DE60010869T2

DE60010869T2 - Antriebsmechanismus zum manuellen oder automatischen öffnen und schliessen eines verschlusspaneels

Info

Publication number: DE60010869T2
Application number: DE60010869T
Authority: DE
Inventors: Thomas Dean
Original assignee: Magna Closures Inc
Current assignee: Magna Closures Inc
Priority date: 1999-03-08
Filing date: 2000-03-08
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2020-03-09
Also published as: WO2000053878A1; MXPA01008982A; EP1159504A1; CA2364940C; EP1159504B1; BR0008827A; US6575864B1; CA2364940A1; ATE267328T1; AU3139100A; DE60010869D1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen verbesserten Antriebsmechanismus zum Öffnen und Schließen eines Verschlusspaneels. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Antriebsmechanismus für Schiebetüren von Minivans.
Stand der Technik
Herkömmliche Systeme zum automatischen Öffnen und Schließen von Schiebetüren in Fahrzeugen umfassen einen Motorantriebsaufbau zum Bewegen der Tür derart, dass sie zwischen einer völlig geschlossenen und einer völlig geöffneten Stellung bewegt werden kann. Beispiele derartiger Systeme sind in der WO 97/44559 und in den US-Patenten Nr. 5,644,869; 5,536,061; 5,434,487 und 5,203,112 beschrieben.
Bei mehreren Beispielen von angetriebenen Schiebetüren des Standes der Technik bleibt der Antriebsaufbau auch dann in Eingriff, wenn der Antrieb nicht aktiviert ist. Daher muss der Bediener, wenn er die Tür von Hand öffnen oder schließen will, den von der Antriebseinheit erzeugten Zug überwinden. Beim Bewegen der Tür mit in Eingriff stehendem Antriebsaufbau muss der Motor zusätzlich zu allen Zahnrädern oder anderer Hardware des Antriebsaufbaus gedreht werden.
Die WO-A-99 09282 ist ein Beispiel für eine angetriebene Schiebetüranordnung. Bei diesem Beispiel ist eine Planetenradanordnung vorgesehen, die zwischen Eingriffs- und Nichteingriffspositionen schwenkt, um die Antriebseinheit zu koppeln und zu entkoppeln. Obwohl die Planetenradanordnung dem Problem des Zurückfahrens der Antriebseinheit wirkungsvoll begegnet, ist Platz erforderlich, um das Umlaufen des Planetenrades zu ermöglichen. Bei einem niederen Antriebssystem ist Platz vorhanden. Bei anderen Anwendungen ist jedoch kein Platz vorhanden, so dass die WO-A-99 09282 auf Anwendungen bei niederen Antriebseinheiten beschränkt ist.
Offenbarung der Erfindung
Die Nachteile des Standes der Technik können durch Bereitstellen eines Antriebsaufbaus zum Öffnen und Schließen eines Schließpaneels überwunden werden, wobei der Antriebsaufbau einen einfachen Mechanismus zum Eingriff des Antriebs aufweist, der die angetriebene Bewegung des Schließpaneels bewirkt, und zum Lösen des Eingriffs, was einen geringen Aufwand bei der manuellen Bewegung des Schließpaneels erforderlich macht.
Erfindungsgemäß wird ein Antriebsaufbau zur angetriebenen und manuellen Bewegung einer Seitenschiebetür an einem Fahrzeugkörper zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung bereitgestellt, wobei der Antriebsaufbau eine Laufschiene aufweist, die am Fahrzeugkörper montiert ist, und einen Antriebsmechanismus, der an der Seitenschiebetür angebracht ist und mit der Laufschiene wirksam in Eingriff steht, wobei der Antriebsmechanismus einen Eingangs-Antriebsmotor aufweist, der einen Ausgangs-Zahnradaufbau zum Eingriff mit der Laufschiene antreibt, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingangs-Antriebsmotor an einen Eingangs-Zahnradaufbau gekoppelt ist, und ein Zahnradgetriebeaufbau ein Gleitzahnrad aufweist, das selektiv bewegt werden kann zwischen einer eingerückten Stellung, in der der Eingangs-Zahnradaufbau mit dem Ausgangs-Zahnradaufbau zur Antriebsbewegung der Seitenschiebetür gekoppelt ist, und einer ausgerückten Stellung, in der der Ausgangs-Zahnradaufbau von dem Eingangs-Antriebsmotor zur manuellen Bewegung der Seitenschiebetür ausgerückt ist.
Die Erfindung sieht auch vor, dass der Zahnradgetriebeausbau einen Steuermotor und einen Getriebezug aufweist, der an den Steuermotor gekoppelt und mit einem Hebel in Eingriff ist, der zur selektiven Bewegung des Gleitzahnrads zwischen der eingerückten Stellung und der ausgerückten Stellung schwenkbar angebracht ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Hebel drei Arme auf, die jeweils mit dem Getriebezug, dem Gleitzahnrad und einem Ausrückkabel gekoppelt sind, das mit einem Entriegelungsgriff der Seitenschiebetür gekoppelt ist, so dass das Gleitzahnrad ausgerückt wird, wenn eine Türverriegelung manuell gelöst wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Laufschiene in einer vorgegebenen Höhe am Fahrzeugkörper montiert, und der Antriebsmotor ist so an der Seitenschiebetür befestigt, dass er sich nahe dem Türverriegelungsmechanismus befindet.
Beschreibung der Zeichnungen
Die Zeichnungen illustrieren eine Ausführungsform der Erfindung. Es zeigt:
1 einen Seitenaufriss eines Minivans mit dem erfindungsgemäßen Antriebsaufbau; und
2 einen Seitenaufriss eines Antriebsmechanismus des Antriebsaufbaus der 1.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
1 zeigt einen Fahrzeugkörper 10 mit einer Seitenschiebetür 12. Die Schiebetür 12 ist in herkömmlicher Weise an der Seite des Fahrzeugs 10 auf geeigneten Schienen zur geführten Bewegung zwischen einer geschlossenen Stellung, in der die Tür mit der Außenfläche des Fahrzeugs 10 im wesentlichen fluchtet, und einer geöffneten Stellung, in der die Passagiere des Fahrzeugs 10 aus- und einsteigen können, montiert. Obwohl bei der vorliegenden Ausführungsform die rechte Seite des Fahrzeugs gezeigt ist, ist es für den Fachmann selbstverständlich, dass die vorliegende Erfindung ebenso für die linke Seitenschiebetür angewandt werden kann.
Die Seitenschiebetür 12 weist einen Antriebsaufbau 14 auf, der zwischen dem Fahrzeugkörper 10 und der Seitenschiebetür 12 zur angetriebenen und manuellen Bewegung der Seitenschiebetür 12 zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung angebracht ist. Der Antriebsaufbau 14 weist im allgemeinen eine Laufschiene 16 und einen Antriebsmechanismus 18 auf. Die Laufschiene 16 ist in das hintere Viertel des Paneels des Fahrzeugs 10 integriert und weist eine Zahnstange auf, die sich im allgemeinen in Längsrichtung in einer vorgegebenen Höhe über dem Radkasten befindet. Der Antriebsmechanismus 18 ist an der Seitenschiebetür 12 an der Hinterkante der Tür nahe eines Türverriegelungsmechanismus 19 montiert und steht wirksam mit der Laufschiene 16 in Eingriff.
2 ist eine detailliertere Ansicht des Antriebsmechanismus 18. Der Antriebsmechanismus 18 weist ein Gehäuse 20 auf, an dem verschiedene Eingangsantriebsbestandteile montiert sind. Der Antriebsmechanismus 18 weist im allgemeinen einen Eingangs-Antriebsmotor 22, einen Eingangs-Zahnradaufbau 23, einen Ausgangs-Zahnradaufbau 24 und einen Zahnradgetriebeaufbau 26 auf.
Der Eingangs-Antriebsmotor 22 ist an dem Gehäuse 20 so befestigt, dass seine Antriebswelle sich in das Gehäuse 20 erstreckt. Der Antriebsmotor 22 ist zum Antrieb in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung elektrisch mit einer Elektrizitätsquelle verbunden. Ein Schneckenrad 28 ist an der Antriebswelle des Antriebsmotors 22 montiert.
Der Eingangs-Zahnradaufbau 23 weist ein Paar von Untersetzungsgetrieben 30 und 32 auf. Jedes Untersetzungsgetriebe 30, 32 ist drehbar an dem Gehäuse 20 befestigt. Das Untersetzungsgetriebe 30 steht antreibend mit dem Schneckenrad 28 und mit dem Untersetzungsgetriebe 32 in Eingriff. Das Untersetzungsgetriebe 32 weist einen langgezogenen fassförmigen Abschnitt mit länglichen Zähnen 34 auf.
Der Ausgangs-Zahnradaufbau 24 weist ein Ritzelgetriebe 36 auf, das drehbar an einem Schwenkarm 38 befestigt ist. Der Schwenkarm 38 ist mit dem Gehäuse 20 gekoppelt und mit der Laufschiene 16 wirksam verbunden.
Der Zahnradgetriebeaufbau 26 weist im allgemeinen einen Steuermotor 40, eine Reihe von Untersetzungsgetrieben 42, 44, 46, einen Hebel 48 und ein Gleitzahnrad 50 auf. Der Steuermotor 40 steht mit dem Untersetzungsgetriebe 42 in Antriebseingriff. Der Steuermotor 40 weist ein Schneckenrad 52 auf, das das Untersetzungsgetriebe 42 antreibt, das im Ansprechen darauf die Untersetzungsgetriebe 44 und 46 antreibt. Das Untersetzungsgetriebe 46 weist einen Stift 54 auf, der gleitend in einen ersten Arm des Hebels 48 eingreift. Der Hebel 48 ist an dem Stift 56 schwenkbar an dem Gehäuse 20 montiert. An einem zweiten Arm gegenüber der Stiftverbindung mit dem Untersetzungsgetriebe 46 weist der Hebel 48 eine Gabel 58 zum gleitenden Eingriff mit dem Stift 60 auf. Der Stift 60 erstreckt sich radial vom Gleitzahnrad 50. Das Gleitzahnrad 50 ist drehbar und gleitend am Stift 62 montiert. Die Zähne der Zahnräder 50 und 36 haben vorzugsweise abgerundete Enden. Abgerundete Zähne ermöglichen es dem Gleitzahnrad 50, gleichmäßig wieder in das Ritzelgetriebe 36 und das Untersetzungsgetriebe 34 einzugreifen.
Es ist offensichtlich, dass, wenn der Steuermotor 40 sich im ausrückenden Sinn dreht, der Hebel 48 so um den Stift 56 schwenkt, dass das Gleitzahnrad 50 aus dem Eingriff mit dem Ausgangs-Ritzelgetriebe 36 herausgleitet. Dreht sich der Steuermotor 40 in entgegengesetztem oder einrückendem Sinn, dann schwenkt der Hebel 48 so um den Stift 56, dass das Gleitzahnrad 50 mit dem Ausgangs-Ritzelgetriebe 36 in Eingriff gleitet.
Der Hebel 48 weist einen dritten Arm 622 auf, der in ein Ausrückkabel in Form eines Bowdenzugs 64 eingreift. Der Bowdenzug 64 ist wirksam mit (nicht gezeigten) inneren und äußeren Entriegelungsgriffen der Seitenschiebetür 12 verbunden und bildet einen Teil des Verriegelungsmechanismus 19. Das Betätigen der Entriegelungsgriffe bewirkt im Ansprechen darauf die Drehung des Hebels 48 im ausrückenden Sinn, wobei das Gleitzahnrad 50 aus dem Eingriff mit dem Ausgangs-Ritzelgetriebe 36 im Ausgangs-Zahnradaufbau 24 bewegt wird.
Außerdem kann das Gehäuse 20 eine Reihe von Schaltern 66 aufweisen, die so positioniert sind, dass sie den Hebel 48 und einen am Getriebe 46 angebrachten L-förmigen Hebel 68 in Eingriff bringen. Die Schalter 66 erzeugen An- und Aus-Signale, um den Zustand oder die Position des Hebels 48 anzuzeigen, und signalisieren so, ob das Gleitzahnrad 50 eingerückt ist, so dass der Antriebsmechanismus 18 sicher und ohne unbotmäßige Belastung für den Zahnradaufbau 23, 24, 26 betrieben werden kann.
Es ist wünschenswert, dass der Antriebsmechanismus 18 mit einer Codiereinrichtung 70 assoziiert ist, die an dem Schwenkarm 38 angebracht ist, damit sie sich so nah wie möglich an der Laufschiene 16 befindet. Die Codiereinrichtung 70 ist an das Ritzelgetriebe 36 des Ausgangs-Zahnradaufbaus 24 gekoppelt und kann die relative Position der Seitenschiebetür 12 zu der Laufschiene 16 sowie die Geschwindigkeit, mit der sich die Seitenschiebetür 12 bewegt, signalisieren. Die Signale werden an eine speicherprogrammierbare Steuerung (PLC) weitergeleitet, so dass der Eingangs-Antriebsmotor 22 stoppt und umkehrt, wenn ein Hindernis, beispielsweise ein Körperteil, angetroffen wird. Der Eingangs-Antriebsmotor 22 wird auch auf den letzten 200 mm der Schiene langsamer, wenn die Seitenschiebetür 12 in die geschlossene Stellung bewegt wird. Weiterhin können die Zeit und die Bewegung, die zwischen dem Kontaktieren eines Hindernisses und dem Erreichen einer maximal zulässigen Klemmkraft erlaubt sind, in Übereinstimmung mit Fahrzeug-Sicherheitsstandards eingestellt und optimiert werden, um eine Abnutzung der Getriebe über die Zeit zu kompensieren.
Im Betrieb verursacht ein Regler, dass sich der Steuermotor 40 in einrückendem Sinn dreht. Der Hebel 48 schwenkt im Ansprechen darauf und veranlasst, dass das Gleitzahnrad 50 in Eingriff mit dem Ausgangs-Ritzelgetriebe 36 gleitet und dadurch eine Antriebsverbindung zwischen dem Antriebsmotor 22 und dem Ausgangs-Zahnradaufbau 24 herstellt. Die Drehung des Antriebsmotors 22 bewirkt die Öffnungs- und Schließbewegung der Schiebetür 12.
Zum manuellen Öffnen und Schließen der Schiebetür 12 werden die Entriegelungsgriffe manipuliert, was einen Zug auf den Bowdenzug 64 bewirkt. Der Hebel 48 dreht sich im Ansprechen darauf in ausrückendem Sinn und veranlasst, dass das Gleitzahnrad 50 aus dem Ausgangs-Ritzelgetriebe 36 ausgerückt wird. Die Tür kann dann manuell zwischen der geöffneten und der geschlossenen Stellung bewegt werden, ohne dass die Anstrengung des Drehens des Antriebsmotors 22 überwunden werden muss.
Andererseits bewirkt, beim Loslassen der Entriegelungsgriffe und Bewegen der Tür in eine völlig geöffnete Stellung, der Steuermotor 40, dass der Hebel 48 wieder in die (gezeigte) Betriebsstellung zurückgeht, in der das Gleitzahnrad 50 in das Ritzelgetriebe 36 eingreift. Auf diese Weise hält der Antriebsaufbau 14 die Seitenschiebetür 12 in der Stellung, in der die Tür stehengeblieben ist, und die Tür bewegt sich nicht unter ihrem Eigengewicht, wenn das Fahrzeug beispielsweise an einer Steigung geparkt worden ist.
Es ist auch selbstverständlich, dass das Positionieren der Laufschiene 16 am Fahrzeugkörper in einer Höhe, die der des Türverriegelungsmechanismus 19 entspricht, einen enormen Vorteil gegenüber den Türschließsystemen darstellt, bei denen die Laufschiene in das untere Ende des Türöffnungsabschnitts des Fahrzeugs integriert ist. Bei einer derartigen Anordnung ist es nicht ungewöhnlich, dass automatische Türbedienungssysteme Türbewegungseinrichtungen umfassen, um eine Tür in eine sogenannte „halbverriegelte" Stellung zu bringen, und zusätzliche Türschließeinrichtungen, um die Tür in eine völlig geschlossene Stellung zu bringen, jeweils mit entsprechenden Elektromotoren, um den erforderlichen Motorantrieb zu erzeugen. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist kein Hilfsmotorantrieb erforderlich, um die Tür in eine völlig geschlossene Stellung zu bringen, weil sich der Eingangs-Antriebsmotor 22 nahe des Türverriegelungsmechanismus 19 befindet.
Die vorstehend beschriebene Ausführungsform der Erfindung stellt ein Beispiel der vorliegenden Erfindung dar. Abwandlungen und Abänderungen können vom Fachmann vorgenommen werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Es ist insbesondere selbstverständlich, dass die Art und die Konfiguration des Eingangs-Zahnradaufbaus 23, des Ausgangs-Zahnradaufbaus 24 und des Zahnradgetriebeaufbaus 26 in Übereinstimmung mit akzeptierten Gestaltungserwägungen beträchtlich abweichen können.

Claims

Antriebsaufbau (14) zur angetriebenen und manuellen Bewegung einer Seitenschiebetür (12) an einem Fahrzeugkörper (10) zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung, wobei der Antriebsaufbau (14) eine Laufschiene (16) aufweist, die am Fahrzeugkörper (10) montiert ist, und einen Antriebsmechanismus (18), der an der Seitenschiebetür (12) angebracht ist und mit der Laufschiene (16) wirksam in Eingriff steht, wobei der Antriebsmechanismus (18) einen Eingangs-Antriebsmotor (22) aufweist, der einen Ausgangs-Zahnradaufbau (24) zum Eingriff mit der Laufschiene (16) antreibt, und der mit einem Eingangs-Zahnradaufbau (23) verbunden ist, und einen Zahnradgetriebeaufbau (26) mit einem beweglichen Zahnrad (50), das selektiv bewegt werden kann zwischen einer eingerückten Stellung, in der der Eingangs-Zahnradaufbau (23) mit dem Ausgangs-Zahnradaufbau (24) zur Antriebsbewegung der Seitenschiebetür (12) gekoppelt ist, und einer ausgerückten Stellung, in der der Ausgangs-Zahnradaufbau (24) von dem Eingangs-Antriebsmotor (22) zur manuellen Bewegung der Seitenschiebetür (12) ausgerückt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Zahnrad (50) ein Gleitzahnrad ist, das entlang eines Stiftes (62) selektiv axial bewegt werden kann.
Antriebsaufbau (14) nach Anspruch 1, wobei der Zahnradgetriebeaufbau (26) einen Steuermotor (40) und einen Getriebezug (42, 44, 46) aufweist, der an den Steuermotor (40) gekoppelt und mit einem Hebel (48) in Eingriff ist, der zur selektiven Bewegung des beweglichen Zahnrads (50) zwischen der eingerückten Stellung und der ausgerückten Stellung schwenkbar angebracht ist.
Antriebsmechanismus-Aufbau (14) nach Anspruch 2, wobei der Zahnradgetriebeaufbau (26) ein Ausrückkabel (64) aufweist, das mit einem Entriegelungs-Griff der Seitenschiebetür (12) gekoppelt ist und den Hebel (48) schwenken kann, um das bewegliche Zahnrad (50) vom Eingangs-Antriebsmotor (22) zur manuellen Bewegung der Seitenschiebetür (12) auszurücken, wenn eine Türverriegelung manuell gelöst wird.
Antriebsmechanismus-Aufbau nach Anspruch 3, wobei das Ausrückkabel (64) den Hebel (48) schwenken kann, um ihn mit dem beweglichen Zahnrad (50) in Eingriff zu bringen, um den Eingangs-Zahnradaufbau (23) mit dem Ausgangs-Zahnradaufbau (24) zu koppeln und dadurch die kontinuierliche Bewegung der Seitenschiebetür (12) zu arretieren, wenn der Entriegelungs-Griff ausgerückt ist.
Antriebsmechanismus-Aufbau (14) nach Anspruch 2, wobei der Hebel drei Arme aufweist, die sich von einem Drehpunkt (56) nach außen erstrecken, so dass der Hebel (48) mit dem Getriebezug (42, 43, 44), dem beweglichen Zahnrad (50) und dem Ausrückkabel (64) gekoppelt werden kann.
Antriebsmechanismus-Aufbau (14) nach Anspruch 1, mit Meldeeinrichtungen (66, 68), die melden, ob sich der Zahnradgetriebeaufbau (26) in eingerückter oder ausgerückter Stellung befindet.
Antriebsmechanismus-Aufbau (14) nach Anspruch 1, wobei die Laufschiene (16) in einer vorgegebenen Höhe, die der des Türverriegelungsmechanismus (19) entspricht, montiert ist, und sich der Eingangs-Antriebsmotor (22) nahe dem Türverriegelungsmechanismus (19) befindet.
Antriebsmechanismus-Aufbau (14) nach Anspruch 1, mit einer Codiereinrichtung (70), die an einem Schwenkarm (38) angebracht ist, der den Ausgangs-Getriebeaufbau (24) aufnimmt, und die Meldeeinrichtungen zum Melden der Position und Geschwindigkeit der Seitenschiebetür (12) in Bezug auf die Laufschiene (16) aufweist.