DE102019127875A1

DE102019127875A1 - Swivel system for a vehicle as well as a linear actuator for opening and closing a vehicle door

Info

Publication number: DE102019127875A1
Application number: DE102019127875.9A
Authority: DE
Inventors: Andreas Wöllner
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2019-10-16
Filing date: 2019-10-16
Publication date: 2021-04-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schwenksystem (1) für ein Fahrzeug (2), umfassend eine Fahrzeugtür (3), die dazu eingerichtet ist, schwenkbar an einer Karosserie (4) des Fahrzeugs (2) angeordnet zu sein, und einen Linearaktuator (5) zum Öffnen und Schließen der Fahrzeugtür (3), wobei der Linearaktuator (5) einen ersten und zweiten Führungsarm (6, 7) aufweist, wobei der erste Führungsarm (6) koaxial zum zweiten Führungsarm (7) angeordnet sowie in axialer Richtung ohne eine Selbsthemmung verlagerbar ist, wobei ferner der erste Führungsarm (6) zumindest mittelbar dreh- und positionsfest an der Fahrzeugtür (3) angeordnet ist, wobei der zweite Führungsarm (7) dazu eingerichtet ist, zumindest mittelbar schwenkbar an der Karosserie (4) angeordnet zu sein. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug (2) mit einem solchen Schwenksystem (1) sowie einen Linearaktuator (5) zum Öffnen und Schließen der Fahrzeugtür (3).The invention relates to a pivoting system (1) for a vehicle (2), comprising a vehicle door (3) which is designed to be pivotably arranged on a body (4) of the vehicle (2), and a linear actuator (5) for Opening and closing the vehicle door (3), the linear actuator (5) having a first and second guide arm (6, 7), the first guide arm (6) being arranged coaxially to the second guide arm (7) and being displaceable in the axial direction without self-locking wherein the first guide arm (6) is at least indirectly rotatably and positionally fixed on the vehicle door (3), the second guide arm (7) being set up to be at least indirectly pivotable on the body (4). The invention also relates to a vehicle (2) with such a pivoting system (1) and a linear actuator (5) for opening and closing the vehicle door (3).

Description

Die Erfindung betrifft ein Schwenksystem für ein Fahrzeug, umfassend eine Fahrzeugtür und einen Linearaktuator zum Öffnen und Schließen der Fahrzeugtür. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einem solchen Schwenksystem sowie einen Linearaktuator zum Öffnen und Schließen der Fahrzeugtür.The invention relates to a pivoting system for a vehicle, comprising a vehicle door and a linear actuator for opening and closing the vehicle door. The invention also relates to a vehicle with such a pivoting system and a linear actuator for opening and closing the vehicle door.

Schwenkbare Fahrzeugtüren werden in Fahrzeugen verwendet, um diese darüber zu besteigen oder zu verlassen. In Personenkraftwagen werden Fahrzeugtüren manuell geöffnet und geschlossen. In Bussen und Bahnen haben sich automatisch öffnende und schließende Fahrzeugtüren etabliert. Im Rahmen der stets anwachsenden Automatisierung von Fahrzeugen für den Individualverkehr, sind Systeme entstanden, die sich automatisch betreiben lassen. Viele automatische Systeme wandeln eine rotatorische Bewegung einer elektrischen Maschine in eine translatorische Bewegung zum Öffnen und Schließen der Fahrzeugtür auf. Solche Systeme weisen in der Regel bei einem Ausfall der elektrischen Maschine eine Selbsthemmung auf, sodass die Fahrzeugtür dann nur schwer geöffnet werden kann.Swiveling vehicle doors are used in vehicles in order to climb on or off them. In passenger cars, vehicle doors are opened and closed manually. Automatically opening and closing vehicle doors have become established in buses and trains. In the context of the ever increasing automation of vehicles for private transport, systems have emerged that can be operated automatically. Many automatic systems convert a rotary movement of an electrical machine into a translational movement for opening and closing the vehicle door. Such systems generally have a self-locking mechanism in the event of a failure of the electrical machine, so that the vehicle door can then only be opened with difficulty.

Aus der DE 10 2018 103 224 A1 ist ein Linearaktuator für eine Fahrzeugtür bekannt, der zwei teleskopisch in- und auseinander bewegbare Rohre, einen Stellmotor und eine Bremseinrichtung aufweist. Beiden Rohre sind über ein im inneren Rohr angeordnetes Federelement miteinander gekoppelt. Durch den Stellmotor sind die beiden Rohre gegeneinander verschiebbar. Die Bremseinrichtung ist so angeordnet, dass sie die beiden Rohre in der jeweiligen Relativposition zueinander festlegt. Der Stellmotor ist als Linearmotor ohne Selbsthemmung ausgebildet.From the DE 10 2018 103 224 A1 a linear actuator for a vehicle door is known, which has two tubes which can be telescopically moved in and apart, a servomotor and a braking device. Both tubes are coupled to one another via a spring element arranged in the inner tube. The two tubes can be moved against each other by the servomotor. The braking device is arranged in such a way that it fixes the two tubes in the respective relative position to one another. The servomotor is designed as a linear motor without self-locking.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Schwenksystem und einen Linearaktuator für ein Fahrzeug vorzuschlagen, die einfach und robust aufgebaut sind sowie eine erhöhte Betriebssicherheit aufweisen. Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand von Patentanspruch 1 und 9. Bevorzugte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.The object of the present invention is to propose a swivel system and a linear actuator for a vehicle that are simple and robust and have increased operational reliability. The object is achieved by the subject matter of claims 1 and 9. Preferred embodiments can be found in the dependent claims.

Ein erfindungsgemäßes Schwenksystem für ein Fahrzeug umfasst eine Fahrzeugtür, die dazu eingerichtet ist, schwenkbar an einer Karosserie des Fahrzeugs angeordnet zu sein, und einen Linearaktuator zum Öffnen und Schließen der Fahrzeugtür, wobei der Linearaktuator einen ersten und zweiten Führungsarm aufweist, wobei der erste Führungsarm koaxial zum zweiten Führungsarm angeordnet sowie in axialer Richtung ohne eine Selbsthemmung verlagerbar ist, wobei ferner der erste Führungsarm zumindest mittelbar dreh- und positionsfest an der Fahrzeugtür angeordnet ist, wobei der zweite Führungsarm dazu eingerichtet ist, zumindest mittelbar schwenkbar an der Karosserie angeordnet zu sein.A pivoting system according to the invention for a vehicle comprises a vehicle door, which is configured to be pivotably arranged on a body of the vehicle, and a linear actuator for opening and closing the vehicle door, the linear actuator having a first and second guide arm, the first guide arm being coaxial is arranged to the second guide arm and can be displaced in the axial direction without self-locking, the first guide arm also being arranged at least indirectly in a rotationally and positionally fixed manner on the vehicle door, the second guide arm being designed to be arranged at least indirectly pivotably on the body.

Dadurch, dass die beiden Führungsarme des Linearaktuators ohne Selbsthemmung verlagerbar sind, wird die Sicherheit bei einem Ausfall des Schwenksystems erhöht, da die Fahrzeugtür durch Krafteinwirkung von Fahrzeuginsassen oder außerhalb des Fahrzeugs befindlichen Personen geöffnet werden kann. Der Linearaktuator ist gegenüber anderer Aktuatoren, die eine rotatorische Bewegungskomponente aufweisen, einfach und robust aufgebaut.Because the two guide arms of the linear actuator can be displaced without self-locking, safety is increased in the event of failure of the pivoting system, since the vehicle door can be opened by the action of force from vehicle occupants or people outside the vehicle. The linear actuator has a simple and robust structure compared to other actuators that have a rotational movement component.

Die beiden Führungsarme des Linearaktuators sind relativ zueinander in axialer Richtung, also in Längsrichtung auf einer Translationsachse verlagerbar. Mithin führt zumindest einer der beiden Führungsarme eine translatorische Bewegung entlang der Translationsachse aus. Der stationär festgelegte Führungsarm ist somit als Stator ausgebildet, wobei der in Längsrichtung zum festgelegten Führungsarm verlagerbare Führungsarm als Läufer ausgebildet ist. Durch eine Bestromung des Stators wird der Läufer axial bewegt. Insbesondere ist der Läufer innerhalb des Stators angeordnet und erstreckt sich in axialer Richtung über den Stator hinaus. Vorzugsweise ist der Stator rohrförmig ausgebildet, wobei der Läufer stangenförmig innerhalb des rohrförmigen Stators angeordnet ist. Bevorzugt ist der Läufer gleitend im Stator gelagert.The two guide arms of the linear actuator can be displaced relative to one another in the axial direction, that is to say in the longitudinal direction on a translation axis. Consequently, at least one of the two guide arms carries out a translational movement along the translation axis. The stationary fixed guide arm is thus designed as a stator, the guide arm displaceable in the longitudinal direction to the fixed guide arm being designed as a runner. When the stator is energized, the rotor is moved axially. In particular, the rotor is arranged inside the stator and extends in the axial direction beyond the stator. The stator is preferably of tubular design, the rotor being arranged in the form of a rod within the tubular stator. The rotor is preferably mounted in a sliding manner in the stator.

Beispielsweise umfasst das Schwenksystem ein Betätigungselement bzw. einen haptischen Taster, der dazu eingerichtet ist, den Linearaktuator zu betätigen, insbesondere eine Bestromung des Linearaktuators einzustellen, um die Fahrzeugtür zu Öffnen und/oder zu Schließen. Insbesondere kann zum Schließen der Fahrzeugtür auch ein Zähler vorgesehen sein, der dazu eingerichtet ist, die Fahrzeugtür nach Ablauf einer Zeitdauer zu Schließen.For example, the pivoting system comprises an actuating element or a haptic button which is set up to actuate the linear actuator, in particular to set an energization of the linear actuator in order to open and / or close the vehicle door. In particular, a counter can also be provided for closing the vehicle door, which counter is set up to close the vehicle door after a period of time has elapsed.

Unter einer zumindest mittelbaren Verbindung eines der Führungsarme mit der Fahrzeugtür oder der Karosserie ist zu verstehen, dass der jeweilige Führungsarm entweder direkt also unmittelbar oder mittelbar über zumindest ein weiteres Element mit der Fahrzeugtür oder der Karosserie verbunden ist.An at least indirect connection of one of the guide arms to the vehicle door or the body is to be understood as meaning that the respective guide arm is connected to the vehicle door or the body either directly or indirectly via at least one further element.

Unter einer dreh- und positionsfesten Verbindung des Führungsarmes ist zu verstehen, dass der Führungsarm an seinem Anbindungspunkt fest und somit unbeweglich und nicht drehbar, also stationär festgelegt ist. Eine schwenkbare Verbindung ermöglicht ein Rotieren bzw. Schwenken des Führungsarmes um eine Rotationsachse.A rotationally and positionally fixed connection of the guide arm is to be understood as meaning that the guide arm is fixed at its connection point and therefore immobile and non-rotatable, that is to say stationary. A pivotable connection enables the guide arm to rotate or pivot about an axis of rotation.

Vorzugsweise ist der erste Führungsarm mittelbar über ein Distanzelement an der Fahrzeugtür angeordnet, wobei das Distanzelement dreh- und positionsfest an dem ersten Führungsarm und an der Fahrzeugtür angeordnet ist. Das Distanzelement ist beispielsweise formschlüssig oder stoffschlüssig mit der Fahrzeugtür verbunden. Insbesondere kann das Distanzelement einteilig oder mehrteilig mit der Fahrzeugtür verbunden sein. Ferner ist das Distanzelement beispielsweise formschlüssig oder stoffschlüssig mit dem ersten Führungsarm verbunden. Insbesondere kann das Distanzelement einteilig oder mehrteilig mit dem ersten Führungsarm verbunden sein. Beispielsweise ist das Distanzelement an einem freien Endbereich des ersten Führungsarms angeordnet.The first guide arm is preferably attached to the vehicle door indirectly via a spacer element arranged, wherein the spacer element is rotatably and positionally fixed on the first guide arm and on the vehicle door. The spacer element is, for example, positively or materially connected to the vehicle door. In particular, the spacer element can be connected to the vehicle door in one piece or in several parts. Furthermore, the spacer element is, for example, connected to the first guide arm with a form fit or material fit. In particular, the spacer element can be connected to the first guide arm in one piece or in several parts. For example, the spacer element is arranged on a free end region of the first guide arm.

Bevorzugt ist der zweite Führungsarm dazu eingerichtet, mittelbar über ein Schwenkelement an der Karosserie angeordnet zu sein, wobei das Schwenkelement dreh- und positionsfest an dem zweiten Führungsarm angeordnet ist, und wobei das Schwenkelement dazu eingerichtet ist, drehbar an der Karosserie angeordnet zu sein. Das Schwenkelement ist vorzugsweise als einseitig drehbar gelagertes Distanzelement ausgebildet. Beispielsweise ist das Schwenkelement gelenkig oder drehbar gelagert an der Karosserie aufgenommen. Ferner ist das Schwenkelement beispielsweise formschlüssig oder stoffschlüssig mit dem zweiten Führungsarm verbunden. Insbesondere kann das Schwenkelement einteilig oder mehrteilig mit dem zweiten Führungsarm verbunden sein. Beispielsweise ist das Schwenkelement an einem freien Endbereich des zweiten Führungsarms angeordnet.The second guide arm is preferably set up to be arranged indirectly via a swivel element on the body, the swivel element being arranged on the second guide arm in a rotationally and positionally fixed manner, and the swivel element being set up to be arranged rotatably on the body. The pivot element is preferably designed as a spacer element that is rotatably mounted on one side. For example, the pivot element is mounted on the body in an articulated or rotatable manner. Furthermore, the swivel element is, for example, positively or materially connected to the second guide arm. In particular, the pivot element can be connected to the second guide arm in one piece or in several parts. For example, the pivot element is arranged on a free end region of the second guide arm.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Schwenksystem mindestens eine Arretierungseinheit, die dazu eingerichtet ist, die Fahrzeugtür in mindestens einer Position kraft- und/oder formschlüssig festzulegen. Bevorzugt ist die mindestens eine Arretierungseinheit an oder in dem Linearaktuator angeordnet. Alternativ oder ergänzend ist die mindestens eine Arretierungseinheit an der Fahrzeugtür angeordnet. Insbesondere ist die Arretierungseinheit dazu eingerichtet, die Fahrzeugtür in einer geschlossenen und/oder geöffneten Endposition festzulegen, um auf eine Bestromung des Linearaktuators in der Endposition zu verzichten. Ferner ist es aber auch denkbar die Fahrzeugtür in jeder Zwischenposition zwischen den beiden Endpositionen, also zwischen der geöffneten und geschlossenen Position kraft- und/oder formschlüssig festzulegen, beispielsweise durch eine Bremse.According to a preferred embodiment of the invention, the pivoting system comprises at least one locking unit which is set up to fix the vehicle door in at least one position in a non-positive and / or positive manner. The at least one locking unit is preferably arranged on or in the linear actuator. As an alternative or in addition, the at least one locking unit is arranged on the vehicle door. In particular, the locking unit is set up to fix the vehicle door in a closed and / or open end position in order to dispense with energizing the linear actuator in the end position. Furthermore, however, it is also conceivable to fix the vehicle door in any intermediate position between the two end positions, that is, between the open and closed position, in a non-positive and / or positive manner, for example by means of a brake.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Arretierungseinheit ein durch eine Feder belastetes Sperrelement auf, das dazu eingerichtet ist, in eine Sperrkontur einzudringen, um die Fahrzeugtür in der mindestens einen Position kraft- und formschlüssig festzulegen. Beispielsweise ist das Sperrelement als Sperrkugel, Sperrbolzen oder Sperrzylinder ausgebildet und zumindest teilweise in einer Hülse bzw. einem Topf angeordnet, wobei ferner auch die Feder in der Hülse bzw. im Topf angeordnet ist. Die Feder ist bevorzugt als Druckfeder ausgebildet und dazu eingerichtet, das Sperrelement vorzuspannen. Sobald das Sperrelement und die Sperrkontur fluchten, drückt die Feder das Sperrelement in die Sperrkontur und ermöglicht eine kraft- und formschlüssige Verbindung. Die Sperrkontur ist beispielsweise an dem Linearaktuator, beispielsweise an dem ersten oder zweiten Führungsarm, oder an der Fahrzeugtür ausgebildet.According to a preferred embodiment of the invention, the locking unit has a locking element loaded by a spring, which is designed to penetrate a locking contour in order to fix the vehicle door in the at least one position in a non-positive and positive manner. For example, the locking element is designed as a locking ball, locking bolt or locking cylinder and is at least partially arranged in a sleeve or a pot, the spring also being arranged in the sleeve or in the pot. The spring is preferably designed as a compression spring and is designed to preload the locking element. As soon as the locking element and the locking contour are in alignment, the spring presses the locking element into the locking contour and enables a non-positive and positive connection. The locking contour is formed, for example, on the linear actuator, for example on the first or second guide arm, or on the vehicle door.

Vorzugsweise ist die Fahrzeugtür bei kraft- und/oder formschlüssig festgelegter Position mittels Arretierungseinheit sowie bei unbestromten Linearaktuator dazu eingerichtet, mittels Krafteinwirkung geöffnet zu werden. Insbesondere ist die Arretierungskraft der Arretierungseinheit derart bemessen, dass Fahrzeuginsassen oder Personen außerhalb des Fahrzeugs die Fahrzeugtür durch mäßige Krafteinwirkung, also ohne wesentliche Anstrengung oder spezielles Werkzeug öffnen können, wenn der Linearaktuator unbestromt ist. Beispielsweise kann im Fahrzeug ein Notausschalter vorgesehen sein, der bei Betätigung zunächst das Fahrzeug stoppt und dann das Schwenksystem abschaltet, sodass der Linearaktuator im unbestromten Zustand vorliegt. The vehicle door is preferably set up to be opened by the action of force when the position is positively and / or positively fixed by means of a locking unit and when the linear actuator is de-energized. In particular, the locking force of the locking unit is such that vehicle occupants or people outside the vehicle can open the vehicle door by applying moderate force, that is, without significant effort or special tools, when the linear actuator is de-energized. For example, an emergency stop switch can be provided in the vehicle which, when actuated, first stops the vehicle and then switches off the pivoting system so that the linear actuator is in the de-energized state.

Durch Krafteinwirkung auf die Fahrzeugtür wird die Arretierungseinheit gelöst, sodass die Fahrzeugtür von innen aufgedrückt bzw. von außen aufgezogen werden kann.The locking unit is released by exerting force on the vehicle door so that the vehicle door can be pushed open from the inside or pulled open from the outside.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Schwenksystem einen Einklemmschutz, der dazu eingerichtet ist, einen Widerstand beim Öffnen und Schließen der Fahrzeugtür zu erfassen. Die Erfassung eines Widerstands beim Öffnen und Schließen der Fahrzeugtür kann beispielsweise mittels eines Steuergeräts des Linearaktuators erfolgen. Insbesondere überwacht das Steuergerät den Stromfluss und/oder die Spannung des Linearaktuators. Steigt der Stromfluss und/oder die Spannung auf Grund eines eingeklemmten Objekts an, wird dies im Steuergerät erkannt, wobei dann der Linearaktuator abgeschaltet wird. Alternativ ist es auch denkbar, dass der Einklemmschutz durch druckempfindliche Elemente an der Fahrzeugtür einen Widerstand beim Öffnen und Schließen der Fahrzeugtür erfasst.According to a preferred embodiment of the invention, the pivoting system comprises an anti-trap device which is designed to detect resistance when the vehicle door is opened and closed. A resistance when opening and closing the vehicle door can be detected, for example, by means of a control device of the linear actuator. In particular, the control device monitors the current flow and / or the voltage of the linear actuator. If the current flow and / or the voltage increases due to a trapped object, this is recognized in the control unit, and the linear actuator is then switched off. Alternatively, it is also conceivable that the anti-trap protection detects resistance when the vehicle door is opened and closed by means of pressure-sensitive elements on the vehicle door.

Vorzugsweise weist der Einklemmschutz mindestens einen Sensor auf, der dazu eingerichtet ist, zumindest einen Schwenkbereich der Fahrzeugtür zu überwachen. Beispielsweise ist der mindestens eine Sensor ein optischer Sensor, vorzugsweise eine Kamera oder Lichtschranke, die den Schwenkbereich der Fahrzeugtür auf Hindernisse überwacht, und ein Öffnen oder Schließen der Fahrzeugtür verhindert, wenn ein Hindernis im Schwenkbereich der Fahrzeugtür angeordnet ist. Alterativ oder ergänzend kann der mindestens eine Sensor ein Drucksensor oder Ultraschallsensor sein.The anti-trap protection device preferably has at least one sensor which is set up to monitor at least one pivoting range of the vehicle door. For example, the at least one sensor is an optical sensor, preferably a camera or light barrier, which monitors the pivoting range of the vehicle door for obstacles, and an opening or closing of the vehicle door prevented if an obstacle is arranged in the pivoting range of the vehicle door. As an alternative or in addition, the at least one sensor can be a pressure sensor or an ultrasonic sensor.

Ferner betrifft die Erfindung einen Linearaktuator zum Öffnen und Schließen einer Fahrzeugtür eines Fahrzeugs, umfassend einen ersten und zweiten Führungsarm, wobei der erste Führungsarm koaxial zum zweiten Führungsarm angeordnet sowie in axialer Richtung ohne eine Selbsthemmung verlagerbar ist, wobei ferner der erste Führungsarm dazu eingerichtet ist, zumindest mittelbar positionsfest an der Fahrzeugtür angeordnet zu sein, wobei der zweite Führungsarm dazu eingerichtet ist, zumindest mittelbar schwenkbar an einer Karosserie des Fahrzeugs angeordnet zu sein.The invention also relates to a linear actuator for opening and closing a vehicle door of a vehicle, comprising a first and a second guide arm, the first guide arm being arranged coaxially to the second guide arm and being displaceable in the axial direction without self-locking, the first guide arm also being designed to to be arranged at least indirectly in a fixed position on the vehicle door, the second guide arm being designed to be arranged at least indirectly pivotably on a body of the vehicle.

Der Linearaktuator ist eine elektrische Antriebsmaschine. Anders als bei rotierenden Antriebsmaschinen versetzt der Linearaktuator den als Läufer ausgebildeten ersten Führungsarm nicht in eine rotierende Bewegung, sondern schiebt ihn translatorisch auf gerader Bahn durch den zweiten Führungsarm, der als rohrförmiger Stator ausgebildet ist. Durch die komplementäre Polung von Läufer und Stator wird der Läufer durch die magnetische Anziehungskraft zu einem magnetischen Gegenpol hingezogen. Ferner stoßen sich Läufer und Stator durch identische Polung voneinander ab. Diese beiden Faktoren werden genutzt, um den Läufer des Linearaktuators in Bewegung zu versetzen und durch den Stator gleiten zu lassen.The linear actuator is an electric drive machine. In contrast to rotating drive machines, the linear actuator does not set the first guide arm, which is designed as a runner, into a rotating movement, but rather pushes it translationally on a straight path through the second guide arm, which is designed as a tubular stator. Due to the complementary polarity of the rotor and stator, the rotor is drawn to a magnetic opposite pole by the magnetic force of attraction. Furthermore, the rotor and stator repel each other due to their identical polarity. These two factors are used to set the rotor of the linear actuator in motion and to let it slide through the stator.

Der Linearaktuator kann eigengesteuert oder fremdgesteuert ausgebildet sein. Beim eigengesteuerten Linearaktuator befinden sich Spulen im Stator des Linearaktuators, die separat angesteuert werden. Im Läufer befinden sich Permanentmagnete. Durch gerichtetes Ansteuern der Spulen wird der Läufer durch den Stator gezogen. Bei einem fremdgesteuerten Linearaktuator befinden sich Spulen im Stator, die separat angesteuert werden, wobei im Läufer Spulen verbaut sind, die einzeln ansteuerbar sind. Dadurch wird der Läufer durch den Stator gezogen und geschoben.The linear actuator can be designed to be self-controlled or externally controlled. The self-controlled linear actuator has coils in the stator of the linear actuator, which are controlled separately. There are permanent magnets in the rotor. Directional control of the coils pulls the rotor through the stator. In the case of an externally controlled linear actuator, there are coils in the stator that are controlled separately, with coils that can be controlled individually being built into the rotor. This pulls and pushes the rotor through the stator.

Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug mit mindestens einem erfindungsgemäßen Schwenksystem. Insbesondere ist das Fahrzeug ein zumindest teilweise autonom fahrendes Kraftfahrzeug, das zur Beförderung von Personen vorgesehen ist. Bevorzugt weist das Fahrzeug zwei erfindungsgemäße Schwenksysteme auf. Mithin kann eine Kabine des Fahrzeugs über die beiden Fahrzeugtüren, die bevorzugt nebeneinander angeordnet sind, betreten werden, wobei die Kabine beispielsweise vier bis sechs Personen aufnehmen kann. Im geschlossenen Zustand verschließen die beiden Fahrzeugtüren eine Öffnung in der Karosserie des Fahrzeugs. Insbesondere sind die beiden Fahrzeugtüren als Portaltür ausgebildet. Unter einer Portaltür ist zu verstehen, dass die vordere Fahrzeugtür vorne angeschlagen ist und die hintere Fahrzeugtür hinten angeschlagen ist. Insbesondere sind die beiden Fahrzeugtüren der Portaltür identisch ausgebildet und achssymmetrisch zueinander angeordnet.The invention also relates to a vehicle with at least one pivot system according to the invention. In particular, the vehicle is an at least partially autonomous motor vehicle that is provided for transporting people. The vehicle preferably has two pivot systems according to the invention. A cabin of the vehicle can therefore be entered via the two vehicle doors, which are preferably arranged next to one another, the cabin being able to accommodate four to six people, for example. When closed, the two vehicle doors close an opening in the body of the vehicle. In particular, the two vehicle doors are designed as portal doors. A portal door is to be understood as meaning that the front vehicle door is hinged at the front and the rear vehicle door is hinged at the rear. In particular, the two vehicle doors of the portal door are of identical design and are arranged axially symmetrically to one another.

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt, wobei gleich Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigt

1 eine schematische Draufsicht zur Veranschaulichung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs mit zwei erfindungsgemäßen Schwenksystemen,
2 eine weitere schematische Draufsicht des erfindungsgemäßen Fahrzeugs gemäß 1,
3 eine schematische, teilweise transparente Darstellung zur Veranschaulichung eines erfindungsgemäßen Linearaktuators gemäß 1 und 2, und
4 eine schematische Detailschnittdarstellung zur Veranschaulichung einer Arretierungseinheit des Linearaktuators gemäß 3.

Further measures improving the invention are shown in more detail below together with the description of a preferred exemplary embodiment of the invention with reference to the figures, the same elements being provided with the same reference symbols. It shows

1 a schematic plan view to illustrate a vehicle according to the invention with two pivot systems according to the invention,
2 a further schematic plan view of the vehicle according to the invention according to 1 ,
3 a schematic, partially transparent representation to illustrate a linear actuator according to the invention according to 1 and 2 , and
4th a schematic detailed sectional view to illustrate a locking unit of the linear actuator according to FIG 3 .

Gemäß den 1 und 2 weist ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 2 eine Karosserie 4 und vier Räder 16 auf. In den Rädern 16 sind als Radnabenmotoren ausgebildete Antriebsmaschinen zum Antrieb des Fahrzeugs 2 angeordnet, jedoch hier nicht dargestellt. Ferner umfasst das Fahrzeug 2 eine Kabine 17 mit vier Sitzen 18 zur Aufnahme von Personen. Mithin dient das Fahrzeug 2 zur Beförderung von bis zu vier Personen, die auf den Sitzen 18 in der Kabine 17 Platz nehmen können, wobei das Fahrzeug 2 zum autonomen oder ferngesteuerten Fahrbetrieb vorgesehen ist. Die Kabine 17 kann über zwei Fahrzeugtüren 3, die vorliegend als Portaltür ausgebildet sind, betreten und verlassen werden. Gemäß 1 sind die beiden Fahrzeugtüren 3 geschlossen. Gemäß 2 sind die beiden Fahrzeugtüren 3 geöffnet. Jede Fahrzeugtür 3 ist Teil eines jeweiligen erfindungsgemäßen Schwenksystems 1.According to the 1 and 2 has a vehicle according to the invention 2 a body 4th and four wheels 16 on. In the wheels 16 are drive machines designed as wheel hub motors for driving the vehicle 2 arranged, but not shown here. The vehicle also includes 2 a cabin 17th with four seats 18th for receiving people. The vehicle is therefore used 2 to carry up to four people sitting on the seats 18th in the cabin 17th Can take a seat with the vehicle 2 is intended for autonomous or remote-controlled driving. The cabin 17th can be accessed through two vehicle doors 3 , which in the present case are designed as portal doors, can be entered and exited. According to 1 are the two vehicle doors 3 closed. According to 2 are the two vehicle doors 3 open. Every vehicle door 3 is part of a respective pivot system according to the invention 1 .

Das jeweilige Schwenksystem 1 umfasst die jeweilige Fahrzeugtür 3 und einen jeweiligen Linearaktuator 5 zum Öffnen und Schließen der jeweiligen Fahrzeugtür 3. Die jeweilige Fahrzeugtür 3 ist drehbar bzw. schwenkbar über ein jeweiliges Scharnier 20 an der Karosserie 4 des Fahrzeugs 2 angeordnet. Der jeweilige Linearaktuator 5 umfasst jeweils einen ersten und zweiten Führungsarm 6, 7, wobei der jeweils erste Führungsarm 6 koaxial zum jeweils zweiten Führungsarm 7 angeordnet sowie in axialer Richtung ohne eine Selbsthemmung verlagerbar ist. Ferner ist der jeweils erste Führungsarm 6 mittelbar über ein jeweiliges Distanzelement 8 an der jeweiligen Fahrzeugtür 3 angeordnet, wobei das jeweilige Distanzelement 8 dreh- und positionsfest an dem ersten Führungsarm 6 und an der Fahrzeugtür 3 angeordnet ist. Der jeweils zweite Führungsarm 7 ist mittelbar über ein jeweiliges Schwenkelement 9 an der Karosserie 4 angeordnet, wobei das jeweilige Schwenkelement 8 dreh- und positionsfest an dem zweiten Führungsarm 7 angeordnet ist, und wobei das jeweilige Schwenkelement 8 drehbar bzw. schwenkbar über ein jeweiliges Lagerelement 19 an der Karosserie 4 angeordnet ist.The respective swivel system 1 includes the respective vehicle door 3 and a respective linear actuator 5 for opening and closing the respective vehicle door 3 . The respective vehicle door 3 can be rotated or pivoted via a respective hinge 20th on the body 4th of the vehicle 2 arranged. The respective linear actuator 5 each comprises a first and a second guide arm 6th , 7th , the first guide arm in each case 6th coaxial to the second guide arm 7th arranged and displaceable in the axial direction without a self-locking is. Furthermore, the first guide arm in each case 6th indirectly via a respective spacer element 8th on the respective vehicle door 3 arranged, the respective spacer element 8th rotatably and positionally fixed on the first guide arm 6th and on the vehicle door 3 is arranged. The second guide arm 7th is indirect via a respective swivel element 9 on the body 4th arranged, the respective pivot element 8th rotatably and positionally fixed on the second guide arm 7th is arranged, and wherein the respective pivot element 8th rotatable or pivotable via a respective bearing element 19th on the body 4th is arranged.

Ferner umfasst das jeweilige Schwenksystem 1 einen jeweiligen Einklemmschutz 14, der dazu eingerichtet ist, einen Widerstand beim Öffnen und Schließen der jeweiligen Fahrzeugtür 3, an der dieser angeordnet ist, zu erfassen. Der jeweilige Einklemmschutz 14 weist dazu einen jeweiligen Sensor 15 auf, der dazu eingerichtet ist, einen Schwenkbereich der jeweiligen Fahrzeugtür 3 zu überwachen.The respective swivel system also includes 1 a respective anti-trap protection 14th , which is set up to provide a resistance when opening and closing the respective vehicle door 3 on which this is arranged to be recorded. The respective anti-trap protection 14th has a respective sensor for this purpose 15th which is set up for this purpose, a pivoting range of the respective vehicle door 3 to monitor.

In 3 ist der erfindungsgemäße Linearaktuator 5 aus den 1 und 2 isoliert dargestellt. Der erste und zweite Führungsarm 6, 7 sind auf einer gemeinsamen Achse 21 angeordnet und entlang dieser Achse 21 ohne eine Selbsthemmung verlagerbar. Vorliegend ist der erste Führungsarm 6 als Läufer ausgebildet und innerhalb des als rohrförmigen Stator ausgebildeten zweiten Führungsarm 7 gleitend gelagert, um bei Bestromung des Stators oder Krafteinwirkung auf die Fahrzeugtür 3 relativ zum zweiten Führungsarm 7 translatorisch verlagert zu werden. Der erste Führungsarm 6 ist dazu eingerichtet, mittelbar über das Distanzelement 8 an der Fahrzeugtür 3 angeordnet zu sein, wobei das Distanzelement 8 dreh- und positionsfest an dem ersten Führungsarm 6 angeordnet ist, und wobei das Distanzelement 8 dazu eingerichtet ist dreh- und positionsfest an der Fahrzeugtür 3 angeordnet zu sein. Der zweite Führungsarm 7 ist dazu eingerichtet, mittelbar über das Schwenkelement 9 an der Karosserie 4 angeordnet zu sein, wobei das Schwenkelement 8 dreh- und positionsfest an dem zweiten Führungsarm 7 angeordnet ist, und wobei das Schwenkelement 8 dazu eingerichtet ist, über das Lagerelement 19 drehbar an der Karosserie 4 angeordnet zu sein.In 3 is the linear actuator according to the invention 5 from the 1 and 2 shown in isolation. The first and second guide arm 6th , 7th are on a common axis 21 arranged and along this axis 21 can be moved without self-locking. Here is the first guide arm 6th designed as a rotor and within the second guide arm designed as a tubular stator 7th Slidably mounted so that when current is supplied to the stator or when a force is applied to the vehicle door 3 relative to the second guide arm 7th to be shifted translationally. The first guide arm 6th is set up to do this indirectly via the spacer element 8th on the vehicle door 3 to be arranged, the spacer element 8th rotatably and positionally fixed on the first guide arm 6th is arranged, and wherein the spacer element 8th set up for this purpose is rotatable and fixed in position on the vehicle door 3 to be arranged. The second guide arm 7th is set up to do this indirectly via the swivel element 9 on the body 4th to be arranged, the pivot element 8th rotatably and positionally fixed on the second guide arm 7th is arranged, and wherein the pivot element 8th is set up for this on the bearing element 19th rotatable on the body 4th to be arranged.

An dem zweiten Führungsarm 7 ist eine Arretierungseinheit 10 angeordnet, die dazu eingerichtet ist, die Fahrzeugtür 3 mittelbar über den ersten Führungsarm 6 in zwei Endpositionen kraft- und formschlüssig festzulegen. Die erste Endposition liegt im vollständig geschlossenen Zustand der Fahrzeugtür 3 gemäß 1 vor, wobei die zweite Endposition im vollständig geöffneten Zustand der Fahrzeugtür 3 gemäß 2 vorliegt. Dazu sind an dem ersten Führungsarm 6 eine erste und zweite Sperrkontur 13a, 13b ausgebildet. Wenn die Arretierungseinheit 10 mit der ersten Sperrkontur 13a zusammenwirkt, wird die Fahrzeugtür 3 in der ersten Endposition arretiert. Wenn die Arretierungseinheit 10 mit der zweiten Sperrkontur 13b zusammenwirkt, wird die Fahrzeugtür 3 in der zweiten Endposition arretiert. Die Arretierungseinheit 3 ist derart ausgelegt, dass die Fahrzeugtür 3 im arretierten Zustand sowie bei unbestromten Linearaktuator 5 mittels Krafteinwirkung auf die Fahrzeugtür 3 geöffnet werden kann, weil der Linearaktuator 5 keine Selbsthemmung aufweist.On the second guide arm 7th is a locking unit 10 arranged, which is set up, the vehicle door 3 indirectly via the first guide arm 6th to be fixed positively and positively in two end positions. The first end position is when the vehicle door is completely closed 3 according to 1 before, the second end position in the fully open state of the vehicle door 3 according to 2 is present. These are on the first guide arm 6th a first and a second locking contour 13a , 13b educated. When the locking unit 10 with the first locking contour 13a cooperates, the vehicle door 3 locked in the first end position. When the locking unit 10 with the second locking contour 13b cooperates, the vehicle door 3 locked in the second end position. The locking unit 3 is designed so that the vehicle door 3 in the locked state and when the linear actuator is de-energized 5 by applying force to the vehicle door 3 can be opened because of the linear actuator 5 has no self-locking.

4 zeigt die Arretierungseinheit 10 gemäß 3 im Detail. Die Arretierungseinheit 10 umfasst ein durch eine Feder 11 belastetes Sperrelement 12, das dazu eingerichtet ist, in die jeweilige Sperrkontur 13a, 13b am ersten Führungsarm 6 einzudringen, um die Fahrzeugtür 3 in den Endpositionen zu arretieren. Das Sperrelement 12 und die Feder 11 sind in einem hülsenförmigen Topf 22 angeordnet, wobei die Feder 11 an einem Topfboden abgestützt ist und das Sperrelement 12 teilweise aus dem Topf 22 drückt. 4th shows the locking unit 10 according to 3 in detail. The locking unit 10 includes one by a spring 11 loaded locking element 12th , which is set up for this, in the respective locking contour 13a , 13b on the first guide arm 6th to penetrate to the vehicle door 3 to lock in the end positions. The locking element 12th and the pen 11 are in a sleeve-shaped pot 22nd arranged, the spring 11 is supported on a pot bottom and the locking element 12th partly out of the pot 22nd presses.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: SchwenksystemSwivel system
22: Fahrzeugvehicle
33: FahrzeugtürVehicle door
44th: Karosseriebody
55: LinearaktuatorLinear actuator
66th: erster Führungsarmfirst guide arm
77th: zweiter Führungsarmsecond guide arm
88th: DistanzelementSpacer element
99: SchwenkelementSwivel element
1010: ArretierungseinheitLocking unit
1111: Federfeather
1212th: SperrelementLocking element
13a, 13b13a, 13b: SperrkonturLocking contour
1414th: EinklemmschutzAnti-trap protection
1515th: Sensorsensor
1616: Radwheel
1717th: Kabinecabin
1818th: SitzSeat
1919th: LagerelementBearing element
2020th: Scharnierhinge
2121: Achseaxis
2222nd: Topfpot

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102018103224 A1 [0003]

Claims

A pivoting system (1) for a vehicle (2), comprising a vehicle door (3) which is designed to be pivotably arranged on a body (4) of the vehicle (2), and a linear actuator (5) for opening and closing the Vehicle door (3), wherein the linear actuator (5) has a first and second guide arm (6, 7), wherein the first guide arm (6) is arranged coaxially to the second guide arm (7) and can be displaced in the axial direction without self-locking, furthermore the first guide arm (6) is at least indirectly rotatably and positionally fixed on the vehicle door (3), the second guide arm (7) being designed to be at least indirectly pivotable on the body (4).

Swivel system (1) Claim 1 , characterized in that the first guide arm (6) is arranged indirectly via a spacer element (8) on the vehicle door (3), wherein the spacer element (8) is rotationally and positionally fixed on the first guide arm (6) and on the vehicle door (3) ) is arranged.

Swivel system (1) Claim 1 or 2 , characterized in that the second guide arm (7) is set up to be arranged indirectly via a pivot element (9) on the body (4), the pivot element (8) being arranged on the second guide arm (7) in a rotationally and positionally fixed manner is, and wherein the pivot element (8) is adapted to be rotatably arranged on the body (4).

Pivoting system (1) according to one of the preceding claims, characterized by at least one locking unit (10) which is set up to fix the vehicle door (3) in at least one position in a non-positive and / or positive manner.

Swivel system (1) Claim 4 , characterized in that the locking unit (10) has a locking element (12) which is loaded by a spring (11) and which is set up to penetrate into at least one locking contour (13a, 13b) in order to the vehicle door (3) in the at least one Determine position positively and positively.

Swivel system (1) Claim 4 or 5 , characterized in that the vehicle door (3) is set up to be opened by means of force when the position is fixed by means of a locking unit (10) and when the linear actuator (5) is de-energized.

Pivoting system (1) according to one of the preceding claims, characterized by an anti-trap device (14) which is designed to detect a resistance when opening and closing the vehicle door (3).

Swivel system (1) Claim 7 , characterized in that the anti-trap protection (14) has at least one sensor (15) which is set up to monitor at least one pivoting range of the vehicle door (3).

Linear actuator (5) for opening and closing a vehicle door (3) of a vehicle (2), comprising a first and second guide arm (6, 7), the first guide arm (6) being arranged coaxially to the second guide arm (7) and in the axial direction can be displaced without self-locking, the first guide arm (6) also being designed to be arranged at least indirectly in a fixed position on the vehicle door (3), the second guide arm (7) being designed to be at least indirectly pivotable on a body (4 ) of the vehicle (2) to be arranged.

Vehicle (2), comprising at least one swivel system (1) according to one of the Claims 1 to 8th .