DE3532514C1 - Antriebsvorrichtung fuer eine Drehsaeule,insbesondere zur Bewegung von Schwenktuerfluegeln an Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für eine Drehsäule, insbesondere zur Bewegung von Schwenk­ türflügeln an Kraftfahrzeugen, mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige Antriebsvorrichtung ist beispielsweise in DE-OS 25 38 529 beschrieben. Die bekannte Antriebsvor­ richtung hat den Nachteil, daß die zum Öffnen und Schließen der Tür erzeugbaren Kräfte begrenzt sind, da die Drehsäule, in der die Antriebsvorrichtung angeordnet ist, einen bestimmten Maximaldurchmesser nicht über­ schreiten darf. Es ist im Zusammenhang mit der bekannten Antriebsvorrichtung zwar angegeben, daß der Kolben- Zylinderantrieb auch aus mehreren Kolben-Zylinder-Ein­ heiten bestehen kann, wobei aber das Problem, wie inner­ halb des begrenzten Raumes die Druckmittelzuführung zu mehreren Kolben-Zylinder-Einheiten erfolgen soll, nicht gelöst ist.

Es ist weiterhin aus der DE-AS 19 61 573 bekannt, den Kolben-Zylinderantrieb außerhalb der Drehsäule an ihrem einen Ende anzuordnen. Dieser bekannte Antrieb hat den Nachteil, daß oberhalb oder unterhalb der Drehsäule genügend Raum zur Anordnung des Kolben-Zylinderantriebes vorhanden sein muß.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand darin, eine Antriebsvorrichtung der eingangs und im Oberbegriff des Patentanspruches 1 erwähnten Art zu schaffen, mit der trotz des begrenzten Rohrdurchmessers der Drehsäule, die zum Antrieb von Schwenktürflügeln erforderlichen Mindestkräfte in beiden Bewegungsrichtun­ gen erzeugt werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im kennzeich­ nenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprü­ chen beschrieben.

Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung geht davon aus, daß der Kolben-Zylinderantrieb vollständig innerhalb der Drehsäule angeordnet sein soll. Da die Drehsäule eine bestimmte Dicke nicht überschreiten soll, bestand ein erstes zu lösendes Problem darin, eine genügend große Kolbenfläche am Kolben-Zylinderantrieb sicherzustellen. Dieses Problem wird gelöst, indem die Kolben-Zylinder- Einheiten zueinander parallel geschaltet in der Drehsäu­ le hintereinander angeordnet werden. Ein weiteres zu lösendes Problem bestand darin, daß dafür gesorgt werden muß, daß an der Verbindungsstelle zwischen Kolben-Zylin­ derantrieb und Schraubengetriebe das dort erzeugte Drehmoment aufgenommen wird, damit sich die Kolbenstange nicht mitdreht. Hierzu war es notwendig, die zwischen Kolben-Zylinderantrieb und Schraubengetriebe angeordnete Führungsvorrichtung ziemlich weit in die Drehsäule hinein zu verlegen, so daß sie, insbesondere wenn mehr als zwei Kolben-Zylinder-Einheiten hintereinander ange­ ordnet sind, gesehen von der die Momente aufnehmenden Halterung, in der Mitte oder gar über die Mitte der Drehsäule hinaus angeordnet ist.

Die Lösung dieses Problems erfolgte dadurch, daß die Kolben-Zylinder-Einheiten innerhalb einer Hülse angeordnet sind, die unverdrehbar mit der Halterung an dem Ende der Drehsäule verbunden ist, in dem der Kolben-Zylinderantrieb angeordnet ist.

Da die Kolben-Zylinder-Einheiten in beiden Bewegungsrich­ tungen mit Druckmittel beaufschlagbar sein sollen, mußten in den relativ engen Raum zwei getrennte Zuführungen für das Druckmittel hineingeführt werden. Die eine Zuführung erfolgt über eine koaxiale Bohrung der Kolbenstange, während die andere Zuführung über einen zwischen den Zylindern und der Hülse angeordneten Ringkanal erfolgt.

Auf diese Weise ist der zur Verfügung stehende Raum opti­ mal ausgenutzt.

Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung ist konstruktiv einfach, benötigt sehr wenig Raum, und es läßt sich mit relativ niedrigen Drücken des Druckmittels ein ausreichen­ des Drehmoment für den Antrieb der Drehsäule erzeugen, wobei das auftretende Gegenmoment in besonders einfacher und wirksamer Weise aufgenommen wird.

Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung ist in erster Linie zur Bewegung von Schwenktürflügeln, beispielsweise an Autobussen oder auch Schienenfahrzeugen, gedacht. Sie ist aber in gleicher Weise einsetzbar als Antriebsvor­ richtung für eine Drehsäule zur Bewegung von Kofferraum­ deckeln oder Klappen wie sie beispielsweise an Reise­ bussen angeordnet sind. In diesem Falle ist die Drehsäu­ le waagerecht angeordnet.

Im folgenden wird anhand der beigefügten Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Antriebs­ vorrichtung näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Schwenktürflügels mit einer Antriebsvorrichtung für eine Drehsäule nach der Er­ findung;

Fig. 2 eine Ansicht des Schwenktürflügels nach Fig. 1 von oben;

Fig. 3 in gegenüber Fig. 1 vergrößerter Darstellung einen Teilschnitt durch die Drehsäule nach Fig. 1 in Längsrichtung, wobei, um der besseren Deutlich­ keit wegen, die Querabmessungen gegenüber den Längsabmessungen vergrößert dargestellt sind.

Wie den Fig. 1 und 2 zu entnehmen ist beispielsweise an einem nicht näher dargestellten Autobus an einer Dreh­ säule 1, die über Halterungen 2, 3 drehbar mit dem Türrahmen bzw. dem Chassis 4 verbunden ist, ein Schwenk­ türflügel 5 über Schwenkhebel 6 und 7 in an sich bekann­ ter Weise angeordnet. Der Schwenktürflügel 5 ist weiter­ hin in bekannter Weise gegenüber dem Türrahmen oder Chassis durch eine nur angedeutete Führungsvorrichtung 8 geführt.

In Fig. 2 ist der Schwenktürflügel mit ausgezogenen Linien in der geschlossenen Stellung und mit strichpunk­ tierten Linien in der geöffneten Stellung dargestellt.

Der Öffnungswinkel beträgt ca. 90°.

In Fig. 3 ist die vollständig in die Drehsäule 1 inte­ grierte Antriebsvorrichtung der Drehsäule genauer darge­ stellt.

Die als Hohlzylinder ausgebildete Drehsäule 1 ist über ein Drehlager 27 mit der fest am Chassis angeordneten Halterung 2 verbunden. Weiterhin ist mit der Halterung 2 über ein Verbindungsstück 10 eine Hülse 9 fest verbun­ den, die sich koaxial und in Längsrichtung zur Drehsäule 1 über einen Teil ihrer Länge erstreckt. Innerhalb dieser Hülse 9 ist der Kolben-Zylinderantrieb angeord­ net, der im dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei Kolben-Zylinder-Einheiten aufgebaut ist. Selbstverständ­ lich können in der gleichen Weise auch drei oder mehr Kolben-Zylinder-Einheiten angeordnet sein.

Die Kolben-Zylinder-Einheiten bestehen aus einem ersten Mantelteil 12, das dichtend auf das innere Ende des Verbindungsstückes 10 aufgesteckt ist, einem auf das andere Ende des ersten Mantelteils 12 aufgesteckten Trennstück 20, einem am anderen Ende des Trennstückes 20 aufgesteckten zweiten Mantelteil 14, dessen vorderes Ende mit einem weiteren Trennstück 22 abgeschlossen ist. In den so gebildeten zwei Zylinderinnenräumen befinden sich Kolben 11 und 13, die über eine Kolbenstange 15 miteinander verbunden sind, die durch koaxiale Bohrungen der Trennstücke 20 und 22 dichtend hindurchgeführt ist und deren in Fig. 3 unteres Ende, das dem Schraubenge­ triebe zugewandt ist, fest mit einem Führungsstück 30 verbunden ist, das eine in axialer Richtung verlaufende Verzahnung besitzt, die in eine entsprechende Verzahnung an einem Gegenstück 24 eingreift, das unverdrehbar am in Fig. 3 unteren Ende der Hülse 9 angeordnet ist. Das Führungsstück 30 ist seinerseits fest mit der Antriebs­ spindel 25 des Schraubengetriebes verbunden.

Das Schraubengetriebe wird im folgenden nicht näher erläutert und kann beispielsweise so aufgebaut sein wie in DE-PS 19 61 573 beschrieben. So kann die Antriebs­ spindel schraubenlinienförmige Nuten aufweisen, in der Kugeln angeordnet sind, die in einem mit der Drehsäule 1 fest verbundenen Lagerzylinder 26 gelagert sind.

Die Zuführung der Druckluft für die beiden Bewegungs­ richtungen der Kolben-Zylinder-Einheiten geschieht in folgender Weise:

In dem Verbindungsstück 10 der Halterung 2 sind zwei Zuführungs/Abführungs-Kanäle 28 und 29 angeordnet.

Der Kanal 29 mündet direkt in den Innenraum des Mantel­ teils 12 ein. Die Kolbenstange 15 besitzt eine axiale Bohrung 17, die sich einerseits in den Innenraum des Mantelteils 12 öffnet und andererseits in den Kolben 13 hineingeführt ist und über einen Durchlaß 18 und eine Austrittsöffnung an der dem Kolben 11 zugewandten Seite des Kolbens 13 mit dem Innenraum des Mantelteils 14 in Verbindung steht.

Bei Ausführungsbeispielen mit mehr als zwei Kolben- Zylinder-Einheiten ist die Bohrung 17 noch weiter durch die Kolbenstange 15 hindurchgeführt und steht in analo­ ger Weise in Verbindung mit den Innenräumen der ent­ sprechenden Mantelteile.

Der Kanal 28 ist mit einem Zuführungskanal 19 verbunden, der zwischen der Außenwand der Mantelteile 12, 14 und der Innenwand der Hülse 9 verläuft und im wesentlichen ringförmigen Querschnitt aufweist. Im Bereich des Trenn­ stücks 20, das sich an der Innenwand der Hülse 9 ab­ stützt, erfolgt die Verbindung zwischen dem oberen und dem unteren Bereich des Zuführungskanals 19 über eine Längsnut 20 a in der Außenfläche des Trennstücks 20. Bei mehr als zwei Kolben-Zylinder-Einheiten sind die nächst­ folgenden Trennstücke analog ausgebildet. Lediglich das letzte Trennstück 22 besitzt keine Längsnut, sondern lediglich eine ringförmige Ausnehmung 22 a. Im Bereich der Längsnut 20 a bzw. der Ausnehmung 22 a ist der Zufüh­ rungskanal 19 über Durchlässe 21 und 23 mit Austritts­ öffnungen verbunden, die sich in den Trennstücken 20 und 22 an der dem Kolben 11 bzw. 13 zugewandten Seite befin­ den. Wie aus Fig. 3 unmittelbar ersichtlich, ist somit über den Kanal 29 die in Fig. 3 obere, der Halterung 2 zugewandten Seite der Kolben 11 und 13 mit Druckluft beaufschlagbar, während über den Kanal 28 und dem Zufüh­ rungskanal 19 die dem Schraubengetriebe 25, 26 zuge­ wandte Seite der Kolben 11 und 13 mit Druckluft beauf­ schlagbar ist.

Damit sind diese Kolben pneumatisch parallelgeschaltet und die Wirkung der Kolbenflächen addiert sich.

Bei Zuführung von Druckluft zum Kanal 29 bewegen sich die Kolben 11 und 13 in Fig. 3 nach unten, während sie sich bei Zufuhr von Druckluft zum Kanal 28 nach oben bewegen.

Die Einzelteile des Kolben-Zylinder-Anriebs können in einfacher Weise montiert werden, indem sie zusammenge­ steckt und von der Seite der Halterung 2 her in die Hülse 9 eingeschoben werden, wobei die Verbindung des unteren Endes der Kolbenstange 15 mit dem Führungsstück 23, beispielsweise über eine Schraubverbindung, erfolgen kann.

Die Abdichtung der Kolben 11 und 13 gegen die Wand der Mantelteile 12 und 14, sowie die Abdichtung der zwischen den Kolben 11 und 13 angeordneten Abstandshülse 16 einerseits gegen das Trennstück 20 und andererseits gegen die Kolbenstange 15, die Abdichtung des etwas verdickten unteren Endes der Kolbenstange 15 gegen das Trennstück 22 und schließlich die Abdichtung des Mantel­ teils 12 sowie der Hülse 9 am Verbindungsstück 10 können durch übliche Ringdichtungen erfolgen.

Claims (4)

1. Antriebsvorrichtung für eine Drehsäule, insbesondere zur Bewegung von Schwenktürflügeln an Kraftfahrzeugen, bei der die an ihren beiden Enden in Halterungen drehbar gelagerte Drehsäule als Hohlzylinder ausgebildet ist, in dem ein Schraubengetriebe angeordnet ist, das durch einen vollständig im Hohlzylinder angeordneten, in beiden Bewegungsrichtungen mit Druckmittel beaufschlag­ baren, pneumatischen Kolben-Zylinderantrieb antreibbar ist, der aus mindestens zwei an einem Ende fest mit einer Halterung der Drehsäule verbundenen Kolben-Zylin­ der-Einheiten besteht und dessen mit einem Teil des Schraubengetriebes verbundene Kolbenstange in einer an dem dem Schraubengetriebe zugewandten Ende fest angeord­ neten und mit einer der Halterungen verbundenen axialen Führungsvorrichtung unverdrehbar geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Einheiten (11, 12) bzw. (13, 14) zueinander parallel geschaltet und innerhalb einer an einem Ende fest mit einer Halterung (2) der Drehsäule (1) verbundenen und koaxial zu ihr verlaufenden Hülse (9) hintereinander angeordnet sind, und die Zuführung des Druckmittels für die eine Bewegungsrichtung zu jedem auf den ersten Zylinder (12) folgenden Zylinder (14) über eine in der alle Kolben (11, 13) miteinander ver­ bindenden, in axialer Richtung durchlaufenden Kolben­ stange (15) angeordnete koaxiale Bohrung (17) erfolgt, die jeweils im Bereich der in eine gemeinsame Richtung weisenden Kolbenflächen mit den Zylinderinnenräumen verbunden ist, während die Zuführung des Druckmittels für die andere Bewegungsrichtung über einen zwischen der Außenwand der Zylinder (12, 14) und der Innenwand der Hülse (9) angeordneten Zuführungskanal (19) mit im wesentlichen ringförmigem Querschnitt erfolgt, der jeweils im Bereich der den in die andere gemeinsame Richtung weisenden Kolbenflächen gegenüberliegenden Stirnflächen der Zylinder mit den Zylinderinnenräumen verbunden ist.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kolben-Zylinderantrieb aus mehreren von einer Seite her nacheinander in die Hülse einschieb­ baren, zusammensteckbaren Einzelteilen aufgebaut ist, nämlich:

• a) rohrförmigen Mantelteilen (12, 14) der einzelnen Zylinder, deren Außendurchmesser um einen vorge­ gebenen Betrag kleiner ist als der Innendurch­ messer der Hülse (9);
• b) zwischen diesen Mantelteilen (12, 14) ange­ ordneten zylindrischen Trennstücken (20, 22), auf welche die Mantelteile (12, 14) aufge­ steckt sind, deren Außendurchmesser mindestens in einem Teilabschnitt ihrer Länge dem Innendurchmesser der Hülse (9) entspricht und die eine koaxiale Bohrung zur Durch­ führung der Kolbenstange (15), sowie am äußeren Rand mindestens eine durchlaufende Längsnut (20 a) oder eine Ausnehmung (22 a) mit einem sich zu einer ihrer Stirnflächen hin öffnenden Durch­ laß (21, 23) aufweisen;
• c) eine in axialer Richtung durchlaufende, dichtend durch die Trennstücke (20, 22) geführte Kolben­ stange (15), auf der an vorgegebenen Stellen Kolben (11, 13) befestigt sind und die eine axiale Bohrung (17) aufweist, sowie jeweils im Bereich der Kolben (11, 13) mindestens einen Durchlaß (18), der mit einer Austrittsöffnung in jeweils einer der Kolbenflächen verbunden ist.

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf die Kolbenstange (15) rohrförmige Abstandshülsen (16) aufgeschoben sind, die sich an den einander gegenüberliegenden Kolbenflächen aufeinander­ folgender Kolben abstützen, wobei die ringförmige Durchtrittsspalte zwischen den Abstandshülsen (16) und der Kolbenstange (15) und zwischen den Abstandshülsen (16) und den Trennstücken (20, 22) jeweils mit Ringdich­ tungen abgedichtet sind.

4. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Schraubengetriebe zugewandte Ende der Kolbenstange (15) fest mit einem Führungsstück (30) verbunden ist, das eine in axialer Richtung verlaufende Verzahnung besitzt, die in eine entsprechende Verzahnung an einem mit der Hülse (9) fest verbundenen Gegenstück (24) eingreift und das Führungs­ stück (30) fest mit der Antriebsspindel (25) des Schrau­ bengetriebes (25, 26) verbunden ist.