DE60010876T2

DE60010876T2 - Automatic door opening / closing system

Info

Publication number: DE60010876T2
Application number: DE60010876T
Authority: DE
Inventors: Larry Uxbridge Holt; Sean 202A Toronto Clare; Douglas G. Brampton Broadhead
Original assignee: Multimatic Inc
Current assignee: Multimatic Inc
Priority date: 2000-06-26
Filing date: 2000-06-26
Publication date: 2004-10-14
Anticipated expiration: 2020-06-27
Also published as: ATE267329T1; EP1167675B1; EP1167675A1; DE60010876D1; ES2221823T3

Abstract

An integrated system of components transport an automotive sliding door through its range of motion while providing adequate user safety. An automatic sliding door opening/closing system comprises a continuous, powered belted drive system located on a vehicle body, and a clamp arrangement capable of fixably attaching a vehicle door to the belt drive system so as to be automatically driven along a predetermined path and capable of releasing under predetermined conditions. The powered belt drive system is located so as to be combined with one of a van door's standard hinge system's three body tracks. The clamp arrangement may be a rotary device biased into a pinching action on the belt via a cam and spring arrangement.

Description

GEBIET DER ERFINDUNGAREA OF INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der automatischen Türöffnungs-/schließsysteme und insbesondere ein integriertes System von Komponenten, die eine Fahrzeugschiebetür über ihren Bewegungsbereich transportieren, während sie für adäquate Sicherheit des Benutzers sorgen, wie dies zum Beispiel in der DE-A-198 28 393 gezeigt ist.The present invention relates to the field of automatic door opening / closing systems and, more particularly, to an integrated system of components that transport a vehicle sliding door across its range of motion while providing adequate safety for the user, such as in US Pat DE-A-198 28 393 is shown.

BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIKDESCRIPTION THE PRIOR ART

Schiebetüren werden in großem Maße bei der Klasse von Fahrzeugen verwendet, die allgemein als Vans bezeichnet werden. Vans weisen typischerweise normale schwenkbare Vordertüren und eine oder mehrere schiebbare Seitentüren auf. Diese Schiebetürenbauarten bewegen sich aus der seitlichen Öffnung im Fahrzeug heraus, um einen Eintritt/Austritt zu erleichtern, statt dass sie sich drehen, wie dies die üblichere Bewegung von Fahrzeugschließeinrichtungen ist. Das üblichste und weit verbreitet verwendete Schiebetürsystem besteht aus drei am Fahrzeugaufbau montierten Schienen (3) und drei korrespondierenden an der Tür montierten Scharnier/Rollen-Anordnungen (15), wie sie in den 4 und 5 dargestellt sind. Die am Fahrzeugaufbau montierten Schienen sind normalerweise am Dach, Boden und Zwischenpositionen an der Seite des Fahrzeugs angeordnet, wobei die am Dach und am Boden positionierten Komponenten in Übereinstimmung mit der Türöffnung angeordnet sind und die in der Mitte positionierte (mittige) Schiene hinter der seitlichen Öffnung angeordnet ist. Es entspricht üblicher Praxis, die unteren und mittigen Schienen zum Tragen des vertikalen Gewichts der Tür zu verwenden. Der Bewegungsweg der Tür wird somit von der Schienengestalt und Gelenkverbindung der Scharnier/Rollen-Anordnungen definiert.Sliding doors are widely used in the class of vehicles commonly referred to as vans. Vans typically have normal pivoting front doors and one or more sliding side doors. These types of sliding doors move out of the side opening in the vehicle to facilitate entry / exit rather than rotating, as is the more common movement of vehicle locking devices. The most common and widely used sliding door system consists of three rails mounted on the vehicle body ( 3 ) and three corresponding hinge / roller arrangements mounted on the door ( 15 ) as in the 4 and 5 are shown. The vehicle-mounted rails are typically located on the roof, floor, and intermediate positions on the side of the vehicle, with the components positioned on the roof and floor aligned with the door opening, and the center (central) rail behind the side opening is arranged. It is common practice to use the bottom and center rails to support the vertical weight of the door. The path of movement of the door is thus defined by the shape of the rail and the articulation of the hinge / roller arrangements.

Motorisch angetriebenes Schließen und Öffnen von Fahrzeugschiebetürsystemen ist eine beliebte Einrichtung geworden. Der gegenwärtige Stand der Technik umfasst die Verwendung von elektrisch angetriebenen Systemen, die die Tür über den vom herkömmlichen Scharnier/Rollen/Schienen-System definierten Bewegungsbereich antreiben. Die Mehrheit derartiger Systeme wirkt auf die mittige Scharnier/Rollen/Schienen-Anordnung, obwohl einige mit der unteren Scharnier/Rollen/Schienen-Anordnung integriert sind. Es werden sowohl Riemen- als auch Seilantriebe verwendet. Zusätzlich zum motorischen Antreiben der Tür über ihren Bewegungsbereich müssen diese Systems für Schutz vor Verletzung, wenn sie während einer motorisch angetriebenen Bewegung behindert werden, und für, falls erforderlich, die Möglichkeit zum normalen Handbetrieb sorgen.motor powered closing and opening of vehicle sliding door systems has become a popular facility. The current status the technology involves the use of electrically powered Systems that open the door over the usual Drive hinge / roller / rail system defined movement range. The majority of such systems act on the central hinge / roller / rail arrangement, although some with the lower hinge / roller / rail arrangement are integrated. There are both belt and rope drives used. additionally to power the door over her Range of motion this system for Protection against injury when under motor power Movement, and for, if necessary, the possibility ensure normal manual operation.

Motorisch angetriebene Schiebetüröffnungs-/Schließsysteme im gegenwärtigen Stand der Technik verwenden ausgeklügelte elektronische Hardware und Softwarealgorithmen zum Erzielen von annehmbaren Graden von Hindernisdetektion. Das üblichste Schutzverfahren verwendet die Messung des elektrischen Stroms des Antriebsmotors, um anzuzeigen, wenn eine Person oder ein anderes Objekt sich im Weg der sich schließenden Tür befindet. Die zugehörigen Softwarealgorithmen werden zunehmend ausgeklügelter, um Aufhalteverriegelungen und Kraftanzugsverriegelungen und andere zusätzliche Einrichtungen zu koordinieren. Ein Hauptnachteil der vorhandenen Technik besteht darin, dass sie keine Handbetriebfunktion liefert, die passiven Systemen gleichkommt, da einige zusätzliche mit dem Antrieb in Verbindung stehende Komponenten immer im Eingriff stehen, selbst wenn die Schiebetür handbetätigt wird. Lösen der Kupplung oberhalb des Seil- bzw. Riemenantriebs stellt den üblichsten Handbetriebsmodus dar, der aufgrund der mit derartigen Mechanismen und Vorgängen verbundenen Reibung wesentliche Belastung bei der Durchführung hinzufügt.motor powered sliding door opening / closing systems in the present State of the art use sophisticated electronic hardware and software algorithms to achieve acceptable levels of Obstacle detection. The most common Protection method uses the measurement of the electrical current of the Drive motor to indicate when a person or other object in the way of the closing ones Door is located. The associated Software algorithms are becoming increasingly sophisticated to hold locks and coordinate power locks and other additional facilities. A major disadvantage of the existing technology is that it provides no manual operation function, which is equivalent to passive systems, since some additional with components connected to the drive are always in operation stand even if the sliding door manually operated becomes. To solve the coupling above the rope or belt drive is the most common Manual operating mode, which is due to such mechanisms and operations associated friction adds significant load when performing.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Dementsprechend wäre es von Vorteil, ein Schiebetüröffnungs-/schließsystem zu schaffen, das nicht unter dem Widerstand und der Reibung leidet, die mit dem Eingriff von mit dem Antrieb in Verbindung stehenden Komponenten verbunden sind, selbst wenn die Tür von Hand betätigt wird.Accordingly would it be an advantage, a sliding door opening / closing system to create that doesn't suffer from the resistance and friction that with the intervention of components related to the drive connected even if the door is operated by hand.

Die vorliegende ist auf das Reduzieren der Komplexität von automatischen Schiebetüröffnungs-/schließsystemen gerichtet. Speziell beseitigt sie elektronische Hindernisdetektion durch Verwendung einer mechanischen Anordnung und liefert sie zusätzlich kompromisslose Handfunktion durch vollständiges Entkoppeln des Antriebssystems.The The present is to reduce the complexity of automatic sliding door opening / closing systems directed. Specifically, it eliminates electronic obstacle detection by using a mechanical arrangement and it also delivers uncompromising Hand function through complete Decouple the drive system.

Gemäß einem Hauptaspekt der Erfindung umfasst ein automatisches Schiebetüröffnungs/schließsystem ein motorisch angetriebenes Endlosriemenantriebssystem, das an einem Fahrzeugaufbau angeordnet ist, und eine Klemmanordnung, die zum festen Anbringen einer Fahrzeugtür am Riemenantriebssystem, damit sie entlang eines vorab festgelegten Weges automatisch angetrieben wird, geeignet ist und zum Lösen unter vorab festgelegten Bedingungen geeignet ist.According to one Main aspect of the invention includes an automatic sliding door opening / closing system a motor-driven endless belt drive system that works on one Vehicle body is arranged, and a clamping arrangement that for attaching a vehicle door firmly Belt drive system to keep them along a pre-determined Way is automatically driven, suitable and for loosening under predefined conditions is suitable.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist das motorisch angetriebene Riemenantriebssystem so angeordnet, dass es mit einer von drei Fahrzeugaufbauschienen eines Standard-Scharniersystems zu kombinieren ist. Gemäß einem weiteren Aspekt ist die Klemmanordnung an einer der Standard-Türscharnier/Rollen-Anordnungen an der Tür direkt angebracht. Gemäß einem weiteren Aspekt ist die Klemmanordnung eine Dreheinrichtung, die in Klemmwirkung am Riemen über eine Nocken- und Federanordnung vorgespannt ist, und ist die Dreheinrichtung so angeordnet, dass sie sich vom Riemen bei einem vorab festgelegten Kraftschwellenwert löst. Gemäß einem weiteren Aspekt enthält das motorisch angetriebene Riemenantriebssystem zwei Riemenspanneinrichtungen, die an gegenüberliegenden Seiten der Klemmanordnung angeordnet sind und geeignet sind, den erforderlichen Riemendurchhang bereitzustellen, um eine Bewegung der Drehklemmeinrichtung in einen Klemmeingriff mit dem Riemen zu erleichtern.According to a further aspect, the motor-driven belt drive system is arranged in such a way that it can be combined with one of three vehicle body rails of a standard hinge system. According to a further aspect, the clamping arrangement is directly attached to one of the standard door hinge / roller arrangements on the door introduced. According to a further aspect, the clamping arrangement is a rotating device which is pretensioned in the clamping action on the belt via a cam and spring arrangement, and the rotating device is arranged in such a way that it detaches from the belt at a predetermined force threshold value. In another aspect, the motor-driven belt drive system includes two belt tensioners that are located on opposite sides of the clamp assembly and are adapted to provide the required belt slack to facilitate movement of the twist clamp into clamping engagement with the belt.

Weitere Aspekte der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung ersichtlich werden.Further Aspects of the invention will become apparent from the following description become.

BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENDESCRIPTION THE DRAWINGS

1 zeigt eine Querschnittsansicht des vollständigen automatischen Schiebetüröffnungs/schließsystems der Erfindung von oben. 1 shows a cross-sectional view from above of the complete automatic sliding door opening / closing system of the invention.

2 zeigt eine Draufsicht teilweise im Schnitt der Scharnier/Rollen-Anordnung und Klemmanordnung der Erfindung. 2 shows a top view, partly in section, of the hinge / roller assembly and clamp assembly of the invention.

3 zeigt eine Draufsicht der Klemmanordnung der Erfindung in einer gelösten Position im Schnitt. 3 shows a top view of the clamp assembly of the invention in a released position in section.

4 zeigt eine perspektivische Ansicht teilweise im Schnitt, die ein typisches Fahrzeugschiebetürsystem in der geschlossenen Konfiguration darstellt. 4 Figure 12 is a perspective view, partially in section, illustrating a typical vehicle sliding door system in the closed configuration.

5 zeigt eine perspektivische Ansicht teilweise im Schnitt, die ein typisches Fahrzeugschiebetürsystem in der offenen Position darstellt. 5 Figure 12 is a perspective view, partially in section, illustrating a typical vehicle sliding door system in the open position.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Unter Bezugnahme auf 1 ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein Endlosriemenantriebssystem (1) so angeordnet, dass es mit einer der drei an einem Fahrzeugaufbau montierten Schienen (3) (siehe auch 2, 4 und 5), die in herkömmlichen Fahrzeugschiebetürsystemen verwendet werden, zu kombinieren ist. Dieses Antriebssystem umfasst einen Endlosriemen (5), elektrischen Motor (7) und eine Antriebsriemenscheibe (9), zwei Riemenspanneinrichtungen (11) und eine Anzahl von Leitrollen (13), die zur Lenkung des Riemens verwendet werden. Leitrollen sind typischerweise nicht angetriebene, drehbare Rollen. Das Riemenantriebssystem ist so konfiguriert, dass der Riemen (5) über eine Rolle (21) läuft und an der Außenseite der Schiene (3) freiliegt, so dass er sich benachbart zur korrespondierenden an der Tür montierten Scharnier/Rollen-Anordnung (15) befindet. Das Riemenantriebssystem ist konfiguriert, um vom elektrischen Motor (7) in beiden Richtungen angetrieben zu werden.With reference to 1 is in a preferred embodiment of the invention an endless belt drive system ( 1 ) arranged so that it can be connected to one of the three rails mounted on a vehicle body ( 3 ) (see also 2 . 4 and 5 ) to be used in conventional vehicle sliding door systems. This drive system includes an endless belt ( 5 ), electric motor ( 7 ) and a drive pulley ( 9 ), two belt tensioners ( 11 ) and a number of idlers ( 13 ) used to steer the belt. Guide rollers are typically non-driven, rotatable rollers. The belt drive system is configured so that the belt ( 5 ) about a role ( 21 ) runs and on the outside of the rail ( 3 ) is exposed so that it is adjacent to the corresponding hinge / roller arrangement mounted on the door ( 15 ) is located. The belt drive system is configured to be driven by the electric motor ( 7 ) to be driven in both directions.

Eine Klemme (17), die an der Scharnier/Rollen-Anordnung (15) montiert ist, wechselwirkt mit der Schiene (3), die das Riemenantriebssystem (1) enthält. Diese Klemme ist so konfiguriert, dass sie vorgespannt werden kann, um den Gurt in einem Klemmzustand an der Rolle (21) zu klemmen, so dass, wenn der Riemen vom Motor (7) angetrieben wird, die Tür (19) entlang des von der Scharnier/Rollen/Schienen-Konfiguration definierten Weges gezogen wird. Die Klemme (17) ist so vorgespannt, dass sie in dem Klemmzustand gehalten wird, bis eine vorab festgelegte Riemenbelastung überschritten wird, sie sich an diesem Punkt aus dem Klemmzustand herausbewegt und die Tür (19) vom Riemenantriebssystem (1) freigibt. Wenn die Klemme (17) sich im Nichtklemmzustand befindet, kann die Tür (19) entlang des von der Scharnier/Rollen/Schienen-Konfiguration definierten Weges ohne Wechselwirkung mit dem Riemenantriebssystem (1) bewegen. Ein Kraft-Aktuator (nicht gezeigt) ist konfiguriert, um die Klemme (17) in den Klemmzustand mit dem Riemen (5) zurückzubewegen. Das Riemenantriebssystem weist die Fähigkeit auf, die Tür in die erste Position der Haupttürverriegelung (d. h. der sekundären Verriegelungsposition) zu ziehen, und eine Kraftanzugsverriegelung (nicht gezeigt) wird zum Erzielen einer vollständigen primären Verriegelung verwendet. Ein elektronisches Steuersystem und zugehörige Meßwandler (nicht gezeigt) werden zum Koordinieren und Betätigen des Riemenantriebsmotors (7), Klemmenaktuators und der Hauptverriegelung verwendet.A clamp ( 17 ) attached to the hinge / roller assembly ( 15 ) interacts with the rail ( 3 ) which the belt drive system ( 1 ) contains. This clamp is configured so that it can be pre-tensioned to secure the belt in a clamped state on the reel ( 21 ) so that when the belt is off the engine ( 7 ) is driven, the door ( 19 ) is drawn along the path defined by the hinge / roller / rail configuration. The clamp ( 17 ) is biased so that it is held in the clamped state until a predetermined belt load is exceeded, at this point it moves out of the clamped state and the door ( 19 ) from the belt drive system ( 1 ) releases. If the terminal ( 17 ) is in the non-clamped state, the door ( 19 ) along the path defined by the hinge / roller / rail configuration without interacting with the belt drive system ( 1 ) move. A force actuator (not shown) is configured to move the clamp ( 17 ) in the clamped state with the belt ( 5 ) to move back. The belt drive system has the ability to pull the door to the first position of the main door lock (ie, the secondary lock position), and a power lock (not shown) is used to achieve a full primary lock. An electronic control system and associated transducers (not shown) are used to coordinate and operate the belt drive motor ( 7 ), Terminal actuator and the main locking mechanism.

Unter Bezugnahme auf 3 umfaßt die Klemme (17) in einer bevorzugten Ausführungsform eine Dreheinrichtung, die in die Riemenklemmposition über einen Nocken (22) vorgespannt ist, der mit einer Kugel (25) und Druckfeder (27) wechselwirkt. Die Druckfeder (27) schiebt die Kugel (25) in eine mit der Drehklemme einteilig ausgebildete Nockentasche (23), die die Einrichtung in der Klemmposition hält. Die Oberfläche der Klemme (7), die den Riemen (5) in der Klemmposition eingreift, enthält Zähne (29), die die Klemmwirkung verstärken und die Möglichkeit des Rutschens zwischen dem Riemen (5) und der Klemme (17) minimieren. Die Drehklemme (17) löst sich vom Riemen (5), wenn ein Hindernis im Weg der Tür (19) verursacht, dass die Riemenbelastung einen vorab festgelegten Schwellenwert überschreitet. Die Schwellenwertbelastung wird vom Nockenprofil, von der Federkraft und von der Federvorkomprimierung definiert. Ein Kraft-Aktuator ist an der Scharnier/Rollen-Anordnung angebracht, der die Klemme (17) in den Klemmzustand mit dem Riemen (5) bei Empfangen eines elektromagnetisch übermittelten Befehls, wie zum Beispiel von einem im Van angeordneten Drucktaster oder von einem Schlüsselanhängertaster, zurückdreht. Das Riemenantriebssystem muß den notwendigen Riemendurchhang bereitstellen können, um der Drehklemme (17) zu gestatten, vollständig zur Klemmposition zu drehen. Dieser Riemendurchhang wird von zwei Riemenspanneinrichtungen (11) bereitgestellt, die an gegenüberliegenden Seiten der Klemmanordnung angeordnet sind und einen Riemendurchhang liefern können, wenn das System nicht die Tür antreibt, aber, falls erforderlich, verriegeln können, um Riemenbelastung zu übertragen. Eine zusätzliche Funktion dieser Spanneinrichtungen besteht darin, eine Riemendehnung zu kompensieren, da das System einer längeren Verwendung unterliegt. Das Drehklemmsystem kann auch in Verbindung mit einer Kraftanzugsverriegelung, einem elektronischen Steuersystem und zugehörigen Meßwandlern verwendet werden.With reference to 3 includes the clamp ( 17 ) in a preferred embodiment, a rotating device which is in the belt clamping position via a cam ( 22 ) is biased with a ball ( 25 ) and compression spring ( 27 ) interacts. The compression spring ( 27 ) pushes the ball ( 25 ) in a cam pocket made in one piece with the rotating clamp ( 23 ), which holds the device in the clamping position. The surface of the clamp ( 7 ) that the belt ( 5 ) engages in the clamping position, contains teeth ( 29 ), which increase the clamping effect and the possibility of slipping between the straps ( 5 ) and the clamp ( 17 ) minimize. The rotary clamp ( 17 ) comes off the belt ( 5 ) if there is an obstacle in the way of the door ( 19 ) causes the belt load to exceed a predetermined threshold. The threshold load is defined by the cam profile, the spring force and the spring pre-compression. A force actuator is attached to the hinge / roller assembly which secures the clamp ( 17 ) in the clamped state with the belt ( 5 ) when receiving an electromagnetically transmitted command, such as from a push button arranged in the van or from a key fob switch. The belt drive system must be able to provide the necessary belt slack to enable the rotating clamp ( 17 ) to rotate fully to the clamping position. This belt slack is supported by two belt tensioners ( 11 ), which are located on opposite sides of the clamp assembly and can provide belt slack when the system is not driving the door but can lock if necessary to transmit belt load. An additional function of these tensioning devices is to compensate for belt stretching since the system is subject to prolonged use. The rotating clamp system can also be used in conjunction with a power lock, an electronic control system and associated transducers.

Das Klemmsystem ist gestaltet, um freizugeben, wenn die Tür ihre vollständig geöffneten beziehungsweise vollständig geschlossenen Positionen erreicht, indem auf die Überlastungsbedingung in derselben Weise wie im Falle eines Hindernisses reagiert wird. Das System bleibt in einem Handmodus, bis ein Signal zum automatischen Arbeiten empfängt. Dieses Signal bewirkt zu Beginn, dass die Hauptverriegelung loslässt (bei geschlossener Position) wonach der Aktuator die Riemenklemme in der Klemmposition eingreift und schließlich durch Betreiben des Riemenantriebsmotors, bis entweder ein Hindernis oder eine vollständige Bewegung verursacht, dass die Klemme loslässt.The Clamping system is designed to release when the door is fully opened or completely closed positions achieved by clicking on the overload condition in the same way as in the case of an obstacle. The system remains in a manual mode until a signal for automatic Work receives. This At the beginning, the signal causes the main lock to release (at closed position) after which the actuator closes the belt clamp the clamping position engages and finally by operating the belt drive motor, until either an obstacle or a complete movement causes that the clamp releases.

Claims

An automatic sliding door opening / closing system (1), comprising: (a) a motor-driven endless belt drive system which is one of a motor ( 7 ) driven belt ( 5 ) and is arranged on a vehicle body; characterized by, (b) a clamping arrangement ( 17 ) that are used to firmly attach a vehicle door to the belt ( 5 ), so that it is automatically driven along a predefined path, is suitable and is suitable for loosening under predefined conditions.

Automatic sliding door opening / closing system according to claim 1, characterized in that the motor-driven Belt drive system is arranged so that it has one of three vehicle body rails a standard hinge system can be combined.

Automatic sliding door opening / closing system according to claim 2, characterized in that the clamping arrangement on one of the standard door hinge / roller arrangements on the Door attached directly is.

Automatic sliding door opening / closing system according to one of the claims 1, 2 or 3, characterized in that the clamping arrangement is a Rotating device, which is in the clamping action on the belt via a Cam and spring arrangement is biased, and the rotating device is arranged so that it is at a predetermined Force threshold released from the belt.

Automatic sliding door opening / closing system according to claim 4, characterized in that the motor-driven Belt drive system includes two belt tensioners that are on opposite Sides of the clamping arrangement are arranged and are suitable to to provide the required belt slack to allow movement to facilitate the rotary clamping device in clamping engagement with the belt.