und/oder die erste Führungskugel einen Permanentmagneten aufweist. Darunter ist die alternative Ausgestaltung zum voranstehenden Absatz zu verstehen, bei welcher nun die Führungsschiene die elektrische Wicklung fahrzeugfest aufweist, da diese in der Lagervorrichtung angeordnet ist. Bei dieser Ausgestaltungsform sind Führungsschlitten und/oder Führungskugel mit dem Permanentmagneten ausgestaltet, der sich dementsprechend relativ zur Lagervorrichtung und damit auch relativ zur Karosserie des Fahrzeugs bewegt. Hier sind grundsätzlich beide Möglichkeiten denkbar, also die Ausgestaltungsform des Permanentmagneten in Form der Führungskugel, wie auch die Ausgestaltungsform des Führungsschlittens in Form des Permanentmagnetes. Grundsätzlich sind dabei beide Ausführungsformen dieser voranstehenden Absätze gleichwertig, da es sich hier ausschließlich um die Funktionsumkehr handelt, jedoch nichts am grundsätzlich erfindungsgemäßen Linearantriebskonzept ändert.As an alternative to the above embodiment, it is conceivable that in a door drive according to the invention, the first guide rail has an electrical winding, at least in sections, in particular completely or essentially completely, the first guide carriage and / or the first guide ball being one Has permanent magnets. This is to be understood as the alternative embodiment to the preceding paragraph, in which the guide rail now has the electrical winding fixed to the vehicle, since it is arranged in the bearing device. In this embodiment, the guide carriage and / or guide ball are designed with the permanent magnet, which accordingly moves relative to the bearing device and thus also relative to the body of the vehicle. In principle, both possibilities are conceivable here, that is to say the design of the permanent magnet in the form of the guide ball, and also the design of the guide carriage in the form of the permanent magnet. Basically, both embodiments of these preceding paragraphs are equivalent, since this is exclusively a function reversal, but does not change anything in the linear drive concept according to the invention.

Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn bei einem erfindungsgemäßen Türantrieb die erste Führungsschiene und/oder die Stützschiene einen Öffnungsabschnitt zum Bewegen der Schiebetür aus der Schließposition in eine Zwischenposition und wenigstens einen Freigabeabschnitt zum Bewegen der Schiebetür aus der Zwischenposition in die Freigabeposition aufweist. Dies führt zu einer einfachen Ausgestaltungsweise in der Führung und im Antrieb einer komplexen Bewegung der Schiebetür. So sind Schiebetüren üblicherweise in der Schließposition im Verlauf der Karosserie des Fahrzeugs bzw. als Teil der Außenhaut des Fahrzeugs angeordnet. Dies soll möglichst spaltfrei und kantenfrei bzw. spaltarm und kantenarm zur Verfügung gestellt werden, um den Luftwiderstand des Fahrzeugs an der Außenhaut so gering wie möglich zu halten. Dies führt nun dazu, dass in dieser Schließposition kein direktes Schieben nach hinten zur Freigabe einer Zugangsöffnung zum Fahrzeug möglich wird. Vielmehr muss die Schiebetür erst aus dieser eingefahrenen Position herausgelöst werden, um anschließend in einem zweiten Bewegungsschritt parallel zur Außenhaut des Fahrzeugs nach vorne oder nach hinten bewegt zu werden, um auf diese Weise einen Zugang zum Innenraum des Fahrzeugs zu gewähren. Diese Zweiteiligkeit der Bewegung wird als komplexes Bewegungsziel nun durch eine einfache und kostengünstige Ausgestaltung in den Führungsschienen bzw. der Stützschiene zur Verfügung gestellt. So ist der erste Öffnungsabschnitt dazu ausgelegt, dieses Lösen der Schiebetür und damit auch der Trägerplatte aus der Schließposition zu ermöglichen. Insbesondere findet diese Bewegung quer oder im Wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsachse bzw. der Fahrtrichtung des Fahrzeugs statt. Die Schiebetür wird zusammen mit der Trägerplatte in dieser Bewegung entlang des Öffnungsabschnitts, also nach außen in eine freie Zwischenposition bewegt, in welcher nun ein Verschieben in seitlicher Weise entlang der Fahrzeuglängsrichtung bzw. entlang der Fahrtrichtung möglich wird. Dieser zweite Teil der Bewegung erfolgt nun von der erreichten Zwischenposition am Ende des Öffnungsabschnitts und wird durch den Freigabeabschnitt geführt von der Zwischenposition in die Freigabeposition.It is also advantageous if, in a door drive according to the invention, the first guide rail and / or the support rail has an opening section for moving the sliding door from the closed position into an intermediate position and at least one release section for moving the sliding door from the intermediate position into the release position. This leads to a simple design in guiding and driving a complex movement of the sliding door. Sliding doors are usually arranged in the closed position in the course of the body of the vehicle or as part of the outer skin of the vehicle. This should be made available as gap-free and edge-free as possible or with little gap and edge-free, in order to keep the air resistance of the vehicle on the outer skin as low as possible. This now means that, in this closed position, it is not possible to push backwards to release an access opening to the vehicle. Rather, the sliding door must first be released from this retracted position in order to then be moved forward or backward in a second movement step parallel to the outer skin of the vehicle, in order in this way to provide access to the interior of the vehicle. This two-part movement is now made available as a complex movement goal by a simple and inexpensive design in the guide rails or the support rail. Thus, the first opening section is designed to enable the sliding door and thus also the carrier plate to be released from the closed position. In particular, this movement takes place transversely or essentially transversely to the longitudinal axis of the vehicle or the direction of travel of the vehicle. The sliding door is moved together with the carrier plate in this movement along the opening section, that is to say outwards, into a free intermediate position in which it is now possible to move laterally along the vehicle's longitudinal direction or along the direction of travel. This second part of the movement now takes place from the intermediate position reached at the end of the opening section and is guided through the release section from the intermediate position into the release position.

Bei der Ausführungsform gemäß dem voranstehenden Absatz kann es Vorteile mit sich bringen, wenn der Öffnungsabschnitt und der Freigabeabschnitt geradlinig oder im Wesentlichen geradlinig ausgebildet sind und zueinander winklig, insbesondere im Bereich zwischen 80° und 140°, ausgerichtet sind. Dies führt dazu, dass eine geradlinige Bewegung einfach, kostengünstig und vor allem mit geringen Reibungsverlusten in dem jeweiligen Abschnitt zur Verfügung gestellt werden kann. Dies ist insbesondere in Korrelation mit einer abrollenden Führungskugel bzw. mit einer abrollenden Stützkugel zu erkennen. Die winklige Anordnung zueinander erlaubt es nun, quasi in Form eines Knicks bzw. einer Kurve zwischen den einzelnen Abschnitten ein Umlenken in der Führungskugel bzw. der Stützkugel zu gewährleisten, um auf diese Weise einfach und kostengünstig die komplexe Bewegungsfunktionalität in der gewünschten Weise ausbilden zu können. Die winklige Anordnung, insbesondere im Bereich zwischen ca. 80° und ca. 140°, führt dazu, dass insbesondere das seitliche Herausbewegen aus der Außenhaut der Karosserie und anschließend ein winklig dazu angeordnetes Verschieben der Schiebetür nach hinten oder nach vorne einfach und kostengünstig zur Verfügung gestellt werden.In the embodiment according to the preceding paragraph, it can be advantageous if the opening section and the release section are designed to be straight or essentially straight and are oriented at an angle to one another, in particular in the range between 80 ° and 140 °. The result of this is that a straight-line movement can be made available in the respective section simply, inexpensively and, above all, with low friction losses. This can be seen in particular in correlation with a rolling guide ball or with a rolling support ball. The angular arrangement to each other now allows a deflection in the guide ball or the support ball, as it were, in the form of a kink or a curve between the individual sections, in order in this way to be able to design the complex movement functionality in the desired manner simply and inexpensively , The angular arrangement, in particular in the range between approx. 80 ° and approx. 140 °, means that in particular the lateral movement out of the outer skin of the body and then an angularly arranged displacement of the sliding door to the rear or to the front are available simply and inexpensively be put.

Ebenfalls von Vorteil kann es sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Türantrieb die Stützschiene und die erste Führungsschiene, insbesondere alle Führungsschienen, zueinander zumindest abschnittsweise parallel oder im Wesentlichen parallel ausgerichtet sind. Eine parallele oder im Wesentlichen parallele Ausgestaltungsform erlaubt ein paralleles Schieben und damit auch eine parallele lineare Bewegung der einzelnen Kugeln, also der Führungskugeln und der Stützkugel. Dies reduziert die Komplexität der Bewegung und damit auch die Komplexität der Konstruktion. Die gesamte Bewegung läuft also gleich oder im Wesentlichen gleich, so dass insbesondere ein Verklemmen oder ein Verrasten in unerwünschter Weise vermieden werden kann.It can also be advantageous if, in a door drive according to the invention, the support rail and the first guide rail, in particular all the guide rails, are aligned parallel or essentially parallel to one another at least in sections. A parallel or essentially parallel embodiment allows parallel pushing and thus also parallel linear movement of the individual balls, that is to say of the guide balls and the support ball. This reduces the complexity of the movement and thus the complexity of the construction. The entire movement thus runs identically or essentially identically, so that jamming or latching in particular can be avoided in an undesirable manner.

Weiter von Vorteil ist es, wenn bei einem erfindungsgemäßen Türantrieb auch die Stützkugel mit dem Stützschlitten und der Stützschiene einen Linearmotor ausbildet. Dies führt insbesondere in Kombination mit mehreren Führungskugeln, mehreren Führungsschlitten und mehreren Führungsschienen, welche ebenfalls als Linearmotor ausgebildet sind, dazu, eine verstärkte Antriebsfunktion und eine verbesserte Führungsfunktion zur Verfügung zu stellen. Die einzelnen Antriebsleistungen der Linearmotoren können auf diese Weise reduziert werden, so dass eine leichtere und kostengünstigere Ausgestaltung der Führungsschienen bzw. der Stützschiene erzielbar wird. Gleichzeitig werden eine hohe Sicherheit gegen Verklemmen und eine Vergleichmäßigung der Antriebsfunktionalität auch bei schweren Schiebetüren erreicht.It is also advantageous if, in a door drive according to the invention, the support ball with the support slide and the support rail also forms a linear motor. In combination with a plurality of guide balls, a plurality of guide carriages and a plurality of guide rails, which are likewise designed as a linear motor, this leads to the provision of an increased drive function and an improved guide function. The individual drive powers of the linear motors can be reduced in this way, so that a lighter and less expensive configuration of the guide rails or the support rail can be achieved. At the same time, a high level of security against jamming and an equalization of the drive functionality are achieved even with heavy sliding doors.

Ebenfalls Vorteile kann es mit sich bringen, wenn bei einem erfindungsgemäßen Türantrieb die erste Führungsschiene und/oder die Stützschiene eine Rastposition an wenigstens einem Ende aufweist, für ein Einrasten der ersten Führungskugel und/oder der Stützkugel. Dies führt zu einer mechanischen und/oder einer magnetischen Sicherung in der jeweiligen Endposition. Insbesondere in der Schließposition der Schiebetür korreliert dieses Verrasten vorzugsweise mit einem Einrasten bzw. Verrasten oder sogar einem Verriegeln der Schiebetür in der Schließposition. Mit anderen Worten kann nun durch eine zusätzliche Rastfunktionalität der Linearmotor ausschließlich für die Antriebsleistung zur Verfügung gestellt werden, so dass durch ein separates Rastmoment bzw. einen separaten Rastmechanismus in der jeweiligen Endposition diese Zusatzfunktionalität nicht mehr durch den Linearantrieb gewährleistet werden muss. Damit kann durch die Fokussierung des Linearmotors auf die Hauptaufgabe des Antriebs zwischen der Öffnungsposition und der Freigabeposition eine Reduktion der Komplexität, des Gewichts und der Kosten für diese Antriebsweise erzielt werden.It can also be advantageous if, in the case of a door drive according to the invention, the first guide rail and / or the support rail has a latching position at at least one end, for the first guide ball and / or the support ball to snap into place. This leads to mechanical and / or magnetic securing in the respective end position. In particular in the closed position of the sliding door, this latching preferably correlates with a latching or latching or even locking of the sliding door in the closed position. In other words, the linear motor can now be made available exclusively for the drive power by means of an additional latching functionality, so that this additional functionality no longer has to be guaranteed by the linear drive by means of a separate latching torque or a separate latching mechanism in the respective end position. By focusing the linear motor on the main task of the drive between the open position and the release position, a reduction in the complexity, the weight and the costs for this drive mode can be achieved.

Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Schiebetürvorrichtung für ein Fahrzeug, aufweisend eine Schiebetür und einen erfindungsgemäßen Türantrieb. Dabei ist die Schiebetür an der Trägerplatte befestigt und die Lagervorrichtung fahrzeugfest angeordnet. Eine erfindungsgemäße Schiebetürvorrichtung bringt damit die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf einen erfindungsgemäßen Türantrieb erläutert worden sind.The present invention also relates to a sliding door device for a vehicle, comprising a sliding door and a door drive according to the invention. The sliding door is fastened to the carrier plate and the bearing device is arranged fixed to the vehicle. A sliding door device according to the invention thus brings with it the same advantages as have been explained in detail with reference to a door drive according to the invention.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen schematisch:

1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schiebetürvorrichtung,
2 die Ausführungsform einer Lagervorrichtung,
3 die Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schiebetürvorrichtung,
4 ein schematischer Teilschnitt durch die Lagervorrichtung,
5 eine erfindungsgemäße Schiebetürvorrichtung mit der Schiebetür in Schließposition,
6 die Ausführungsform der 5 mit der Schiebetür in Zwischenposition,
7 die Ausführungsformen der 5 und 6 mit der Schiebetür in Freigabeposition,
8 eine Ausführungsform eines Linearantriebs bei einem erfindungsgemäßen Türantrieb,
9 eine weitere Ausführungsform eines Linearantriebs bei einem erfindungsgemäßen Türantrieb und
10 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Linearantriebs bei einem erfindungsgemäßen Türantrieb.

Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description, in which exemplary embodiments of the invention are described in detail with reference to the drawings. The features mentioned in the claims and in the description can each be essential to the invention individually or in any combination. They show schematically:

1 an embodiment of a sliding door device according to the invention,
2 the embodiment of a storage device,
3 the embodiment of a sliding door device according to the invention,
4 a schematic partial section through the bearing device,
5 an inventive sliding door device with the sliding door in the closed position,
6 the embodiment of the 5 with the sliding door in the intermediate position,
7 the embodiments of the 5 and 6 with the sliding door in the release position,
8th one embodiment of a linear drive in a door drive according to the invention,
9 a further embodiment of a linear drive in a door drive according to the invention and
10 a further embodiment of a linear drive according to the invention in a door drive according to the invention.

In 1 ist schematisch eine erfindungsgemäße Schiebetürvorrichtung 100 mit einer Schiebetür 110 dargestellt. Der Pfeil zeigt dabei die gewünschte Öffnungsbewegung an, welche hier zweitstufig, in einem ersten Schritt nach außen und in einem zweiten Schritt nach hinten erfolgen soll. Für die Führung und Lagerung sowie den Antrieb dieser Bewegung sind hier vier Kugeln vorgesehen. Dabei handelt es sich um eine erste Führungskugel 40, eine zweite Führungskugel 50 und eine Stützkugel 60. Die Korrelation dieser Stützkugel 60 bzw. der beiden Führungskugeln 40 und 50 wird nachfolgend noch näher erläutert.In 1 is a schematic of a sliding door device according to the invention 100 with a sliding door 110 shown. The arrow indicates the desired opening movement, which is to take place here in two stages, in a first step outwards and in a second step backwards. Four balls are provided for guiding, storing and driving this movement. This is a first guide ball 40 , a second guide ball 50 and a support ball 60 , The correlation of this support ball 60 or the two guide balls 40 and 50 will be explained in more detail below.

2 zeigt die zur Trägerplatte 20 gemäß 1 korrespondierende Lagervorrichtung 30 in einer schematischen Draufsicht. Diese Lagervorrichtung 30 soll fahrzeugfest angeordnet sein und kann dort zum Beispiel verschraubt, verschweißt oder vernietet sein. Die Lagervorrichtung 30 ist hier mit korrespondierenden Schienen zu den entsprechenden Kugeln der Trägerplatte 20 ausgestaltet. So ist für die erste Führungskugel 40 eine erste Führungsschiene 44, für die zweite Führungskugel 50 eine zweite Führungsschiene 54 und für die Stützkugel 60 eine Stützschiene 64 vorgesehen. 2 shows the to the carrier plate 20 according to 1 corresponding bearing device 30 in a schematic top view. This storage device 30 should be fixed to the vehicle and can be screwed, welded or riveted there, for example. The storage device 30 is here with corresponding rails to the corresponding balls of the carrier plate 20 designed. So is for the first guide ball 40 a first guide rail 44 , for the second guide ball 50 a second guide rail 54 and for the support ball 60 a support rail 64 intended.

Ebenfalls gut zu erkennen ist, dass die beiden Führungsschienen 44 und 54, zweiwandig ausgestaltet sind für ein beidseitiges lineares Führen der gewünschten Bewegung der jeweiligen Führungskugel 40 bzw. 50. Für die Stützfunktionalität an der Stützschiene 64 reicht hier eine einseitige Stützwandung auf, um die Stützfunktionalität mit verminderter Führungsleistung zu gewährleisten.It is also easy to see that the two guide rails 44 and 54 , are designed with two walls for a bilateral linear guidance of the desired movement of the respective guide ball 40 respectively. 50 , For support functionality on the support rail 64 a one-sided support wall is sufficient to ensure support functionality with reduced management performance.

Auch ist in der 2 gut zu erkennen, dass die einzelnen Führungsschienen 44 und 54 sowie die Stützschiene 64 zueinander abschnittsweise parallel und insbesondere mit identischen Verläufen ausgebildet sind, um die komplexe Bewegung klemmfrei, einfach und kostengünstig ausführen zu können. Die einzelnen Abschnitte sind dabei insbesondere auf die gewünschte Bewegungsfunktion angepasst und werden insbesondere mit Bezug auf die 5, 6 und 7 näher erläutert. Dabei sind die einzelnen Abschnitte, nämlich die Öffnungsabschnitte OA und die Freigabeabschnitte FA zueinander winklig, hier mit einem Zwischenwinkel von ca. 130° zueinander angeordnet.Is also in the 2 easy to see that the individual guide rails 44 and 54 as well as the support rail 64 Sectionally parallel to one another and in particular with identical courses, in order to be able to carry out the complex movement without jamming, easily and inexpensively. The individual sections are in particular adapted to the desired movement function and are particularly related to the 5 . 6 and 7 explained in more detail. The individual sections, namely the opening sections OA and the release sections FA at an angle to each other, here with an intermediate angle of approx. 130 ° to each other.

Die 3 zeigt den Zusammenbau der Ausgestaltungsformen der 1 und 2 in schematischer Darstellung. Die Lagervorrichtung 30 ist hier fahrzeugfest angeordnet und wird mit den drei Kugeln, also den beiden Führungskugeln 40 und 50 und der Stützkugel 60, in der jeweiligen Schiene, also der Stützschiene 64 und den Führungsschienen 44 und 54, beaufschlagt. Die 3 zeigt dabei die Öffnungsposition OP.The 3 shows the assembly of the design forms of 1 and 2 in a schematic representation. The storage device 30 is here fixed to the vehicle and comes with the three balls, i.e. the two guide balls 40 and 50 and the support ball 60 , in the respective rail, i.e. the support rail 64 and the guide rails 44 and 54 , acted upon. The 3 shows the opening position operating room ,

In 4 ist nochmals dargestellt, wie im schematischen Querschnitt der Führungsschlitten 42 der Führungskugel 40 eine definierte rotierende Bewegung bei der Linearbewegung entlang der ersten Führungsschiene 44 erlaubt. Auch ist hier die sandwichartige Bauweise der Lagervorrichtung 30 zu erkennen, welche sowohl von oben als auch von unten die erste Führungskugel 40 und damit auch die Trägerplatte 20 einschließt.In 4 is shown again, as in the schematic cross section of the guide carriage 42 the guide ball 40 a defined rotating movement during the linear movement along the first guide rail 44 allowed. Also here is the sandwich-like design of the storage device 30 to recognize which both the top and bottom of the first guide ball 40 and with it the carrier plate 20 includes.

Die 5, 6 und 7 zeigen die Öffnungsbewegung in drei Schritten. Im ersten Schritt wird aus der Schließposition SP gemäß der 5 entlang der Öffnungsabschnitte OA der Stützschiene 64 bzw. der Führungsschiene 44 und 54 die Schiebetür 110 in Zwischenposition ZP gemäß 6 bewegt. Dort erfolgt ein Umlenken der Bewegung über die Übergabe der Führungskugeln 40 und 50 in die Freigabeabschnitte FA. Gleiches gilt auch für die Stützkugel 60. Nun erfolgt die Bewegung entlang einer zweiten Ausrichtung parallel zum Fahrzeug in den 5 bis 7 nach rechts nach hinten weiter, so dass aus der Zwischenposition ZP nun die Freigabeposition FP gemäß 7 erreichbar wird.The 5 . 6 and 7 show the opening movement in three steps. In the first step, the closed position SP according to the 5 along the opening sections OA the support rail 64 or the guide rail 44 and 54 the sliding door 110 in intermediate position ZP according to 6 emotional. There, the movement is redirected via the transfer of the guide balls 40 and 50 in the release sections FA , The same applies to the support ball 60 , Now the movement takes place along a second orientation parallel to the vehicle in the 5 to 7 to the right backwards so that from the intermediate position ZP now the release position FP according to 7 can be reached.

Um die voranstehend beschriebenen Bewegungen in linearer Weise antreiben zu können, ist ein Linearmotor in wenigstens einer der Führungsschienen 44 bzw. 54 in Korrelation mit den Führungskugeln 40 und 50 bzw. den Führungsschlitten 42 und 52 vorgesehen. Die drei möglichen Ausgestaltungsformen sind in den 8, 9 und 10 näher erläutert bzw. dargestellt. So zeigt die 8 eine Lösung, bei welcher die erste Führungsschiene 44, die zweite Führungsschiene 54 und/oder die Stützschiene 64 als Permanentmagnet 70 ausgebildet ist. Eine entsprechende elektrische Wicklung 80 ist hier in dem ersten Führungsschlitten 42, dem zweiten Führungsschlitten 52 und/oder dem Stützschlitten 62 für die erste Führungskugel 40, die zweite Führungskugel 50 und/oder die Stützkugel 60 zur Verfügung gestellt.In order to be able to drive the movements described above in a linear manner, a linear motor is in at least one of the guide rails 44 respectively. 54 in correlation with the guide balls 40 and 50 or the guide carriage 42 and 52 intended. The three possible configurations are in the 8th . 9 and 10 explained or illustrated in more detail. So it shows 8th a solution in which the first guide rail 44 , the second guide rail 54 and / or the support rail 64 as a permanent magnet 70 is trained. A corresponding electrical winding 80 is here in the first carriage 42 , the second carriage 52 and / or the support slide 62 for the first guide ball 40 , the second ball 50 and / or the support ball 60 made available.

Die 9 und 10 zeigen dabei eine Lösung, bei welcher die entsprechende elektrische Wicklung 80 in beiden Fällen durch die erste Führungsschiene 44, die zweite Führungsschiene 54 und/oder die Stützschiene 64 ausgestaltet ist. Die beiden Varianten gemäß der 9 und 10 unterscheiden sich dadurch, dass in der 9 der Permanentmagnet 70 durch den ersten Führungsschlitten 42, den zweiten Führungsschlitten 52 und/oder den Stützschlitten 62 ausgebildet wird, während gemäß 10 der Permanentmagnet 70 als erste Führungskugel 40, als zweite Führungskugel 50 und/oder als Stützkugel 60 zur Verfügung gestellt ist.The 9 and 10 show a solution in which the corresponding electrical winding 80 in both cases through the first guide rail 44 , the second guide rail 54 and / or the support rail 64 is designed. The two variants according to the 9 and 10 differ in that in the 9 the permanent magnet 70 through the first carriage 42 , the second carriage 52 and / or the support slide 62 is trained while according 10 the permanent magnet 70 as the first guide ball 40 , as a second guide ball 50 and / or as a support ball 60 is provided.

Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.The above explanation of the embodiments describes the present invention exclusively in the context of examples. Of course, if technically meaningful, individual features of the embodiments can be freely combined with one another without departing from the scope of the present invention.

Claims

Door drive (10) for driving a sliding door (110) of a vehicle between a release position (FP) and a closed position (SP), comprising a carrier plate (20) for fastening the sliding door (110) and a bearing device (30) for arrangement in the vehicle, wherein the carrier plate (20) has at least one first guide ball (40) with a first guide carriage (42) which is accommodated in a linearly movable manner in a first guide rail (44) of the bearing device (30), the carrier plate (20) further comprising at least one support ball (60) with a support slide (62) which is accommodated in a linearly movable manner in a support rail (64) of the bearing device (30), the at least one first guide ball (40) with the first guide slide (42) and the first guide rail ( 44) forms a linear motor for a relative movement of the carrier plate (20) to the bearing device (30).

Door drive (10) after Claim 1 , characterized in that the carrier plate (20) has at least one second guide ball (50) with a second guide carriage (52) which is accommodated in a linearly movable manner in a second guide rail (54) of the bearing device (30).

Door drive (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the first guide rail (44), at least in sections, in particular completely or essentially completely, a permanent magnet (70) The first guide carriage (42) and / or the first guide ball (40) has an electrical winding (80).

Door drive (10) according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that the first guide rail (44) has an electrical winding (80) at least in sections, in particular completely or essentially completely, the first guide carriage (42) and / or the first guide ball (40) having a permanent magnet (70) having.

Door drive (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the first guide rail (44) and / or the support rail (64) has an opening section (OA) for moving the sliding door (110) from the closed position (SP) to an intermediate position (SP ZP) and at least one release section (FA) for moving the sliding door (110) from the intermediate position (ZP) into the release position (FP).

Door drive (10) after Claim 5 , characterized in that the opening section (OA) and the release section (FA) are rectilinear or essentially rectilinear and are oriented at an angle to one another, in particular in the range between 80 ° and 140 °.

Door drive (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the support rail (64) and the first guide rail (44), in particular all the guide rails (44, 54), are aligned at least in sections parallel or substantially parallel to one another.

Door drive (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the support ball (60) with the support slide (62) and the support rail (64) also forms a linear motor.

Door drive (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the first guide rail (44) and / or the support rail (64) has a latching position at at least one end for latching the first guide ball (40) and / or the support ball ( 60).

Sliding door device (100) for a vehicle, comprising a sliding door (110) and a door drive (10) with the features of one of the Claims 1 to 9 , wherein the sliding door (110) is attached to the carrier plate (20) and the bearing device (30) is arranged fixed to the vehicle.