DE4431348A1

DE4431348A1 - Automatische Schiebetür

Info

Publication number: DE4431348A1
Application number: DE4431348A
Authority: DE
Inventors: Kazuhiro Sumiya; Ryoichi Fukumoto; Yasuaki Suzuki
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1993-09-06
Filing date: 1994-09-02
Publication date: 1995-03-09
Anticipated expiration: 2014-09-03
Also published as: JPH0776224A; US5507119A; DE4431348C2

Description

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Schiebetür für ein Fahrzeug und insbesondere auf eine automatische Schiebetür, die durch einen Stellantrieb geöffnet und geschlossen wer den kann.

Ein Beispiel herkömmlicher Schiebetüren dieser Gattung ist eine solche Schiebetürvorrichtung für ein Fahrzeug, wie sie in der geprüften JP-GM-Schrift Nr. 4-21 703 (1992) beschrie ben ist. Die beigefügten Fig. 14 bis 16 zeigen die in die ser JP-GM-Schrift offenbarte Schiebetürvorrichtung, wobei die Fig. 14 einen geöffneten Zustand, die Fig. 15 einen ge schlossenen Zustand der Schiebetür und die Fig. 16 einen Schnitt nach der Linie A-A in der Fig. 14 darstellen.

Gemäß diesen Figuren ist eine Befestigungskonsole 21 an einer Fahrzeugkarosserie fest angebracht. Lenkerarme 23A und 23B eines Parallelgelenks 2 sind mit ihren proximalen Enden gelenkig an der Befestigungskonsole 21 gehalten, wäh rend ihre distalen Enden 231 und 232 gelenkig an einem Trä ger 3 angebracht sind. Gemäß Fig. 16 ist der Lenkerarm 23A mit einem Antriebsmotor 26 ausgestattet. Das Drehmoment des Antriebsmotors 26 wird über ein Getriebe 27 sowie eine Wel le 251 auf ein Ritzel 25 übertragen.

Wie die Fig. 16 zeigt, ist eine aus einer Führungsschiene 12, einer Auskragung 14 sowie einem Hauptteil 15 bestehende Gleitschiene 1 über die Auskragung 14 an der Schiebetür S befestigt. Gemäß der Fig. 14 ist innerhalb der Führungs schiene 12 eine Zahnstange 13 mit Stangenzähnen 13a vorhan den, wobei das rückwärtige Ende 131 der Zahnstange unter einem größeren Winkel in das Innere des Hauptteils 15 hin ein gebogen ist.

Die Stangenzähne 13a sind mit dem Ritzel 25 in Eingriff. Eine Drehung des Ritzels 25 vermittelt der mit der Zahnstan ge 13 einheitlichen Gleitschiene 1 und der Schiebetür S eine Antriebskraft, so daß die Schiebetür S in der Vor-/Rückwärts richtung (Rechts-/Linksrichtung in Fig. 14) geradlinig grund sätzlich längs eines geraden Abschnitts der Zahnstange 13 bewegbar ist.

Um die Schiebetür S zu schließen, wird sie vorwärtsbewegt (nach rechts in Fig. 14). Wenn das gekrümmte rückwärtige Ende 131 der Zahnstange 13 das Ritzel 25 erreicht, endet die Vorwärtsbewegung der Schiebetür S. Die Tür läuft dann längs des gekrümmten rückwärtigen Endes 131 durch die Tätig keit des Ritzels 25, wobei der Lenkerarm 23A um sein dista les Ende gedreht wird, und als Ergebnis dessen wird das Pa rallelgelenk 2 insgesamt zur Innenseite des Fahrzeugs hin geschwenkt, wobei die Schiebetür S zur Innenseite hin im rechten Winkel zu einer Schwenk- oder Gelenkwelle des Hauptteils (bei Betrachtung der Fig. 14) bewegt und geschlos sen wird. Dieser Schließzustand der Schiebetür S ist in der Fig. 15 dargestellt.

Erörterung des relevanten Standes der Technik

Zufolge eingehender Untersuchungen der Urheber der vorliegen den Erfindung wurden für den relevanten Stand der Technik die folgenden Probleme herausgefunden.

Bei der oben beschriebenen herkömmlichen Schiebetürvorrich tung wird ein einziger Stellantrieb verwendet und dessen An triebskraft auf eine Zahnstange über ein Ritzel übertragen. Die Schiebetür wird zur Innen- sowie Außenseite hin und in der Vor-/Rückwärtsrichtung durch die Bewegung der Zahnstan ge, die ein relativ zum Ritzel gebogenes Ende hat, bewegt.

Wenn die Schiebetür in der Vor-/Rückwärtsrichtung bewegt wird, so ist es jedoch notwendig, mit einer etwas erhöhten Geschwindigkeit diese zu bewegen, um die Zeit für ein Schließen und Öffnen zu kürzen. Andererseits ist ein gro ßes Drehmoment erforderlich und muß folglich das Ritzel verlangsamt werden, um die Bewegung der Schiebetür zur Innen- oder Außenseite hin zu bewirken, jedoch ist es für den einzigen Stellantrieb schwierig, die Bewegungszeit und die Antriebskraft für die Schiebetür in den jeweiligen Rich tungen zu kontrollieren oder zu regeln.

Wenn die Drehung des Antriebsmotors so bestimmt wird, daß sie der Bewegung der Schiebetür in der Vor-/Rückwärtsrich tung angepaßt ist, wird ein Drehmomentdefizit hervorgerufen, wenn die Schiebetür zur Innen- oder Außenseite hin bewegt werden soll. Wird dagegen die Drehung des Antriebsmotors so bestimmt, daß sie der Bewegung der Schiebetür zur Innen- oder Außenseite angepaßt ist, wird die Bewegungsgeschwindig keit in der Vor-/Rückwärtsrichtung verlangsamt. Wenn ein Antriebsmechanismus, der eine gleichförmige Bewegungsgeschwin digkeit hat, als Stellantrieb verwendet wird, muß ein elek trisches Steuersystem zur Anwendung kommen, um den genannten Mangel zu beseitigen, was in einem komplizierten Steuersy stem resultiert.

Abriß der Erfindung

Es ist im Hinblick auf den Stand der Technik ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine neuartige, automatische Schie betür einer vereinfachten Konstruktion zu schaffen, die imstande ist, ihre Funktionen ruhig sowie rasch auszufüh ren und ein ausreichend großes Drehmoment zu entwickeln, wenn die Schiebetür ein- oder auswärts bewegt wird.

Weitere Ziele werden aus der gesamten Offenbarung und den Patentansprüchen augenscheinlich.

Um das oben angegebene Ziel zu erreichen, sieht diese Er findung allgemein einen Stellantrieb, um eine Schiebetür zur Innen- oder Außenseite hin zu bewegen, und einen weite ren, zu dem erstgenannten Stellantrieb unterschiedlichen oder eigenen Stellantrieb vor, um die Schiebetür in der Vor-/Rückwärtsrichtung zu bewegen. Darüber hinaus regelt die vorliegende Erfindung den Übergangs- oder Umschalt zeitpunkt der beiden Stellantriebe, um eine ruhige sowie rasche Verschiebebewegung und ein zwangläufiges Schließen zu bewirken, so daß in optimaler Weise die Betriebszeit der jeweiligen Stellantriebe und die geforderte Antriebsleistung geregelt werden.

Die vorliegende Erfindung schafft eine automatische Schiebe tür mit

(a) einer an der Schiebetür eines Fahrzeugs befestigten Gleitschiene, die sich in der Vor-/Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs erstreckt,
(b) einer die Gleitschiene festhaltenden und durch einen Lenkerarm (eine Schwenkarmanordnung) drehbar mit einer Ka rosserie des Fahrzeugs verbundenen Gleitschienenführung,
(c) einem Schwenk-Stellantrieb, um den Lenkerarm zur Innen- oder Außenseite des Fahrzeugs zu verschwenken, und
(d) einem von dem Schwenk-Stellantrieb getrennten Schiebe- Stellantrieb, wobei der Schiebe-Stellantrieb durch die Gleitschienenführung festgehalten wird und imstande ist, die Schiebetür sowie die Gleitschiene in der Vor-/Rückwärts richtung des Fahrzeugs zu betätigen (Gesichtspunkt 1, der im folgenden als "Basiskonstruktion" bezeichnet wird).

Ferner ist gemäß der Erfindung der Schwenk-Stellantrieb dazu eingerichtet, zwischen einer den Lenkerarm drehbar mit dem Fahrzeug verbindenden sowie den Lenkerarm gelen kig lagernden Befestigungskonsole tätig zu werden und eine Schwenkbewegung des Lenkerarms hervorzurufen, wobei die Gleitschiene lediglich zu einer Bewegung in der Vor-/Rück wärtsrichtung mit Bezug zur Gleitschienenführung imstande ist (Gesichtspunkt 2).

Der Schwenk-Stellantrieb und der Schiebe-Stellantrieb ent halten eine Relativposition-Anzeigebaueinheit, die zwischen der Gleitschiene sowie der Gleitschienenführung tätig wird, und sie werden durch ein Ausgangssignal von dieser Relativ position-Anzeigebaueinheit betrieben (Gesichtspunkt 3).

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist auch eine Steuerein heit vorgesehen, um gleichzeitig den Schiebe-Stellantrieb sowie den Schwenk-Stellantrieb für eine vorgegebene Zeit im Ansprechen auf ein Ausgangssignal von der Relativposi tion-Anzeigebaueinheit zu betreiben (Gesichtspunkt 4).

Vor allem umfaßt die automatische Schiebetür gemäß der Er findung insbesondere

(a) eine an der Schiebetür eines Fahrzeugs befestigte Gleit schiene, die sich in der Vor-/Rückwärtsrichtung des Fahr zeugs erstreckt,
(b) eine die Gleitschiene festhaltende und durch einen Len kerarm (eine Gelenkverbindung) drehbar mit einer Karosserie des Fahrzeugs verbundene Gleitschienenführung,
(c) einen Schwenk-Stellantrieb, der den Lenkerarm zur Innen- oder Außenseite des Fahrzeugs hin verschwenkt,
(d) einen Schiebe-Stellantrieb, der von der Gleitschienen führung gehalten wird und imstande ist, die Schiebetür so wie die Gleitschiene in der Vor-/Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs zu betreiben,
(e) eine Relativposition-Anzeigebaueinheit, die einen Schal ter zur Ermittlung einer Umschaltstellung enthält, in wel cher ein Umschalten zwischen einer Drehung des Lenkerarms sowie der Betätigung der Gleitschiene auszuführen ist, und eine Nockensteueranordnung, um eine Arbeitsstellung des Schalters festzuhalten, und
(f) eine Steuereinheit, um den Betrieb des Schwenk-Stellan triebs sowie des Schiebe-Stellantriebs im Ansprechen auf ein Ausgangsermittlungssignal der Relativposition-Anzei gebaueinheit zu steuern, wobei die Steuereinheit eine gleichzeitige Tätigkeit des Schwenk-Stellantriebs sowie des Schiebe-Stellantriebs für eine vorgegebene Zeit bei oder nach Erfassen des Ausgangsermittlungssignals bewirkt (Gesichtspunkt 5).

Die folgende grundsätzliche Funktion und Arbeitsweise wer den durch die vorliegende Erfindung ausgeführt.

In Übereinstimmung mit der Basiskonstruktion (Gesichtspunkt 1) dieser Erfindung können eine optimale Antriebskraft und eine optimale Betriebszeit unabhängig in Verbindung mit der Bewegung in der Vor-/Rückwärtsrichtung und der Drehung zur Innen- oder Außenseite hin der Schiebetür festgesetzt wer den, wobei eine Basiskonstruktion zu erlangen ist, bei wel cher eine rasche sowie ruhige Bewegung in der Vor-/Rückwärts richtung sowie ein zwangläufiges, eindeutiges Schließen durch die Bewegung unter einem großen Drehmoment in der Richtung zur Innen- oder Außenseite hin während der Endstufe des Türschließens bzw. -öffnens zusammen verwirklicht werden können.

Zur Zeit der Umstellung aus der Bewegung in der Vor-/Rück wärtsrichtung der Tür zur Dreh- oder Schwenkbewegung zur Innen- oder Außenseite hin auf der Grundlage der oben be schriebenen Basiskonstruktion werden die beiden Stellantrie be gleichzeitig (d. h. einander überlappend) für eine vorge gebene Zeitdauer betrieben, um einen ruhigen, zuverlässigen Übergang zwischen der Arbeitszeitspanne in der Vor-/Rückwärts richtung bei einer erhöhten Betriebsgeschwindigkeit und der Arbeitszeitspanne in der Richtung zur Innen- oder Außensei te des Fahrzeugs hin bei einer verzögerten Arbeitsgeschwin digkeit zu bewirken (Gesichtspunkte 4 und 5).

Gemäß der Basiskonstruktion der vorliegenden Erfindung, wie sie in der schematischen Darstellung der beigefügten Fig. 13 gezeigt ist, wird das Grundprinzip für ein ruhiges und zwangläufiges Öffnen sowie Schließen der automatischen Schiebetür durch eine extrem einfache Konstruktion erzielt, so daß die einzelnen Bauelemente selektiv in Abhängigkeit von dem vorgesehenen Einsatz oder Gebrauch auf der Grund lage des obigen Prinzips kombiniert werden können.

Das heißt mit anderen Worten, daß es ausreichend ist, wenn die Befestigungskonsole 1 eine solche ist, die Lenkerarme verschwenkbar lagern und an einem Fahrzeug befestigt werden kann. Zwischen den Lenkerarm 2 und die Befestigungskonsole 1 ist ein Schwenk-Stellantrieb 11A eingefügt. In Ergänzung zu dem Stellantrieb des Spindel-Mutter-Typs, der hier offen bart wird, können auch ein mit einem Druckmedium arbeitender Schwenk-Stellantrieb 11A, z. B. ein pneumatischer oder hydrau lischer Stellantrieb, oder andere mechanische Schwenkmecha nismen zur Anwendung kommen. In jedem Fall ist der Schwenk stellantrieb bevorzugterweise direkt oder indirekt durch elektrische Signale steuer- oder regelbar.

Obgleich die Gelenkverbindung des Parallellenkertyps, die in den Figuren gezeigt ist, bevorzugt wird, kann die Gelenk verbindung auch anders als linear oder parallel ausgestal tet sein unter der Voraussetzung, daß die Tür dadurch si cher festgehalten und zur Innen- oder Außenseite des Fahr zeugs hin bewegbar gelagert wird.

Die Gleitschiene und die Gleitschienenführung sind nicht auf die dargestellte Ausgestaltung unter der Voraussetzung beschränkt, daß die Gleitschiene und die Gleitschienenfüh rung relativ zueinander verschiebbar und von einer Halte kraft sowie Robustheit sind, die zum Halten der Tür ausrei chend sind. Dasselbe soll für die Ausrichtung der Schiene und die Eingriffsrichtung zwischen der Gleitschiene sowie der Gleitschienenführung gelten. Die folgenden Ausführungs formen erfüllen diese Punkte und sind bezüglich der Monta ge sowie Stabilität zufriedenstellend.

Die Relativposition-Anzeigeermittlung umfaßt eine Gleit schienen-Positionermittlung und eine Lenkerarm-Winkelermitt lung. Obgleich eine Kombination einer Nockenanordnung und eines Endschalters, wie hier gezeigt wird, die einfachste Konstruktion darstellt, können Stellungsfühler, wie opti sche, lichtelektrische oder elektromagnetische Stellungs fühler allein oder in Kombination zur Anwendung kommen. Auch können sog. Näherungsschalter verwendet werden.

Der Schiebe-Stellantrieb des Rollentyps, der hier gezeigt wird und mit einer Fläche der Gleitschiene in Druckanlage ist, stellt die einfachste Konstruktion dar. Es ist jedoch möglich, einen Schiebe-Stellantrieb irgendeiner bekannten Art zu verwenden, z. B. eine Zahnstangen-Ritzel-Bauart oder eine Endlosriemen-Bauart (d. h. Seil- oder Kettenbauart) zum Einsatz zu bringen.

Bevorzugterweise kann auch für den Schiebe-Stellantrieb ein Sicherheitsanschlag oder eine Sicherheitssperre ange ordnet werden.

Gemäß den Konstruktionen der Gesichtspunkte 2 und 3 können Ausführungsformen verwirklicht werden, die auf der Grund lage der Basiskonstruktion jeweils die Ziele mittels einer vereinfachten Konstruktion erreichen lassen.

Abriß der bevorzugten Ausführungsformen

Die bevorzugten Ausführungsformen werden im folgenden her ausgestellt. Die Relativposition-Anzeigebaueinheit enthält einen Schalter, um eine Umschalt- oder Übergangsstellung zu ermitteln, in welcher eine Umschaltung zwischen einer Drehung des Lenkerarms sowie dem Antrieb der Gleitschiene vorzunehmen ist, und diese Anzeigebaueinheit schließt eine Nockensteueranordnung ein, um eine Arbeitsstellung des ge nannten Schalters einzuhalten.

Die Nockensteueranordnung enthält einen (ersten) Hebel (oder Eingriffsteil), der (das) mit einem Nockenteil an einem di stalen Ende des Lenkerarms in Eingriff kommen kann, um den Öffnungszustand der Schiebetür unter einem vorbestimmten Winkel zu verriegeln, wobei der erste Hebel in einer vor gegebenen Position, die den Öffnungszustand der Tür be stimmt, durch eine Federkraft festgehalten wird.

Der Hebel wird in der vorgegebenen, den Öffnungszustand der Tür bestimmenden Position durch einen weiteren (zweiten) Hebel festgehalten, der durch eine Feder gegen ein Aufheben des Verriegelungszustands zum Öffnungszustand der Tür bela stet wird.

Der zweite Hebel ist mit dem Schalter für eine Ermittlung einer Umschaltposition verbunden.

Mindestens einer von dem ersten und zweiten Hebel wird durch ein Betätigungselement entriegelt, das an der Gleitschiene angeordnet ist, um den Lenkerarm relativ zur Gleitschienen führung drehbar zu machen.

Das Entriegeln wird ausgeführt, wenn die Gleitschiene zu ihrer Endposition verschoben ist, in der der Lenkerarm für ein Drehen zum Schließen der Tür bereit ist.

Somit dient der Schalter als eine Relativposition-Anzeige baueinheit, und er wird bei einem Anstoßen des an der Gleit schiene angeordneten Betätigungselements umgeschaltet.

Der zweite Hebel ist ein um ein Drehzentrum von diesem schwenkbar gehaltener Winkelhebel (L-förmiger Hebel), des sen erster Schenkel dazu dient, mit dem ersten Hebel zum Anstoßen zu kommen, und dessen zweiter Schenkel dazu dient, mit einer Steuerkurve (Kurvenfläche) des an der Gleitschie ne angeordneten Betätigungselements in Anlage zu kommen, um die Winkelposition der Gleitschiene mit Bezug zur Gleit schienenführung während der Drehung des Lenkerarms zum Schließen und Öffnen der Tür festzuhalten.

Der zweite Schenkel trägt einen von diesem vorstehenden Stift, der mit einer rückwärtigen Schräge der Steuerkurve des Betätigungselements zur Anlage kommt, um den Nocken in der festgehaltenen oder eingerückten Position zu halten, wenn das Betätigungselement den Winkelhebel zu einem Schwen ken um sein Drehzentrum bringt. Der Winkelhebel wird durch eine Feder zu einer Richtung hin belastet, um den ersten Hebel in einer Verriegelungsposition gegen den Nocken des Lenkerarms festzuhalten.

Der Schwenk-Stellantrieb umfaßt eine Schraubspindel-Mutter anordnung, die zwischen dem Lenkerarm und der Befestigungs konsole wirksam ist, wobei die Konsole an der Karosserie des Fahrzeugs fest angebracht ist, um den Lenkerarm drehbar zu lagern.

Bevorzugterweise enthält der Schiebe-Stellantrieb eine motorgetriebene Rolle, die die Gleitschiene antreibt.

Das gleichzeitige Arbeiten des Schwenk- und Schiebe-Stell antriebs wird durch einen Schalter kontrolliert, der an einem Hebel wirkt, welcher dazu dient, die Winkelposition zwischen dem Lenkerarm und der Tür einzuhalten.

Der Schalter wirkt am zweiten Hebel, der durch eine Feder zur Offenstellung der Tür hin belastet wird, und der zweite Hebel hält den ersten Hebel fest, der mit dem am Lenker arm angeordneten Nocken zur Anlage oder zum Eingriff kommen kann.

Die vorgegebene Zeit einer gleichzeitigen Betätigung kann mit einer Verzögerungszeit initiiert werden, nachdem das Ausgangssignal von der Relativposition-Anzeigebaueinheit er faßt wurde.

Zusammengefaßt bietet die vorliegende Erfindung die folgen den hervorzuhebenden und außergewöhnlichen Effekte.

Gemäß der Basiskonstruktion dieser Erfindung sind getrennte, unabhängige Stellantriebe vorgesehen, die für (i) eine Bewe gung in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung und für (ii) eine Drehung zur Innen- oder Außenseite der Schiebetür hin sor gen, wodurch eine optimale Antriebskraft und eine optimale Bewegungszeit so bestimmt werden können, daß man eine erhöhte bzw. eine verlangsamte Geschwindigkeit für die Bewegung in der Vor-/Rückwärtsrichtung bzw. für die Bewegung zur Innen- oder Außenseite hin so erhält, daß Voraussetzungen für eine Zeitverminderung in der Schiebetürbewegung erfüllt werden können (Gesichtspunkt 1).

Durch das Vorsehen einer überlappenden Spanne in der Zeit eines Umschaltens zwischen der Bewegung in der Vor-/Rück wärtsrichtung und derjenigen zur Innen- oder Außenseite des Fahrzeugs hin wird darüber hinaus ein glatter und sicherer Übergang in den Umschaltvorgängen ohne die Notwendigkeit einer strikten Bestimmung der Umschaltposition durch den Umschaltstellung-Ermittlungsschalter erreicht (Gesichts punkte 4 und 5).

Mit der Konstruktion nach den Gesichtspunkten 2 und 3 kann die vorliegende Erfindung auf der Grundlage ihrer Basiskon struktion durch einen vereinfachten Aufbau verwirklicht werden. Die Relativposition-Anzeigebaueinheit kann in ihrer Konstruktion einfacher gemacht werden, wenn sie aus einem Endschalter und einem damit kombinierten Nocken ausgebildet wird.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung einer Anordnung einer automatischen Schiebetür gemäß dieser Erfindung;

Fig. 2 ist eine teilweise im Querschnitt gezeigte Seitenan sicht einer Konstruktion eines Schwenk-Stellantriebs;

Fig. 3 ist eine Seitenansicht einer Konstruktion eines Schiebe-Stellantriebs;

Fig. 4 ist der Schnitt nach der Linie A-A in der Fig. 3;

Fig. 5 ist eine perspektivische Darstellung des Verbindungs zustandes eines automatischen Schiebetürmechanismus und einer Schiebetür;

Fig. 6 ist eine schematische Darstellung der Eingriffszu stände zwischen relevanten Bauteilen während einer Bewe gung der Schiebetür in der Vor-/Rückwärtsrichtung;

Fig. 7 ist eine schematische Darstellung der Eingriffszu stände zwischen relevanten Bauteilen, wenn die Schiebetür imstande ist, zur Innen- oder Außenseite hin zu drehen;

Fig. 8 ist ein Zeitablaufdiagramm für ein Schließen der Schiebetür gemäß einer ersten Ausführungsform;

Fig. 9 ist ein Zeitablaufdiagramm für ein Öffnen der Schiebetür gemäß einer ersten Ausführungsform;

Fig. 10 ist ein Zeitablaufdiagramm für ein Schließen der Schiebetür gemäß einer zweiten Ausführungsform;

Fig. 11 ist ein Zeitablaufdiagramm für ein Öffnen der Schiebetür gemäß einer zweiten Ausführungsform;

Fig. 12 ist ein Blockdiagramm der Steuerungseinheit gemäß dieser Erfindung;

Fig. 13 ist eine schematische Darstellung der Basiskonstruk tion dieser Erfindung;

Fig. 14 ist eine Draufsicht, die einen geöffneten Zustand einer herkömmlichen Schiebetürvorrichtung zeigt, wobei Teile abgebrochen dargestellt sind;

Fig. 15 ist eine Draufsicht, die einen geschlossenen Zustand einer herkömmlichen Schiebetürvorrichtung zeigt, wobei Teile abgebrochen dargestellt sind;

Fig. 16 ist ein Schnitt nach der Linie A-A in der Fig. 14.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Bevorzugte Ausführungsformen dieser Erfindung werden im fol genden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.

Gemäß der in Fig. 1 als eine Ausführungsform dieser Erfin dung gezeigten Konstruktion einer automatischen Schiebetür ist eine Befestigungskonsole 1 an einem Hauptteil oder der Karosserie des Fahrzeugs fest angebracht. Ein jeder von Lenkerarmen 2 und 2a ist mit seinem proximalen Ende gelenkig an der Befestigungskonsole 1 festgehalten, während sein distales Ende gelenkig an einer Gleitschienenführung 4 montiert ist.

Die Fig. 2 zeigt einen Mechanismus eines Schwenk-Stellan triebs 11A, wonach ein Verbindungshebel 5 mit seinem einen Ende gelenkig an einem mittigen Teil des Lenkerarms 2 ange bracht ist und dem Lenkerarm eine Kraft zu dessen Drehen um sein proximales Ende als ein Drehzentrum vermittelt. Eine am anderen Ende des Verbindungshebels angebrachte Spindelmutter 6 wird von einer Kugelspindel 7 durchsetzt, wobei zwischen diesen ein Schraubeingriff besteht.

Die Kugelspindel 7 ist zu ihrer Drehung mit einem Schwenk motor 11 über ein Getriebe 10 verbunden, das ein Schnecken rad 8 und eine Schnecke 9 enthält. Der Schwenkmotor 11 und das Gehäuse des Getriebes 10 sind an der Fahrzeugkaros serie befestigt. Durch Drehen des Schwenkmotors 11 wird die Kugelspindel 7 gedreht, wodurch die Spindelmutter 6 in einer axialen Richtung der Spindel 7 bewegt wird, um dem Schwenk arm 2 eine Schub- oder Zugbewegung zu vermitteln und dadurch dessen Schwenkbewegung zu bewirken.

Die Fig. 3 und 4 zeigen einen Mechanismus eines Schiebe- Stellantriebs 14A. Ein Träger 12 ist an der äußeren Seite der Gleitschienenführung 4 befestigt. Am Gehäuse eines Ge triebes 13, das über einen Schwenkarm 12a am Träger 12 fest gehalten ist, sind ein Schiebemotor 14 und ein Rollengehäu se 15 montiert. Eine Drehkraft des Schiebemotors 14 wird über eine Schnecke 16 und ein Schneckenrad 17 des Getrie bes 13 auf eine Rolle 19 übertragen, die mit der Gleitschie ne 18 in einer Druck-/Reibungsanlage ist.

Die auf die Rolle 19 aufgebrachte Druckkraft wird durch eine Blattfeder 12 erzeugt, die das Rollengehäuse 15 zur Gleitschiene 18 hin drückt. Wenn die Rolle 19 durch den Schiebemotor 14 gedreht wird, so wird die Gleitschiene 18 in der Vor-/Rückwärtsrichtung (Links-Rechts-Richtung in Fig. 1) bewegt.

Die Fig. 5 zeigt einen Verbindungszustand des Schiebetürme chanismus mit der Tür, wobei die Gleitschiene 18 und eine an dieser Schiene feste Schiebetür 21 in der Vor-/Rückwärts richtung durch die Drehung des Schiebemotors 14 verschoben werden.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung sind obere und unte re (nicht dargestellte) Rollenpaare jeweils vorgesehen, um die Gleitschiene 18 an der Gleitschienenführung 4 abzustüt zen. Von jedem der Lenkerarme 2 und 2a ist sein distales Ende 22, 22a gelenkig an der Innenseite der Gleitschienen führung 4 gelagert, so daß die Lenkerarme 2 und 2a die Gleitschiene 18 über die Gleitschienenführung 4 halten.

Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, ist die obere Fläche 23 des distalen Endes 22 des Lenkerarms 2 an ihrer peripheren Kante mit einem Nockenteil 23a ausgestattet, das über ein Eingriffselement 24 (s. Fig. 6) mit einem Winkelhebel 25 in Anlage kommt. Wie die Fig. 7 im einzelnen zeigt, ist das Mittelstück des Winkelhebels gelenkig im Drehzentrum 25d gehalten, wobei die Innenseite des distalen Endes 25b gegen das Eingriffselement 24 unter der Kraft einer Feder 28 an liegt, die am entgegengesetzten Ende 25c des Winkelhebels 25 angreift. Ein Übergangs- oder Umschaltstellung-Ermitt lungsschalter 27 liegt gegen die Außenseite des Hebelschen kels 25b an.

Die Fig. 6 zeigt einen eingerückten Zustand des Nockenteils 23a des Lenkerarms 2, wenn die Schiebetür in der Vor-/Rück wärtsrichtung bewegt wird. Das Nockenglied 24a des Eingriffs elements 24 ist mit dem Nockenteil 23a des Lenkerarms 2 in Eingriff, während eine Eingriffskraft, welche eine Einwärts drehung des Lenkerarms 2 unterbindet, aufrechterhalten wird, wenn die Gleitscheine 18 und die Schiebetür 21 in der Vor-/Rück wärtsrichtung bewegt werden. Diese Eingriffskraft wird durch Festhalten des Eingriffselements (Hebels) 24 in einer vorbestimmten Position durch Aufbringen der Kraft der Feder 28, die am entgegengesetzten Ende 25c des Hebels 25 einwirkt, dessen distalem Ende 25b vermittelt.

Im folgenden wird die Funktionsweise der Schiebetür 21 er läutert, deren geöffneter Zustand in Fig. 1 gezeigt ist. Wenn die Gleitschiene 18 aus diesem Zustand nach links in Fig. 1 durch die Antriebskraft des Schiebemotors 14 bewegt wird, führt die Schiebetür 21 eine Bewegung in der Schließ richtung aus. Ein am rechten Ende der Gleitschiene 18 in Fig. 1 vorhandenes Betätigungselement 26 wird zu einem An stoßen am Eingriffselement 24 innerhalb der Gleitschienen führung 4 gebracht, um den Hebel 25 nach links gegen die Kraft der Feder 28 zu verschieben.

Wenn das Betätigungselement 26 gegen das Eingriffselement 24 stößt und es verschiebt, wird der Umschaltstellung-Ermitt lungsschalter 27, der aus einem ein Teil einer Relativposi tion-Anzeigebaueinheit 27A bildenden Endschalter besteht, ebenfalls verschoben, um den Umschaltstellung-Ermittlungs schalter 27 vom An-Zustand zum Aus-Zustand zu schalten. Hierbei wird das Nockenglied 24a des Eingriffselements 24 vom Nockenteil 23a des Lenkerarms 2 gelöst, wodurch der Len kerarm 2 drehbar wird. Darüber hinaus gleitet eine Steuer kurve 26a des Betätigungselements 26 an einem vom Hebel 25 vorstehenden Hebelstift 25a, mit dem eine rückwärtige Schräge 26a′ der Steuerkurve 26a zum Eingriff oder zur Anlage kommt. Der Aus-Zustand des Umschaltstellung-Ermittlungsschalter 27 wird durch diesen Eingriff der Steuerkurve 26a des Betäti gungselements 26 aufrechterhalten.

Der Umschaltstellung-Ermittlungsschalter 27 geht aus dem Betrieb des Schwenkmotors 11 zum Betrieb des Schiebemotors 14 und umgekehrt über, so daß, wenn der Umschaltstellung- Ermittlungsschalter 27 an- oder abgeschaltet wird, der Schiebemotor 14 bzw. der Schwenkmotor 11 in Betrieb ist. Wenn die Position des Umschaltstellung-Ermittlungsschalters 27 umgeschaltet wird, existiert gemäß dieser Erfindung ein Zustand, in welchem der Schwenkmotor 11 und der Schiebemo tor 14 gleichzeitig in Betrieb sind, wie später erläutert werden wird.

Wird der Umschaltstellung-Ermittlungsschalter 27 auf Aus geschaltet, so wird der Schwenkmotor 11 in Betrieb gesetzt, wodurch die Kugelspindel 7 in einer vorgegebenen Richtung gedreht und die Spindelmutter 6 nach links in Fig. 1 bewegt wird, um dem Lenker 2 einen Schub zu vermitteln, wodurch der Lenkerarm 2 im Uhrzeigersinn um den Schwenkpunkt an der Befe stigungskonsole 1 gedreht wird. Das bewirkt eine Bewegung der Schiebetür 21 zur Innenseite des Fahrzeugs hin, um die Schiebetür 21 völlig zu schließen.

Die Fig. 8 bis 11 zeigen Zeitablaufdiagramme während eines Öffnens und Schließens der Schiebetür. Es wird zuerst auf das Diagramm der Fig. 8 zum Schließen der Tür Bezug genom men. Wenn der Umschaltstellung-Ermittlungsschalter 27 An ist, d. h. der Hebel 25 unterliegt keinem Schub, so daß die Schiebetür 21 offen ist, wird ein Betätigungsschalter zum Auslösen der Schiebetür 21 gedrückt, um den Schiebemotor 14 zur Vorwärtsbewegung der Schiebetür 21 in Gang zu setzen. Dadurch wird das Betätigungselement 26 zum Anstoßen gegen das Eingriffselement 24 in einer vorgegebenen Position nahe dem Ende der Verschiebebewegung gebracht, wobei der Umschalt stellung-Ermittlungsschalter 27 vom An-Zustand zum Aus-Zu stand umgeschaltet wird.

Es ist eine Überlappungsspanne vorgesehen, während welcher der Schiebemotor 14 und der Schwenkmotor 11 gleichzeitig in Betrieb sind, nachdem der Umschaltstellung-Ermittlungsschal ter 27 ausgeschaltet ist. Somit wird der Schiebemotor 14 in Betrieb gehalten, um den Druckzustand des Hebels 25 auf rechtzuerhalten, bis der Schwenkmotor 11 betätigt wird, um eine gesicherte Drehung der Lenkerarme 2 und 2a zu bewirken. Nach dem Beginn der Drehung der Lenkerarme 2 und 2a bleibt der Hebel 25 durch die Steuerkurve 26a des Betätigungsele ments 26, an dem/der der Hebelstift 25a anliegt, wie in Fig. 7 gezeigt ist, gedrückt.

Durch das Vorsehen einer solchen Überlappungsspanne wird es möglich, jegliche Schwankungen im An-/Aus-Betrieb des Um schaltstellung-Ermittlungsschalters 27 zu absorbieren, ohne die Umschaltposition dieses Ermittlungsschalters 27 strikt festzusetzen, um einen gesicherten und ruhigen Übergang zwischen der Spanne einer Schiebebewegung mit hoher Ge schwindigkeit und der Spanne einer Schwenkbewegung mit niedriger Geschwindigkeit zu bewirken.

Gemäß dem in Fig. 12 gezeigten Blockdiagramm einer Steuerein heit für diese Erfindung wird ein vorbestimmter Zeitgeber wert in einem elektronischen Steuergerät (ECU) als eine Überlappungsspanne festgesetzt. Die Verschiebegeschwindig keit der Schiebetür 21 kann veränderlich sein, beispiels weise in einer zweistufigen Weise von hohen und niedrigen Geschwindigkeiten, wie in Fig. 8 gezeigt ist, wobei im mit tigen Teil ein hoher Geschwindigkeitsbereich vorliegt. Die Verschiebegeschwindigkeit kann beispielsweise durch Schal ter 32, 33 (s. Fig. 1) zum Umschalten der Verschiebegeschwin digkeit verändert werden, wobei die Schalter längs einer Schienen-Steuerkurvenfläche 31 laufen, die an der einen Seite der Gleitschiene 18 angeordnet ist. Das wird ein schnelleres Öffnen/Schließen der Tür hervorrufen.

Die Fig. 9 zeigt ein Zeitablaufdiagramm einer ersten Ausfüh rungsform, wenn die Schiebetür geöffnet wird. Wie im Fall der Fig. 8 ist während des Schaltens eine Überlappungsspanne vorgesehen.

Die Fig. 10 und 11 sind Zeitablaufdiagramme, die eine zweite Ausführungsform zum Schließen bzw. Öffnen einer Schiebetür zeigen. Wie in Fig. 10 gezeigt ist, wird zum Schließen der Schiebetür der Schwenkmotor 11 nicht sofort nach einem Um schalten der Position des Umschaltstellung-Ermittlungsschal ters 27 in Gang gesetzt, sondern nach einer Verzögerungs spanne gestartet, während der Schiebemotor 14 nach Ver streichen einer Überlappungsspanne stillgesetzt wird. So mit kann bezüglich der Genauigkeit in der Montageposition des Umschaltstellung-Ermittlungsschalters 27 bei dessen Einbau eine gewisse Toleranz vorgesehen werden, um eine zuverlässigere Funktionsweise der Schiebetür 21 zu ge währleisten. Eine solche Verzögerungsspanne und Überlap pungsspanne werden in gleichartiger Weise während des Öff nens der Schiebetür vorgesehen, wie in Fig. 11 gezeigt ist.

Aus dem Vorstehenden folgt, daß ein automatischer Schiebe türmechanismus eine an einer Schiebetür eines Fahrzeugs befestigte Gleitschiene enthält, die sich in der Vor-/Rück wärtsrichtung des Fahrzeugs erstreckt. Eine Gleitschie nenführung hält die Führungsschiene und wird drehbar über einen Lenkerarm mit der Fahrzeugkarosserie verbunden. Ein Schwenk-Stellantrieb dreht den Lenkerarm zur Innen- oder Außenseite des Fahrzeugs hin und ein Schiebe-Stellantrieb, der vom Schwenk-Stellantrieb getrennt ist, wird von der Gleitschienenführung gehalten und ist imstande, die Schie betür sowie die Gleitschiene in der Vor-/Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs zu betätigen. Durch diese Maßnahmen wird ein ruhiger und rascher Betrieb während einer Bewegung der Schiebetür in der Vor-/Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs gewährleistet, wie auch ein ausreichend großes Drehmoment während einer Bewegung der Schiebetür zur Innen- oder Außenseite hin sichergestellt wird.

Es sollte klar sein, daß dem Fachmann bei Kenntnis der ver mittelten Lehre Änderungen nahegelegt sind, die jedoch vom Grundgedanken und Rahmen der vorliegenden Erfindung erfaßt werden.

Claims

1. Automatische Schiebetür für ein Fahrzeug mit:

(a) einer an der Schiebetür (21) befestigten Gleitschie ne (18), die sich in der Vor-/Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs erstreckt,
(b) einer die Gleitschiene festhaltenden und durch einen Lenkerarm (2, 2a) drehbar mit einer Karosserie des Fahrzeugs verbundenen Gleitschienenführung (4),
(c) wobei der Lenkerarm (2, 2a) durch einen Antriebs mechanismus betrieben wird, um die Schiebetür (21) zu verschieben sowie zu öffnen und zu schließen,

dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmechanismus umfaßt:

(d) einen Schwenk-Stellantrieb (11A), der den Lenkerarm (2, 2a) zur Innen- oder Außenseite des Fahrzeugs hin ver schwenkt, und
(e) einen von dem Schwenk-Stellantrieb (11A) getrennten Schiebe-Stellantrieb (14A), der durch die Gleitschienen führung (4) festgehalten und imstande ist, die Schiebe tür (21) sowie die Gleitschiene (18) in der Vor-/Rück wärtsrichtung des Fahrzeugs zu betätigen.

2. Schiebetür nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenk-Stellantrieb (11A) eingerichtet ist, um zwi schen einer den Lenkerarm (2, 2a) drehbar mit dem Fahr zeug koppelnden Befestigungskonsole (1) und einem an der Befestigungskonsole drehbar gelagerten Lenkerarm tätig zu sein, um eine Schwenkbewegung des Lenkerarms hervorzu rufen, und daß die Gleitschiene (18) lediglich zu einer Bewegung in der Vor-/Rückwärtsrichtung mit Bezug zur Gleitschienenführung (4) imstande ist.

3. Schiebetür nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenk-Stellantrieb (11A) und der Schiebe-Stell antrieb (14A) eine zwischen der Gleitschiene (18) sowie der Gleitschienenführung (4) tätige Relativposition-An zeigebaueinheit (27A) einschließen und durch ein Ausgangs signal von dieser Relativposition-Anzeigebaueinheit be trieben werden.

4. Schiebetür nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeich net durch eine Steuereinheit, die gleichzeitig den Schwenk- Stellantrieb (11A) und den Schiebe-Stellantrieb (14A) im Ansprechen auf ein Ausgangssignal von der Relativposition- Anzeigebaueinheit (27A) für eine vorbestimmte Zeit betä tigt.

5. Schiebetür nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmechanismus ferner umfaßt:

(f) eine Relativposition-Anzeigebaueinheit (27A), die einen Schalter (27) zur Ermittlung einer Umschaltstellung enthält, in welcher ein Umschalten zwischen einer Drehung des Lenkerarms (2, 2a) sowie der Betätigung der Gleit schiene (18) auszuführen ist, und eine Nockensteueran ordnung (23a, 24a, 24, 25), um eine Arbeitsstellung des Schalters (27) festzuhalten, einschließt, und
(g) eine Steuereinheit, um den Betrieb des Schwenk-Stell antriebs (11A) sowie des Schiebe-Stellantriebs (14A) im Ansprechen auf ein Ausgangssignal der Relativposition- Anzeigebaueinheit (27A) zu steuern, wobei die Steuerein heit eine gleichzeitige Tätigkeit des Schwenk-Stellan triebs (11A) sowie des Schiebe-Stellantriebs (14A) für eine vorgegebene Zeit bei Erfassen des Ausgangssignals bewirkt.

6. Schiebetür nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativposition-Anzeigebaueinheit (27A) einen Schalter (27), um eine Umschaltstellung zu ermitteln, in welcher eine Umschaltung zwischen einer Drehung des Lenkerarms (2, 2a) sowie dem Antrieb der Gleitschiene (18) vorzunehmen ist, und eine Nockensteueranordnung (23a, 24a, 24, 25), um eine Arbeitsstellung des Schal ters (27) festzuhalten, enthält.

7. Schiebetür nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockensteueranordnung einen ersten Hebel (24) ent hält, der mit einem ersten Nockenteil (23a) an einem di stalen Ende (22, 22a) des Lenkerarms (2, 2a) in Eingriff kommen kann, um den Öffnungszustand der Schiebetür (21) bei einem vorbestimmten Winkel, vorzugsweise einem maxi malen Winkel, zu verriegeln, wobei der erste Hebel (24) in einer vorgegebenen Position, die den Öffnungszustand der Schiebetür bestimmt, durch eine Federkraft festgehal ten wird.

8. Schiebetür nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Hebel (24) in der vorgegebenen, den Öffnungs zustand der Schiebetür (21) bestimmenden Position durch einen zweiten Hebel (25) festgehalten wird, der durch eine Feder (28) gegen ein Aufheben der Verriegelung in den Öffnungszustand der Schiebetür belastet ist.

9. Schiebetür nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hebel (25) mit dem Schalter (27) so verbunden ist, um eine Umschaltstellung zu ermitteln.

10. Schiebetür nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Hebel (24, 25) durch ein an der Gleitschiene (18) angebrachtes Betätigungselement (26) entriegelt wird, um den Lenkerarm (2, 2a) relativ zur Gleitschienenführung (4) drehbar zu machen.

11. Schiebetür nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Entriegeln ausgeführt wird, wenn die Gleitschiene (18) zu ihrer Endposition verschoben ist, in der der Len kerarm (2, 2a) für ein Drehen zum Schließen der Tür (21) bereit ist.

12. Schiebetür nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (27) als die Relativposition-Anzeigebau einheit (27A) dient.

13. Schiebetür nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (27) bei einem Anstoßen des an der Gleit schiene (18) angeordneten Betätigungselements (26) um geschaltet wird.

14. Schiebetür nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hebel ein um ein Drehzentrum (25d) von diesem schwenkbar gehaltener Winkelhebel (25) ist, dessen er ster Schenkel (25b) dazu dient, mit dem ersten Hebel (24) zum Anstoßen zu kommen, und dessen zweiter Schen kel (25c) dazu dient, mit einer Steuerkurve (26a) des an der Gleitschiene (18) angeordneten Betätigungsele ments (26) in Anlage zu kommen, um die Gleitschiene relativ zur Gleitschienenführung (4) während des Drehens des Lenkerarms (2, 2a) zum Schließen und Öffnen der Schiebetür (21) festzuhalten.

15. Schiebetür nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schenkel (25c) mit einem von diesem vorstehen den Stift (25a) versehen ist, welcher sich gegen eine rückwärtige Schräge (26a′) der Steuerkurve (26a) des Be tätigungselements (26) anlegt, um das Nockenteil (23a) in der Eingriffsposition zu halten, wenn das Betätigungs element (26) den Winkelhebel (25) zum Drehen um sein Drehzentrum (25d) bringt.

16. Schiebetür nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelhebel (25) durch eine Feder (28) zu einer Rich tung hin, um den ersten Hebel (24) in einer Verriegelungs position gegen das Nockenteil (23a) des Lenkerarms (2, 2a) festzuhalten, belastet ist.

17. Schiebetür nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenk-Stellantrieb (11A) eine Schraubspindelanaordnung (6, 7), die zwischen dem Lenker arm (2, 2a) und der Befestigungskonsole (1) wirksam ist, enthält, wobei die Konsole (1) an der Karosserie des Fahrzeugs befestigt ist, um den Lenkerarm (2, 2a) dreh bar zu lagern.

18. Schiebetür nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Schiebe-Stellantrieb (14A) eine motorgetriebene Rolle (19) enthält, die die Gleitschie ne (18) betreibt.

19. Schiebetür nach einem der Ansprüche 4 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichzeitige Betätigung des Schwenk- und Schiebe-Stellantriebs (11A, 14A) durch einen Schalter (27) gesteuert wird, der an einem Hebel wirkt, der dazu dient, die Winkelstellung zwischen dem Lenker arm und der Schiebetür einzuhalten.

20. Schiebetür nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (27) ein solcher ist, der an einem zweiten Hebel (25) wirkt, welcher durch eine Feder (28) zur Offen stellung der Schiebetür (21) belastet ist, wobei der zwei te Hebel (25) einen ersten Hebel (24) festhält, der mit einem am Lenkerarm (2) angeordneten Nockenteil (23a) in Eingriff kommt.

21. Schiebetür nach einem der Ansprüche 4 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Zeit einer gleichzei tigen Betätigung mit einer Verzögerungszeit nach dem Er mitteln des Ausgangssignals der Relativposition-Anzeige baueinheit (27A) initiiert wird.