DE4006577A1 - Variables kraftantriebssystem - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kraft­ antriebssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und betrifft einen variablen Kraftantrieb, wie er zum antriebsmäßigen Bewegen einer seitlichen Schiebetür eines Fahrzeugs zwischen der geöffneten Stellung und der geschlossenen Stellung der Tür verwendet wird.

Kraftantriebssysteme zum Öffnen und Schließen der Schiebetüren von Fahrzeugen verwenden herkömmlicher­ weise einen reversiblen Antriebsmotor, der über einen geeigneten Mechanismus mit der Tür gekoppelt ist, um die Tür zwischen ihrer geöffneten Stellung und ihrer geschlossenen Stellung antriebsmäßig zu bewegen. Die Schiebetür ist an dem Fahrzeug zur Ausführung einer nach vorne gehenden und einer nach hinten gehenden Bewegung montiert und ist zur Ausführung dieser Bewe­ gung auf Schienen gelagert, die bei auf ebener Flä­ che geparktem Fahrzeug eine horizontale Bahn definie­ ren. Die Tür ist auf den Schienen durch Rollen gela­ gert, und somit besteht nur sehr wenig Widerstand gegen die Bewegung der Tür, wenn das Fahrzeug eben steht. Der Motor muß jedoch in der Lage sein, aus­ reichend Kraft zum antriebsmäßigen Bewegen der Tür bei der Schließbewegung aufzubringen, wenn das Fahr­ zeug bergauf geparkt ist. Dadurch entsteht ein Si­ cherheitsproblem, da ein Antriebsmotor mit ausrei­ chender Kraft zum antriebsmäßigen Bewegen der Tür in die geschlossene Stellung bei bergauf stehendem Fahrzeug ein Übermaß an Kraft auf die Tür aufbringt, wenn die Tür bei eben stehendem Fahrzeug geschlos­ sen wird. Diese übermäßige Schließkraft ist aus­ reichend, um Verletzungen zu verursachen, wenn zum Beispiel der Arm eines Kindes zwischen der sich schließenden Tür und dem Türrahmen eingeklemmt wird.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines variablen Kraftantriebssystems für eine Schiebetür, das derart automatisch geregelt ist, daß es die bei eben stehendem Fahrzeug erforder­ liche minimale Schließkraft aufbringt sowie die Aus­ übung einer erhöhten Schließkraft ermöglicht, die zum Schließen der Tür bei bergauf stehendem Fahr­ zeug ausreichend ist.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichen des Anspruchs 1.

Gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt die Steuer­ schaltung zum Zuführen von Energie zu einem reversiblen Motor, der das Türöffnungs- und Türschließsystem an­ treibt, einen Neigungsdetektor in Form eines Pendels, das zur Ausführung einer Schwenkbewegung um eine ho­ rizontale Achse gelagert ist, die rechtwinklig zu der Längsachse des Fahrzeugs verläuft. Ein erster Annähe­ rungsschalter ist derart angeordnet, daß er durch das Pendel geschlossen wird, wenn sich das Pendel in der Position befindet, die dieses bei auf ebenem Boden stehendem Fahrzeug einnimmt. Durch Schließen dieses ersten Annäherungsschalters wird ein Spannungsabsenk­ widerstand in Reihe mit dem Gleichstrommotor geschal­ tet, um die dem Motor zugeführte Energie zu reduzie­ ren. Ein oder mehrere weitere gleichartige Annäherungs­ schalter sind längs der Bewegungsbahn des Pendels an­ geordnet und bei zunehmender Steigerung der Bergauf­ Neigung bzw. der nach hinten unten gehenden Neigung des Fahrzeugs betätigbar, wobei die Schalter derart voneinander beabstandet sind, daß immer nur ein Schal­ ter durch das Pendel betätigt wird. Jeder der Schal­ ter beinhaltet einen Spannungsabsenkwiderstand mit zunehmend geringerem Widerstandswert. Wenn keiner der Annäherungsschalter betätigt ist, ist der Gleich­ strommotor durch die Schaltung derart geschaltet, daß er die volle Batteriespannung erhält und dadurch einen Antrieb mit maximaler Leistung ausführt.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung wer­ den im folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert.

In der einzigen Figur der Zeichnungen ist ein schema­ tisches Diagramm eines Ausführungsbeispiels eines die vorliegende Erfindung verkörpernden elektrischen Schalt­ kreises dargestellt, und zwar kombiniert mit einer schematischen Darstellung gewisser mechanischer Ele­ mente der Schiebetür.

Wie in der Zeichnung schematisch dargestellt ist, ist eine Schiebetür 10 auf Schienen 12 montiert, und zwar zur Ausführung einer Bewegung zwischen einer geschlosse­ nen Stellung und einer geöffneten Stellung, in der sich die Tür rückwärts von einer Türöffnung 14 in der Seite eines lieferwagenartigen Fahrzeugs befindet, das in fragmentarischer Weise bei dem Bezugszeichen V darge­ stellt ist. Ein Endloskabel bzw. Endlosriemen 16 ist betriebsmäßig um ein Paar Endriemenscheiben 18, 20 geschlungen, die zur Ausführung einer Rotationsbewegung um feststehende Achsen an dem Rahmen des Fahrzeugs V angebracht sind, wobei ein Trum des Riemens an der Tür 10 angebracht ist, und zwar zum Beispiel durch eine an dem Riemen fest angebrachte Kopplungseinrich­ tung 22. Ein reversibler Gleichstrommotor 24 ist mit der Antriebsriemenscheibe 18 rotationsmäßig verbunden, um den Riemen 16 zur Ausführung der Türöffnungsbewe­ gung und der Türschließbewegung antriebsmäßig zu be­ wegen.

Die einander entgegengesetzten Seiten des Motors 24 sind jewels mit einem Türschließschalter 26 und einem Türöffnungsschalter 28 elektrisch verbunden, die in der Zeichnung in ihrer unbetätigten Position darge­ stellt sind, in der beide Seiten des Motors über Erdungskontakte 30, 32 elektrisch geerdet sind.

Zur Feststellung der Neigung des Lieferwagens ist ein Pendel 34 in dem Fahrzeug an einer geeigneten Stelle zur Ausführung einer Schwenkbewegung um eine festste­ hende horizontale Achse 36 montiert, die sich recht­ winklig zur Längsachse des Fahrzeugs erstreckt. Zwei oder mehr Annäherungsschalter 38, 40 sind an festgeleg­ ten Positionen innerhalb des Fahrzeugs längs der Be­ wegungsstrecke des Pendels 34 montiert. Bei dem in der Zeichnung dargestellten, speziellen Ausführungs­ beispiel werden zwei Annäherungsschalter 38 und 40 verwendet, wobei sich der Schalter 38 an einer Stelle befindet, an der er bei eben stehendem Fahrzeug durch das Pendel betätigt wird, während der zweite Schalter 40 an einer Stelle angeordnet ist, an der er bei berg­ auf stehendem Fahrzeug betätigt wird. Die Schalter 38 und 40 sind normalerweise geöffnet und lassen sich schließen, wenn sich das Pendel innerhalb eines Betätigungsnähenbereichs bzw. Betätigungsabstands des Schalters befindet. Der Abstand zwischen den Schaltern 38 und 40 ist derart, daß dann, wenn sich das Pendel aus dem Betätigungsnähenbereich zu dem Schalter 38 herausbewegt, es sich gleichzeitig in den Betätigungsnähenbereich zu dem Schalter 40 hinein­ bewegt. Ein Anschlag 42 hält das Pendel 34 in Betäti­ gungsnähe zu dem Schalter 38, wenn das Fahrzeug bergab steht. Wie in der Zeichnung zu sehen ist, sind die Kontakte des Schalters 38 geschlossen, während die des Schalters 40 geöffnet sind. Ein Kontakt jedes Schalters 38 und 40 ist durch eine Leitung 44 mit dem Schaltkreis des Motors 24 elektrisch verbunden, während die andere Seite der Schalter 38 und 40 je­ weils über Leitungen 51, 52 mit Relais 46 bzw. 48 verbunden ist.

Jedes Relais 46, 48 besitzt einen beweglichen Kontakt 46 a bzw. 48 a, der in der Zeichnung in einer normalen Position dargestellt ist, die der Kontakt einnimmt, wenn sein zugehöriges Relais nicht erregt ist. Wenn sich die Kontakte 46 a, 48 a in der in der Zeichnung dargestellten Position befinden, ist der positive Anschluß der Fahrzeugbatterie B über den Kontakt 48 b, den beweglichen Kontakt 48 a, den Kontakt 46 b, den beweglichen Kontakt 46 a sowie die Leitung 53 mit dem normalerweise geöffneten Kontakt 50 des Tür­ schließschalters 26 elektrisch verbunden. Eine zwei­ te elektrische Leitung 54 verbindet den positiven Anschluß der Batterie B mit dem Türöffnungskontakt 56 des Türöffnungsschalters 26. Die normalerweise geöffneten Relaiskontakte 46 c, 48 c sind über Wider­ stände 58, 60 mit den zugehörigen Schalterkontakten 46 b, 48 b elektrisch verbunden.

Die vorstehend erläuterte Schaltung arbeitet folgender­ maßen:

Wenn sich in der in der Zeichnung dargestellten Weise die Schiebetür 10 des Fahrzeugs V in ihrer geöffne­ ten Stellung befindet und das Fahrzeug eben auf dem Boden steht, befinden sich die verschiedenen Schal­ ter des Schaltkreises in der in der Zeichnung dar­ gestellten Position. Zum Schließen der Tür wird der Türschließschalter von Hand verschoben und mit dem Türschließkontakt 50 in Kontakt gebracht. Durch das Schließen des Schalters 26 auf den Kontakt 50 wird ein sowohl durch den Motor 24 als auch durch die Relaisspule 46 hindurchgehender elektrischer Schalt­ kreis geschlossen. Dabei ist ein positiver Anschluß der Batterie B über die Leitung 53 und die Schalter­ kontakte 46 a, 48 a mit dem Kontakt 50 elektrisch ver­ bunden. Von dem Kontakt 50 setzt sich die Schaltung über den einen Schalter 26 zu der einen Seite des Motors fort, und von der anderen Seite des Motors 24 führt die Schaltung über den Türöffnungsschalter 28 und den Kontakt 32 an Erde. Außerdem setzt sich die Schaltung von dem Schalter 26 auch über die Lei­ tung 44, die Kontakte des Annäherungsschalters 38, die zu diesem Zeitpunkt aufgrund der ebenen Position des Fahrzeugs geschlossen sind, und somit über die Leitung 51 zur Relaisspule 46 fort. Bei Erregung der Relaisspule 46 wird der Kontakt 46 a unmittelbar von dem Kontakt 46 b auf den Kontakt 46 c umgeschal­ tet, wodurch der Widerstand 58 zwischen die Batterie B und den Motor 24 in Reihe geschaltet wird. Der Widerstand 58 hat die Funktion eines Spannungsab­ senkwiderstands, und somit wird dem Motor 24 eine re­ duzierte Spannung zugeführt, durch die der Motor zu einem Antrieb mit einer relativ geringen Leistung veranlaßt wird, die zum antriebsmäßigen Bewegen der Tür 10 bei der Schließbewegung ausreicht.

Nach vollständigem Schließen der Tür (oder, falls ge­ wünscht, teilweisem Schließen derselben) wird der Türschließschalter 26 freigegeben und kehrt in seine ursprüngliche Position in Eingriff mit dem Kontakt 30 zurück, wodurch die Erregung des Motors 24 und des Relais 46 beendet wird.

Zum erneuten Öffnen der Tür wird der Türöffnungsschal­ ter 28 betätigt und mit dem feststehenden Kontakt 56 kontaktiert. Dadurch wird die Batterie B über die Leitung 54, den Kontakt 56, den Schalter 28 mit der einen Seite des Motors verbunden und sodann durch den Motor hindurch mit dem Schalter 26 sowie über den Kontakt 30 mit Erde verbunden. Das öffnen der Tür erfolgt vollständig unabhängig von dem Schalt­ kreis, der durch das von den Annäherungsschaltern 38, 40 betätigte Pendel gesteuert wird, und das Öffnen der Tür erfolgt bei dem offenbarten Ausfüh­ rungsbeispiel stets bei voller Leistung des Motors 24.

Wenn man nun annimmt, daß das Fahrzeug bergauf mit einer derartigen Neigung geparkt ist, daß sich das Pendel 34 innerhalb des Betätigungsnähenbereichs des Schalters 40 befindet, erfolgt die Betätigung des Türschließschalters 26 zum Schließen auf den Kontakt 50 in der vorstehend erläuterten Weise, jedoch mit der Ausnahme, daß die Kontakte des Annäherungsschal­ ters 38 nunmehr geöffnet sind und die des Annähe­ rungsschalters 40 nunmehr geschlossen sind. Das Schließen der Kontakte des Schalters 40 und die Betätigung des Türschließschalters 26 verursachen eine Erregung der Relaisspule 48, die dadurch ihren zugehörigen Schaltkontakt 48 a auf den Kontakt 48 c umschaltet und dadurch den Widerstand 60 in Reihe zwischen die Batterie B und den Motor 24 schaltet.

Zu diesem Zeitpunkt ist die Relaisspule 46 nicht erregt, und der positive Anschluß der Batterie B ist über den Widerstand 60, den Kontakt 48 c, den beweglichen Kontakt 48 a, den Kontakt 46 b und den beweglichen Kontakt 46 a mit der Leitung 53 und von dort mit dem Kontakt 50 verbunden.

Der Widerstand 60 wirkt derart als Spannungsabsenk­ widerstand, daß der Motor 24 einen Antriebsvorgang bei einer Leistung ausführt, die geringer ist als die volle Leistung des Motors. Der Widerstandswert des Widerstands 60 ist geringer als der des Wider­ stands 58, so daß der Antrieb des Motors zum Schlies­ sen der Tür bei auf einer mäßigen Schrägen befind­ lichem Fahrzeug mit weniger als voller Leistung erfolgt, wobei diese Leistung jedoch höher ist als die bei auf ebener Fläche stehendem Fahrzeug zum Einsatz kommende Leistung.

Wenn das Fahrzeug auf einer sehr steilen Schräge geparkt ist und die Tür geöffnet ist, schwingt das Pendel 34 weit über den Annäherungsschalter 40 hinaus und damit aus dem Betätigungsnähenbereich zu diesem Schalter hinaus. In dieser Situation erfolgt bei Betätigung des Türschließschalters 26 und Kontaktieren desselben mit dem Türschließ­ kontakt 50 eine Antriebsbewegung des Motors mit voller Leistung, indem beide Annäherungsschalter 38 und 40 geöffnet sind und beide Relais 46 und 48 sind aberregt, wobei die Schalter bzw. die be­ weglichen Kontakte 46 a, 48 a in der in der Zeich­ nung dargestellten Weise geschaltet sind, um eine direkte Verbindung zwischen der Batterie B und dem Kontakt 50 zu schaffen.

Claims (6)

1. Kraftantriebssystem für eine Schiebetür, die an einer Seite eines Fahrzeugs angebracht ist und zur Ausführung einer relativ zu dem Fahrzeug nach vorne und nach hinten gehenden Gleitbewegung zwischen einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung ausgelegt ist, mit einer reversiblen Kraftantriebs­ einrichtung, die bei Betätigung einen selektiven An­ trieb der Tür in Richtung der Öffnungsbewegung oder der Schließbewegung hervorruft, gekennzeichnet durch
eine Neigungsdetektoreinrichtung (34) zum Detektieren der Neigung des Fahrzeugs (V) von vorne nach hinten,
und durch eine Steuereinrichtung mit einer von der Neigungsdetektoreinrichtung betätigbaren Regulierein­ richtung zum Regulieren der von der Kraftantriebseinrich­ tung (24) aufgebrachten Kraft zum Bewegen der Tür (10) in Richtung auf ihre geschlossene Stellung in unge­ fährer Proportion zu dem von der Neigungsdetektor­ einrichtung (34) detektierten Neigungsausmaß.

2. Kraftantriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigungsdetektoreinrichtung ein Pendel (34), das zur Ausführung einer Schwenkbewegung um eine rechtwinklig zur Längsachse des Fahrzeugs (V) verlau­ fende, horizontale Achse (36) aufgehängt ist, sowie eine Mehrzahl von Erfassungseinrichtungen (38, 40) aufweist, die zur Erfassung der winkelmäßigen Posi­ tion des Pendels (34) an festgelegten Stellen im Abstand längs der Bewegungsbahn des Pendels (34) angebracht sind.

3. Kraftantriebssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftantriebseinrichtung eine reversible An­ triebsmotoreinrichtung (24) aufweist, wobei eine Energiequelle (B) vorgesehen ist, die eine im wesent­ lichen konstante Ausgangsleistung besitzt und zum Zuführen von Energie zum Antreiben der Motoreinrich­ tung (24) ausgelegt ist, daß die Steuereinrichtung eine Richtungssteuereinrichtung zum Verbinden der Motoreinrichtung (24) mit der Energiequelle (B) zum selektiven antriebsmäßigen Bewegen der Tür (10) in Richtung der Öffnungsbewegung oder der Schließ­ bewegung aufweist, und daß die Richtungssteuerein­ richtung eine erste Einrichtung aufweist zum Umgehen der Reguliereinrichtung und Verbinden der Motoreinrich­ tung (24) direkt mit der Energiequelle (B) zum Erhalt der vollen Ausgangsleistung der Energiequelle (B) bei zum antriebsmäßigen Bewegen der Tür (10) in Richtung der Öffnungsbewegung geschalteter Motoreinrichtung (24), sowie eine zweite Einrichtung aufweist zum Verbinden der Motoreinrichtung (24) mit der Energie­ quelle (B) zur Steuerung der Motoreinrichtung durch die Reguliereinrichtung bei zum antriebsmäßigen Bewegen der Tür in Richtung der Schließbewegung geschalteter Motoreinrichtung (24).

4. Kraftantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigungsdetektoreinrichtung (34) die Regulierein­ richtung derart betätigt, daß diese die von der Kraft­ antriebseinrichtung (24) zum Schließen der Tür (10) ausgeübte Kraft auf ein minimales Kraftausmaß reguliert, wenn sich das Fahrzeug (V) in einer ebenen Position oder in einer bergab stehenden Position befindet, so­ wie die von der Kraftantriebseinrichtung (24) zum Schließen der Tür ausgeübte Kraft in ungefährer Pro­ portion zu der Größenordnung einer bergauf vorhan­ denen Neigung des Fahrzeugs erhöht.

5. Kraftantriebssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Motoreinrichtung um einen reversib­ len Gleichstrommotor (24) handelt, daß es sich bei der Energiequelle um eine elektrische Batterie (B) handelt, daß die Reguliereinrichtung eine Mehrzahl von Spannungs­ absenkwiderständen (58, 60) mit jeweils unterschiedli­ chem elektrischen Widerstand aufweist, die mit der jeweili­ gen Erfassungseinrichtung verbunden sind, und daß jede Er­ fassungseinrichtung einen Annäherungsschalter (38, 40) aufweist, der bei in einem Betätigungsnähenbereich zu dem jeweiligen Annäherungsschalter befindlichem Pen­ del (34) derart betätigbar ist, daß er den damit ver­ bundenen Widerstand (58, 60) in Reihe zwischen die Batterie (B) und den Motor (24) schaltet.

6. Kraftantriebssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein erster Annäherungsschalter (38) in einer Position befindet, in der der Schalter durch das Pen­ del (34) bei eben stehendem Fahrzeug (V) geschlossen wird, daß sich ein zweiter Annäherungsschalter (40) in einer Position befindet, in der er bei bergauf stehendem Fahrzeug (V) geschlossen wird, und daß der Widerstandswert des mit dem ersten Annäherungsschal­ ter (38) verbundenen Widerstands (58) größer ist als der des mit dem zweiten Annäherungsschalter (40) verbundenen Widerstands (60).