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Die Erfindung betrifft einen Türantrieb, insbesondere Schiebetürantrieb, für ein Kraftfahrzeug, mit einem Elektromotor, ferner mit einem Getriebe, und mit einer Wickeltrommel für zumindest ein an einen Türflügel angeschlossenes flexibles Zugmittel, wobei das Getriebe zwischen dem Elektromotor und der Wickeltrommel zwischengeschaltet ist und wenigstens eine erste Zahnriemen-Getriebestufe aufweist.
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Türantriebe und insbesondere Schiebetürantriebe werden regelmäßig genutzt und dazu eingesetzt, verschiebbare Türflügel bzw. Schiebetürflügel bei einem Kraftfahrzeug von einer geschlossenen in eine geöffnete Stellung und zurück zu überführen. Das erleichtert beispielsweise Kindern den Zugang zum Kraftfahrzeug. Außerdem finden solche Schiebetüren zunehmend bei Transportern Verwendung und erleichtern in diesem Zusammenhang das Be- und Entladen. Zu diesem Zweck ist der Türantrieb respektive Schiebetürantrieb typischerweise karosserieseitig angeordnet und verfährt den Türflügel bzw. Schiebetürflügel mithilfe des wenigstens einen Zugmittels.
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Bei dem Zugmittel kann es sich um ein Zugseil handeln, welches auf der Wickeltrommel aufgenommen wird. Drehungen der Wickeltrommel führen dementsprechend dazu, dass über das Zugmittel bzw. Zugseil der Türflügel respektive Schiebetürflügel hin- und herbewegt wird. Für die Führung des Türflügels respektive Schiebetürflügel sorgen dabei eine oder mehrere Führungsschienen an oder in der Kraftfahrzeugkarosserie. Das hat sich grundsätzlich bewährt, wozu beispielhaft auf die
DE 10 2014 109 055 A1 der Anmelderin verwiesen sei. Tatsächlich wird in dieser Vorveröffentlichung ein Schiebetürantrieb für ein Kraftfahrzeug mit einem Seil und einer Wickeltrommel mit einer Drehachse beschrieben, wobei die Wickeltrommel zumindest eine um die Drehachse umlaufende Nut aufweist und das Seil entlang der Nut auf- und abwickelbar ausgebildet ist.
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Da mithilfe des Elektromotors als Bestandteil des Türantriebes relativ große Kräfte bzw. Drehmomente auf die Wickeltrommel zur Beaufschlagung des flexiblen Zugmittels aufgebracht werden müssen, ist das an dieser Stelle eingesetzte Getriebe zwischen dem Elektromotor und der Wickeltrommel regelmäßig als Reduziergetriebe ausgelegt und sorgt insgesamt für eine Untersetzung der Drehbewegungen einer Abtriebswelle des Elektromotors ausgangsseitig zum Antrieb der Wickeltrommel.
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Bei solchen Türantrieben und insbesondere Schiebetürantrieben ist aufgrund ihrer Anbringung in oder an der Karosserie des Kraftfahrzeuges ein ständiges Ziel derartiger Entwicklungen darin zu sehen, den benötigten Bauraum möglichst zu reduzieren. Gleichzeitig sollen große Untersetzungsverhältnisse zur Verfügung gestellt werden. Schließlich wird ein besonders geräuscharmer Betrieb gefordert und besteht zusätzlich bei solchen Türantrieben und insbesondere Schiebetürantrieben die weitergehende Problematik, dass die hiervon verursachte Bewegung des Türflügels durch etwaige Verschmutzungen in den Führungen oder eine zusätzliche Beaufschlagung durch einen Benutzer etc. beeinflusst werden, die eine besonders robuste Gestaltung des Getriebes voraussetzten, wobei darüber hinaus etwaige Türbewegungen beherrscht werden müssen.
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Aus diesem Grund arbeitet der gattungsbildende Stand der Technik nach der
US 11 035 442 B2 bereits mit einer Zahnriemen-Getriebestufe, die zusammen mit einer Stirnrad- bzw. Zahnradstufe für den Antrieb der Wickeltrommel und damit des flexiblen Zugmittel sorgt. Vergleichbare Ausführungsformen werden auch in der
JP 2019-11828 A beschrieben.
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Der Stand der Technik hat sich generell bewährt, bietet allerdings noch Raum für weitere Verbesserungen. So sind an dieser Stelle eingesetzte Zahnrad- bzw. Stirnrad-Getriebestufen zwar generell kostengünstig zu realisieren, weil typischerweise auf Kunststoffzahnräder zurückgegriffen wird. Allerdings sind derartige Kunststoffzahnräder empfindlich, was etwaige Stoßbeaufschlagungen am Türflügel oder Verkantungen angeht. Als Folge hiervon wird oftmals ein erhöhter Verschleiß beobachtet oder kann es sogar zu Zahnabbrüchen oder Zahnausbrüchen kommen.
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Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, einen gattungsgemäßen Türantrieb und insbesondere Schiebetürantrieb so weiterzuentwickeln, dass unter Berücksichtigung eines kompakten Aufbaus ein robuster und langlebiger Betrieb gewährleistet ist.
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Zur Lösung dieser technischen Problemstellung schlägt die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Türantrieb und insbesondere Schiebetürantrieb vor, dass das Getriebe neben der ersten Zahnriemen-Getriebestufe mit zumindest einer weiteren zweiten Zahnriemen-Getriebestufe ausgerüstet ist.
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Die Erfindung greift also nicht nur auf eine erste Zahnriemen-Getriebestufe wie der Stand der Technik zurück, sondern arbeitet obligatorisch mit zumindest einer weiteren zweiten Zahnriemen-Getriebestufe. Meistens ist die Auslegung sogar so getroffen, dass die beiden Zahnriemen-Getriebestufen abschließend das Getriebe zwischen dem Elektromotor und der Wickeltrommel darstellen und definieren. Auf diese Weise wird ausdrücklich auf zusätzliche ZahnradGetriebestufen oder Stirnwand-Getriebestufen verzichtet. Dadurch können grundsätzlich auch schlagartige Beaufschlagungen des flexiblen Zugmittels und damit der Wickeltrommel problemlos beherrscht werden, die beispielsweise dann auftreten können, wenn der Türflügel abrupt beispielsweise von einem Bediener abgebremst wird oder die Schienenführung defekt ist, von darin befindlichem Schmutz der Türflügel abgebremst wird etc. Denn erfindungsgemäß wird auf ineinandergreifende Zahnräder bewusst in diesem Fall verzichtet.
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Vielmehr ist die jeweilige Getriebestufe bzw. sind beide Zahnriemen-Getriebestufen mit jeweils zwei Zahnscheiben und einem jeweils darüber geführten Zahnriemen ausgerüstet. Da die beiden Zahnscheiben naturgemäß örtlich voneinander beabstandet sind und lediglich der Zahnriemen für die Koppelung der beiden Zahnscheiben untereinander sorgt, und zwar flexibel, lassen sich etwaige Bewegungen des Türflügels, Abbremsungen, Verkantungen etc. mithilfe des erfindungsgemäßen Türantriebes beschädigungsfrei beherrschen.
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Dabei wird nach vorteilhafter Ausgestaltung im Regelfall so gearbeitet, dass die beiden meistens abschließend vorgesehenen Zahnriemen-Getriebestufen des Getriebes zwischen dem Elektromotor und der Wickeltrommel in unterschiedlichen Ebenen bzw. Getriebe-Ebenen angeordnet sind. Die beiden Zahnriemen-Getriebestufen beschreiben dabei im Allgemeinen eine erste Getriebe-Ebene und eine hiervon beabstandete sowie parallele zweite Getriebe-Ebene. Außerdem hat es sich in diesem Zusammenhang als günstig erwiesen, wenn sich beide Getriebe-Ebenen in Aufsicht zumindest teilweise überlappen.
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Auf diese Weise kann der erfindungsgemäße Türantrieb besonders kompakt realisiert und umgesetzt werden, weil die beiden Zahnriemen-Getriebestufen in Aufsicht überlappen bzw. gleichsam ineinander geschachtelt zueinander angeordnet sind. Dadurch lässt sich das Getriebe besonders flach- und schmalbauend realisieren und ist damit für den Einbau in oder an der Karosserie des hiermit ausgerüsteten Kraftfahrzeuges prädestiniert.
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In der Regel ist die weitere Auslegung so getroffen, dass eine eingangsseitige Zahnscheibe der ersten Zahnriemen-Getriebestufe an eine Abtriebswelle des Elektromotors angeschlossen ist. Eine ausgangsseitige Zahnscheibe der ersten Zahnriemen-Getriebestufe ist dabei vorteilhaft als Doppelzahnscheibe ausgebildet und stellt zugleich die eingangsseitige Zahnscheibe der zweiten Zahnriemen-Getriebestufe dar. Dadurch wird zugleich der zuvor bereits angesprochene teilweise Überlapp der beiden Getriebe-Ebenen realisiert und umgesetzt.
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Ferner ist die Auslegung meistens so getroffen, dass die jeweils eingangsseitigen Zahnscheiben beider Zahnriemen-Getriebestufen einen geringeren Durchmesser sowie eine verminderte Zähnezahl im Vergleich zur jeweils ausgangsseitigen Zahnscheibe aufweisen. Außerdem sieht die Erfindung vor, dass die Wickeltrommel an die ausgangsseitigen Zahnscheibe der zweiten Zahnriemen-Getriebestufe angeschlossen ist.
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Schließlich hat es sich als besonders günstig erwiesen, wenn die sämtlichen Zahnscheiben ebenso wie die Wickeltrommel jeweils aus Kunststoff oder Aluminium hergestellt sind und beispielsweise jeweils Spritzgussteile darstellen. Dadurch wird eine besonders einfache Fertigung realisiert und eine gewichtsoptimierte Ausführungsform zur Verfügung gestellt.
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Im Ergebnis wird ein Türantrieb und insbesondere Schiebetürantrieb für Kraftfahrzeuge umgesetzt, der nicht nur über einen kompakten Aufbau verfügt, sondern besonders robust arbeitet. Das lässt sich im Kern darauf zurückführen, dass auf ineinandergreifende Zahnräder oder Stirnräder bewusst verzichtet wird. Vielmehr setzt sich das im Rahmen der Erfindung realisierte Getriebe zwischen dem Elektromotor und der Wickeltrommel abschließend und vorteilhaft aus den beiden Zahnriemen-Getriebestufen zusammen, nämlich der ersten und vom Elektromotor angetriebenen Zahnriemen-Getriebestufe einerseits und der hiermit gekoppelten zweiten Zahnriemen-Getriebestufe andererseits mit der Wickeltrommel zusammen.
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Neben dem robusten und kompakten Aufbau wird zugleich eine gewichtsoptimierte Lösung mit geringen Herstellungskosten zur Verfügung gestellt, weil die einzelnen Zahnscheiben sämtlich aus Kunststoff oder auch Aluminium sowie als Spritzgussteile hergestellt werden können. Das führt in Verbindung mit den beiden vorgesehenen Zahnriemen zu einer besonders vorteilhaften Lösung. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Die einzige 1 zeigt den erfindungsgemäßen Türantrieb in Gestalt eines Schiebetürantriebes schematisch und reduziert auf die für die erfindungswesentlichen Elemente.
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In der 1 ist ein Türantrieb dargestellt, bei dem es sich nicht einschränkend um einen Schiebetürantrieb handelt. Tatsächlich weist der dargestellte Türantrieb zunächst einmal einen Elektromotor 1 auf. Außerdem ist ein Getriebe 2 bis 7 realisiert. Dem Getriebe 2 bis 7 folgt eine Wickeltrommel 8 für einen hierauf aufgewickeltes flexibles Zugmittel 9.
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Man erkennt anhand der
1, dass das Zugmittel 9 mit seinen beiden jeweils von der Wickeltrommel 8 ausgehenden Enden an eine nicht dargestellten Türflügel angeschlossen ist bzw. angeschlossen werden kann. Als Folge hiervon führen Drehungen der Wickeltrommel 8 dazu, dass der Türflügel hin und her bewegt wird, wie dies in dem einleitend bereits genannten und in Bezug genommenen Stand der Technik entsprechend der
DE 10 2014 109 055A1 im Detail beschrieben wird. Der nicht dargestellte Türflügel wird zu diesem Zweck in einer oder mehreren Schienen gegenüber einer Karosserie eines Kraftfahrzeuges geführt, welches ebenfalls und im Detail nicht zeichnerisch wiedergegeben ist.
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Das Getriebe 2 bis 7 ist dabei zwischen dem Elektromotor 1 und der Wickeltrommel 8 zwischengeschaltet. Außerdem verfügt das Getriebe 2 bis 7 über wenigstens eine erste Zahnriemen-Getriebestufe 2 bis 4.
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Im Rahmen der Erfindung und als Besonderheit ist das Getriebe 2 bis 7 neben der ersten Zahnriemen-Getriebestufe 2 bis 4 zusätzlich noch mit einer weiteren zweiten Zahnriemen-Getriebestufe 5 bis 7 ausgerüstet. Man erkennt, dass sich im Rahmen des Ausführungsbeispiels und nach vorteilhafter Ausgestaltung das Getriebe 2 bis 7 einzig und abschließend aus den beiden Zahnriemen-Getriebestufen 2 bis 4; 5 bis 7 zusammensetzt, also außer der ersten Zahnriemen-Getriebestufe 2 bis 4 und der zweite Zahnriemen-Getriebestufe 5 bis 7 keine weiteren Getriebestufen realisiert und umgesetzt sind.
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Anhand der bildlichen Darstellung wird deutlich, dass die beiden Zahnriemen-Getriebestufen 2 bis 4; 5 bis 7 in unterschiedlichen Ebenen bzw. Getriebeebenen A, B angeordnet sind. Tatsächlich beschreiben die beiden Zahnriemen-Getriebestufen 2 bis 4; 5 bis 7 eine erste Getriebe-Ebene A und eine hiervon beabstandete sowie parallele zweite Getriebe-Ebene B. Beide Getriebe-Ebenen A, B überlappen sich zumindest teilweise. Dabei wird die erste Getriebe-Ebene A von der ersten Zahnriemen-Getriebestufe 2 bis 4 aufgespannt, wohingegen die zweite Zahnriemen-Getriebestufe 5 bis 7 die zweite Getriebe-Ebene B definiert.
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Man erkennt, dass beide Zahnriemen-Getriebestufen 2 bis 4; 5 bis 7 mit jeweils zwei Zahnscheiben 2, 3; 5, 6 und einem darüber jeweils geführten Zahnriemen 4; 7 ausgerüstet sind. Tatsächlich setzt sich die erste Zahnriemen-Getriebestufe 2 bis 4 aus einer eingangsseitigen Zahnscheibe 2 mit geringem Durchmesser und einer zweiten Zahnscheibe 3 mit demgegenüber größeren Durchmesser zusammen. Über die beiden Zahnscheiben 2, 3 ist der erste Zahnriemen 4 geführt. Bei der zweiten Zahnriemen-Getriebestufe 5 bis 7 ist wiederum eine eingangsseitige Zahnscheibe 5 mit geringerem Durchmesser als eine ausgangsseitige zweite Zahnscheibe 6 realisiert, wobei über beide Zahnscheiben 5, 6 ein zweiter Zahnriemen 7 geführt wird. Der jeweils geringere Durchmesser der beiden eingangsseitigen Zahnscheiben 2, 5 korrespondiert naturgemäß zu einer geringeren Zähnezahl im Vergleich zu der zugehörigen und jeweils ausgangsseitigen Zahnscheibe 3, 6.
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Man erkennt, dass die ausgangsseitige Zahnscheibe 3 der ersten Zahnriemen-Getriebestufe 2 bis 4 als Doppelzahnscheibe 3, 5 ausgebildet ist. Denn diese Doppelzahnscheibe 3, 5 stellt zugleich die eingangsseitige Zahnscheibe 5 der zweiten Zahnriemen-Getriebestufe 5 bis 7 dar. Außerdem ist die Auslegung so getroffen, dass die Wickeltrommel 8 an die ausgangsseitige Zahnscheibe 6 der zweiten Zahnriemen-Getriebestufe 5 bis 7 angeschlossen ist. Sowohl die Doppelzahnscheibe 3, 5 als auch die ausgangsseitige Zahnscheibe 6 der zweiten Zahnriemen-Getriebestufe 5 bis 7 in Verbindung mit der Wickeltrommel 8 stellen jeweils ein einstückiges Bauteil 3, 5; 6, 8 dar.
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Dabei ist die Auslegung insgesamt und vorteilhaft noch so getroffen, dass die sämtlichen Zahnscheiben 2, 3, 5, 6 ebenso wie die Wickeltrommel 8 aus jeweils Kunststoff oder Aluminium hergestellt sind. Hierbei kann es sich jeweils um Spritzgussteile handeln, die besonders kostengünstig produziert und mit den umfangsseitigen Zähnen zum Eingriff mit dem zugehörigen Zahnriemen 4, 7 produziert werden können.
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Man erkennt, dass der Elektromotor 1 senkrecht zu den beiden parallelen sowie voneinander beabstandeten Getriebe-Ebenen A, B ausgerichtet ist. Außerdem sind die beiden Getriebe-Ebenen A, B unter Berücksichtigung eines Abstandes S voneinander entfernt, wobei der Abstand S in der Regel mehrere Millimeter bis zu mehreren Zentimetern betragen kann. Meistens wird man den Abstand S möglichst gering einstellen, um einen besonders kompakten Aufbau zur Verfügung zu stellen. Gleichzeitig muss natürlich sichergestellt werden, dass die beiden Zahnriemen 4, 7 nicht an oder mit einzelnen Zahnscheiben 2, 3; 5, 6 schleifen respektive diese berühren.
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Die beiden Achsen der Zahnscheiben 2, 3 der ersten Zahnriemen-Getriebestufe 2 bis 4 sind durch eine in der 1 angedeuteten Verbindungslinie miteinander gekoppelt, wie die 1 deutlich macht. Gleiches gilt für die Achsen der Doppelzahnscheibe 3, 5 sowie der Baueinheit 6, 8 aus der ausgangsseitigen Zahnscheibe 6 in Verbindung mit der achsgleich hierzu angeordneten Wickeltrommel 8. Zwischen diesen beiden Verbindungslinien wird ein spitzer Winkel α eingeschlossen, welcher allerdings je nach Bedarf und Bauform selbstverständig auch variiert werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Elektromotor
- 2 bis 7
- Getriebe
- 2 bis 4, 5 bis 7
- Zahnriemen-Getriebestufe
- 2, 3; 5, 6
- Zahnscheiben
- 3
- Zahnscheibe
- 3, 5, 6, 8
- Bauteil
- 4
- Zahnriemen
- 3, 5
- Doppelzahnscheibe
- 6
- Zahnscheibe
- 7
- Zahnriemen
- 8
- Wickeltrommel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014109055 A1 [0003, 0021]
- US 11035442 B2 [0006]
- JP 201911828 A [0006]
