EP1645709A1 - Türantrieb - Google Patents

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EP1645709A1
EP1645709A1 EP05010632A EP05010632A EP1645709A1 EP 1645709 A1 EP1645709 A1 EP 1645709A1 EP 05010632 A EP05010632 A EP 05010632A EP 05010632 A EP05010632 A EP 05010632A EP 1645709 A1 EP1645709 A1 EP 1645709A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
door
drive
pivoting
bearing pin
guide
Prior art date
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Granted
Application number
EP05010632A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1645709B1 (de
Inventor
Hans-Joachim Büscher
Joseph Michael Johnson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Delphi Technologies Inc
Original Assignee
Delphi Technologies Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Delphi Technologies Inc filed Critical Delphi Technologies Inc
Publication of EP1645709A1 publication Critical patent/EP1645709A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1645709B1 publication Critical patent/EP1645709B1/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/60—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators
    • E05F15/603—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors
    • E05F15/632—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for horizontally-sliding wings
    • E05F15/643—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for horizontally-sliding wings operated by flexible elongated pulling elements, e.g. belts, chains or cables
    • E05F15/646—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for horizontally-sliding wings operated by flexible elongated pulling elements, e.g. belts, chains or cables allowing or involving a secondary movement of the wing, e.g. rotational or transversal
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05D—HINGES OR SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS
    • E05D15/00—Suspension arrangements for wings
    • E05D15/06—Suspension arrangements for wings for wings sliding horizontally more or less in their own plane
    • E05D15/10—Suspension arrangements for wings for wings sliding horizontally more or less in their own plane movable out of one plane into a second parallel plane
    • E05D15/1005—Suspension arrangements for wings for wings sliding horizontally more or less in their own plane movable out of one plane into a second parallel plane the wing being supported on arms movable in horizontal planes
    • E05D15/101—Suspension arrangements for wings for wings sliding horizontally more or less in their own plane movable out of one plane into a second parallel plane the wing being supported on arms movable in horizontal planes specially adapted for vehicles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05D—HINGES OR SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS
    • E05D15/00—Suspension arrangements for wings
    • E05D15/06—Suspension arrangements for wings for wings sliding horizontally more or less in their own plane
    • E05D15/10—Suspension arrangements for wings for wings sliding horizontally more or less in their own plane movable out of one plane into a second parallel plane
    • E05D15/1065—Suspension arrangements for wings for wings sliding horizontally more or less in their own plane movable out of one plane into a second parallel plane with transversely moving track
    • E05D2015/1084—Suspension arrangements for wings for wings sliding horizontally more or less in their own plane movable out of one plane into a second parallel plane with transversely moving track the carriage being directly linked to the fixed frame, e.g. slidingly
    • E05D2015/1086—Suspension arrangements for wings for wings sliding horizontally more or less in their own plane movable out of one plane into a second parallel plane with transversely moving track the carriage being directly linked to the fixed frame, e.g. slidingly swingingly, e.g. on arms
    • E05D2015/1089—Suspension arrangements for wings for wings sliding horizontally more or less in their own plane movable out of one plane into a second parallel plane with transversely moving track the carriage being directly linked to the fixed frame, e.g. slidingly swingingly, e.g. on arms the carriage having means for preventing rotation of the wing
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2201/00—Constructional elements; Accessories therefor
    • E05Y2201/60—Suspension or transmission members; Accessories therefor
    • E05Y2201/622—Suspension or transmission members elements
    • E05Y2201/71—Toothed gearing
    • E05Y2201/72—Planetary gearing
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/53—Type of wing
    • E05Y2900/531—Doors

Definitions

  • the invention relates to a drive for moving a door, in particular a motor vehicle, with a drive motor.
  • Such a door drive is basically known and is used in a motor vehicle, for example, to automatically open or close a sliding door of the motor vehicle.
  • the door drive is conventionally provided with two drive motors, one of which causes only a pivotal movement and the other only a sliding movement of the door.
  • the invention has for its object to provide a drive for moving a door, in particular a motor vehicle door, which is not only less expensive, but also a smooth transition from a pivoting movement to a sliding movement of the door or vice versa allows.
  • the drive according to the invention for moving a door in particular a motor vehicle, comprises a drive motor which is connected to a drive shaft of a planetary gear, a displacement means for displacing the door, which is connected to a first output shaft of the planetary gear, and a pivot means for pivoting the door, which is connected to a second output shaft of the epicyclic gear.
  • an epicyclic gearbox has three shafts, one of which is used according to the invention as a drive shaft and the other two as output shafts.
  • the planetary gear is a differential gear and in particular a planetary gear.
  • the drive shaft and the output shafts parallel to each other, whereby a particularly compact design of the door drive is achieved.
  • the configuration and in particular the translation of the planetary gear is advantageously adapted to the forces applied to the movement of the door.
  • the drive shaft can be connected, for example, to the sun gear of the gearing.
  • a coupling between the drive motor and the planetary gear is arranged.
  • the coupling of the drive motor can be decoupled from the epicyclic gear. This facilitates manual operation when needed, i. So pivoting and / or displacement of the door.
  • the pivot means may comprise at least one pivot arm, one end of which is movably, in particular rotatably and slidably connected to the door and whose other end is connected to the second output shaft.
  • a pivot arm is a particularly simple means for pivoting the door and also allows a displacement of the door relative to the pivot arm.
  • a locking mechanism which selectively allows pivoting or displacement of the door.
  • the locking mechanism thus ensures that the door can either be pivoted or moved. In other words, a separation of the two types of movement of the door is achieved.
  • the locking mechanism causes a blockage of either the first or the second output shaft. In this way it is ensured that the force of the drive motor always completely transferred to either the pivoting means or the shifting means.
  • the locking mechanism is designed so that when opening the door first a pivoting and then a displacement of the door takes place and / or when closing the door first a shift and then a pivoting of the door takes place.
  • the door initially pivots outward during opening, whereby it is brought into a position which allows a displacement of the door relative to the vehicle body.
  • the complete opening of the door opening is then carried out by the displacement of the door.
  • the closing of the door takes place in the opposite direction.
  • the locking mechanism is formed by the pivot means and a guide of the door, with which the pivot means cooperates.
  • the locking mechanism thus requires no additional components, but is formed by such components, which includes the drive for moving the door anyway. This not only allows a particularly compact design of the door drive, but also leads to even further cost savings.
  • the locking mechanism may comprise a bearing pin provided on at least one pivoting arm of the pivoting means and a guide slot of the door in which the bearing pin is selectively rotatable or displaceable.
  • the bearing pin has a non-circular and in particular semicircular cross-section
  • the guide slot comprises a circular portion, whose diameter is adapted to a maximum cross-sectional dimension of the journal, and a straight portion whose width is adapted to a minimum cross-sectional dimension of the journal.
  • the trunnion If the trunnion is in the circular portion of the guide slot, it can rotate relative to the guide slot, but not move along it, whereas a displacement of the trunnion relative to the guide slot possible, but a rotation is impossible when the trunnion in the straight section the guide track is located.
  • the bearing pin is arranged in the closed state of the door in the circular portion and aligned transversely to the straight guide portion.
  • the closed state of the door so only a rotation of the bearing pin relative to the guide slot and thus a pivoting of the pivot arm, i. So ultimately a pivoting of the door, possible.
  • a pivoting of the door possible. In this way, it is ensured that when opening the door, first a pivoting of the door and only then a shift takes place.
  • a sliding door 10 of a motor vehicle is shown, which is both by means of a door drive 12 with respect to a vehicle body, not shown, both pivotable and displaceable.
  • the door drive 12 is fixedly mounted on the vehicle body and comprises a pivoting arm 14, one end 16 of which is movably mounted in an upper guide 20 extending in the direction of displacement, in the present exemplary embodiment substantially horizontally, extending below the window 18 in the region of a door window 18 in that a bearing journal 19 (FIG. 2) connected in a rotationally fixed manner to the swivel arm 14 engages in a guide slot 21 of the guide 20.
  • the other end of the pivot arm 14 is fixedly connected to an output shaft 64.
  • a support arm 22 is provided approximately at the level of a door threshold, not shown, one end 24 is pivotally connected to the vehicle body and the other end 26 is pivotally and slidably mounted in a guide rail 28.
  • the guide rail 28 is arranged in a lower edge region of the sliding door 10 and extends like the upper guide 20 in the direction of displacement, in the present embodiment, therefore, substantially horizontally.
  • a slide guide 30 is also attached to the vehicle body, which also has a sliding direction extending main portion 32 and seen in the direction of travel front portion 34 which is angled toward the vehicle interior.
  • a carriage 36 is guided, which is connected via an angle piece 38 with the sliding door 10.
  • the door operator 12 for sliding the sliding door 10 has a cable pull mechanism comprising a drive roller 40 and a cable 42 passed around the drive roller.
  • the cable 42 extends at least in sections along the carriage guide 30 and is fixedly connected to the carriage 36. Upon rotation of the drive roller 40, the cable 42 is moved along the carriage guide 30 and the carriage 36 and thus the sliding door 10 is pulled in the direction of displacement.
  • the cable mechanism may be provided for moving the sliding door 10, a gear / rack mechanism or a gear / timing belt mechanism.
  • a drive motor 44 is provided, for example, an electric motor, which is coupled via a coupling with a drive shaft 46 of a planetary gear 48.
  • the planetary gear 48 is a differential gear and formed in the present embodiment as a planetary gear. In the embodiment illustrated in FIGS. 1 and 2, the carrier arm 22 is not actively pivotable by the drive motor 44.
  • Fig. 3 shows a planetary gear 48, in which both the pivot arm 14 and the support arm 22 by the drive motor 44 are actively actuated.
  • the drive shaft 46 is that shaft on which the sun gear 50 of the planetary gear 48 is seated.
  • the sun gear 50 interacts with the ring gear 54 of the planetary gear 48 via a plurality of planet wheels 52.
  • the ring gear 54 drives via a gear 56 to a first output shaft 58, on which the drive roller 40 of the cable mechanism sits.
  • the planet gears 52 are fixedly connected to a planetary carrier 60 which drives a second output shaft 64 via gears 62 ', 62 ".A gear 66 is attached to the output shaft 64 in the region of an end remote from the planetary gear 48 of the second output shaft 64, which with a Gear 68 of the pivot arm 14 cooperates to cause a rotation of the second output shaft 64, a pivoting of the pivot arm 14 about a pivot axis 70.
  • another gear 72 is disposed on the second output shaft 64, which cooperates with a gear 74 connected to the support arm gear 74 to cause upon rotation of the second drive shaft 64, a pivoting of the support arm 22 about the pivot axis 70 ,
  • Fig. 4 the sliding door 10 and the door drive 12 are shown in different closing or opening positions of the sliding door 10.
  • the solid lines show the sliding door 10 in a position in which the door opening is completely closed by the sliding door 10.
  • the carriage 36 In the closed position of the sliding door 10, the carriage 36 is in the front portion 34 of the carriage guide 30, while the bearing pin 19 of the pivot arm 14 is positioned in a rear end portion of the guide 20.
  • the pivot arm 14 is aligned in this position at least approximately parallel to the guide 20.
  • the guide slot 21 has a straight portion 76 and a circular portion 78, wherein the bearing pin 19 is arranged in the circular portion 78 when the sliding door 10 is in the closed position.
  • the bearing pin 19 has a semicircular cross-section, the maximum extent of which corresponds approximately to the diameter of the circular portion 78 and whose minimum extent corresponds approximately to the width of the straight guide slot portion 76.
  • the semicircular bearing pin 19 is oriented transversely to the straight guide slot portion 76 (Fig. 5a).
  • the drive motor 44 is activated and the sun gear of the planetary gear 48 is rotated by the drive shaft 46. Due to the orientation of the bearing pin 19 transversely to the straight guide track section 76 (FIG. 5 a), a translation of the bearing pin 19 along the straight guide track section 76 and thus a displacement of the sliding door 10 is initially not possible.
  • the pivot arm 14 pivots outwards by approximately 90 °, that is to say clockwise in FIG. 4.
  • the pivoting of the pivot arm 14 simultaneously causes a rotation of the bearing pin 19 in the circular guide slot section 78, whereby the bearing pin 19 is aligned with the straight guide slot section 76.
  • the trunnion 19 can move into the straight guide track section 76 and along the guide 20, thereby relieving the blockage of the first output shaft 58.
  • the bearing pin 19 moves into the straight guide slot section 76, so that the bearing pin 19 prevented from further rotation relative to the guide 24 and the second output shaft 64 is blocked.
  • the orientation of the bearing pin 19 with the straight guide slot portion 76 thus ultimately causes a deflection of the power flow from the second output shaft 64 to the first output shaft 58 and thus a smooth transition from the pivoting movement to the sliding movement of the sliding door 10th
  • the drive shaft 46 of the planetary gear 48 need only be driven in the reverse direction of rotation. Since the bearing pin 19 is in the straight guide slot section 76 when the sliding door 10 is fully open (FIG. 4), the second output shaft 64 is blocked and pivoting of the sliding door 10 at the beginning of the closing movement is not possible. First, therefore, only a shift of the sliding door 10 can take place.
  • the sliding door 10 is displaced until the journal 19 enters the circular guide slot section 78 from the straight guide track section 76. Once this is the case, further translation of the trunnion 19 is impossible and the first output shaft 58 is blocked. This has the consequence that the force of the drive motor 44 is transmitted to the second output shaft 64 again. As a result, the swivel arm 14 is pivoted inward, ie in the counterclockwise direction in FIG. 4, until the sliding door 10 is completely pressed against the vehicle body. In this case, the bearing pin 19 again aligns transversely to the straight guide slot section 76 (FIG. 5a).

Landscapes

  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
  • Lock And Its Accessories (AREA)
  • Toilet Supplies (AREA)
  • Window Of Vehicle (AREA)
  • Elevator Door Apparatuses (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Antrieb zum Bewegen einer Tür, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Antriebsmotor, der mit einer Antriebswelle eines Umlaufgetriebes verbunden ist, einem Verschiebemittel zum Verschieben der Tür, welches mit einer ersten Abtriebswelle des Umlaufgetriebes verbunden ist, und einem Schwenkmittel zum Verschwenken der Tür, welches mit einer zweiten Abtriebswelle des Umlaufgetriebes verbunden ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Antrieb zum Bewegen einer Tür, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Antriebsmotor.
  • Ein derartiger Türantrieb ist grundsätzlich bekannt und wird bei einem Kraftfahrzeug beispielsweise dazu verwendet, eine Schiebetür des Kraftfahrzeugs automatisch zu öffnen bzw. zu schließen.
  • Als problematisch erweist sich der Antrieb einer Schiebetür, die nicht nur eine Verschiebebewegung, sondern auch eine Schwenkbewegung ausführen soll. Erwünscht ist es beispielsweise, dass die Tür beim Öffnen zunächst nach außen schwenkt und anschließend verschoben wird. Um dies zu erreichen, wird der Türantrieb herkömmlicherweise mit zwei Antriebsmotoren versehen, von denen der eine ausschließlich eine Schwenkbewegung und der andere ausschließlich eine Verschiebebewegung der Tür bewirkt. Neben den erhöhten Kosten, die zwei separate Antriebsmotoren verursachen, wird die Bewegung der Tür beim Übergang von der Schwenkbewegung zu der Verschiebebewegung oder umgekehrt, d.h. beim Umschalten von dem einen Antriebsmotor auf den anderen Antriebsmotor, üblicherweise unterbrochen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb zum Bewegen einer Tür, insbesondere einer Kraftfahrzeugtür, zu schaffen, welcher nicht nur kostengünstiger ist, sondern auch einen fließenden Übergang von einer Schwenkbewegung zu einer Verschiebebewegung der Tür bzw. umgekehrt ermöglicht.
  • Zur Lösung der Aufgabe ist ein Antrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgesehen.
  • Der erfindungsgemäße Antrieb zum Bewegen einer Tür, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, umfasst einen Antriebsmotor, der mit einer Antriebswelle eines Umlaufgetriebes verbunden ist, ein Verschiebemittel zum Verschieben der Tür, welches mit einer ersten Abtriebswelle des Umlaufgetriebes verbunden ist, und ein Schwenkmittel zum Verschwenken der Tür, welches mit einer zweiten Abtriebswelle des Umlaufgetriebes verbunden ist.
  • Bekanntermaßen weist ein Umlaufgetriebe drei Wellen auf, von denen erfindungsgemäß eine als Antriebswelle und die anderen beiden als Abtriebswellen genutzt werden. Somit ist es erfindungsgemäß möglich, mittels eines einzigen Antriebsmotors sowohl eine Verschwenkung als auch eine Verschiebung der Tür zu bewirken. Da das Verschwenken und Verschieben der Tür mittels eines einzigen Antriebsmotors erfolgt, brauchen erfindungsgemäß nur jeweils eine Stromversorgung, Steuerung und Überwachung für den Antrieb vorgesehen werden. Dadurch sind die Kosten des erfindungsgemäßen Türantriebs gegenüber herkömmlichen Türantrieben mit zwei Antriebsmotoren erheblich reduziert.
  • Da die Verschwenkung und die Verschiebung der Tür erfindungsgemäß durch ein und denselben Antriebsmotor bewirkt werden, braucht erfindungsgemäß auch nicht zwischen zwei Antriebsmotoren umgeschaltet zu werden. Vielmehr erfolgt der Wechsel von der Schwenkbewegung zu der Verschiebebewegung bzw. umgekehrt durch eine wahlweise Blockierung der einen oder der anderen Abtriebswelle. Da die Antriebswelle unabhängig von der Blockierung der einen oder anderen Abtriebswelle angetrieben werden kann, ist es möglich, den Antriebsmotor unabhängig von der jeweils vorliegenden Bewegungsart bzw. unabhängig von einem Wechsel der Bewegungsart kontinuierlich laufen zu lassen. Auf diese Weise erfolgt der Wechsel von der Schwenkbewegung zu der Verschiebebewegung bzw. umgekehrt im Wesentlichen unterbrechungsfrei, d.h. es wird eine besonders fließende Öffnungs- bzw. Schließbewegung der Tür erreicht.
  • Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Umlaufgetriebe ein Differentialgetriebe und insbesondere ein Planetengetriebe. Bei letzterem Getriebe verlaufen die Antriebswelle und die Abtriebswellen parallel zueinander, wodurch eine besonders kompakte Bauweise des Türantriebs erreicht wird.
  • Die Ausgestaltung und insbesondere die Übersetzung des Umlaufgetriebes ist vorteilhafterweise an die zur Bewegung der Tür aufzubringenden Kräfte angepasst. Handelt es sich bei dem Umlaufgetriebe um ein Planetengetriebe, so kann die Antriebswelle beispielsweise mit dem Sonnenrad des Getriebes verbunden sein. Dient die Schwenkbewegung dazu, eine Kraftfahrzeugschiebetür entgegen einer Dichtung an die Fahrzeugkarosserie anzudrücken bzw. von dieser wegzudrücken, so müssen zur Verschwenkung der Tür üblicherweise größere Kräfte aufgewandt werden als zur Verschiebung der Tür. In diesem Fall bietet es sich an, die erste Abtriebswelle, d.h. das Verschiebemittel, mit dem Hohlrad und die zweite Abtriebswelle, d.h. also das Schwenkmittel, mit dem Planetenträger des Getriebes zu verbinden, da durch den Planetenträger eine größere Übersetzung als durch das Hohlrad erreicht wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine Kupplung zwischen dem Antriebsmotor und dem Umlaufgetriebe angeordnet. Durch die Kupplung ist der Antriebsmotor von dem Umlaufgetriebe entkoppelbar. Dies erleichtert bei Bedarf eine manuelle Betätigung, d.h. also Verschwenkung und/oder Verschiebung, der Tür.
  • Das Schwenkmittel kann wenigstens einen Schwenkarm umfassen, dessen eines Ende beweglich, insbesondere verdrehbar und verschiebbar mit der Tür verbunden ist und dessen anderes Ende mit der zweiten Abtriebswelle verbunden ist. Ein derartiger Schwenkarm stellt ein besonders einfaches Mittel zur Verschwenkung der Tür dar und lässt darüber hinaus eine Verschiebung der Tür relativ zum Schwenkarm zu.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist ein Sperrmechanismus vorgesehen, der selektiv eine Verschwenkung oder eine Verschiebung der Tür erlaubt. Durch den Sperrmechanismus wird also sichergestellt, dass die Tür entweder verschwenkt oder verschoben werden kann. Es wird mit anderen Worten eine Trennung der beiden Bewegungsarten der Tür erreicht. Darüber hinaus bewirkt der Sperrmechanismus eine Blockierung entweder der ersten oder der zweiten Abtriebswelle. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass die Kraft des Antriebsmotors stets vollständig an entweder das Schwenkmittel oder das Verschiebemittel übertragen wird.
  • Vorteilhafterweise ist der Sperrmechanismus so ausgebildet, dass beim Öffnen der Tür zunächst eine Verschwenkung und dann eine Verschiebung der Tür erfolgt und/oder beim Schließen der Tür zunächst eine Verschiebung und dann eine Verschwenkung der Tür erfolgt. Im Falle einer Kraftfahrzeugschiebetür schwenkt die Tür beim Öffnen also zunächst nach außen, wodurch sie in eine Lage gebracht wird, die eine Verschiebung der Tür relativ zur Fahrzeugkarosserie ermöglicht. Die vollständige Öffnung der Türöffnung erfolgt anschließend durch die Verschiebung der Tür. Das Verschließen der Tür erfolgt entsprechend in umgekehrter Richtung.
  • Bevorzugt ist der Sperrmechanismus durch das Schwenkmittel und eine Führung der Tür gebildet, mit welcher das Schwenkmittel zusammenwirkt. Der Sperrmechanismus erfordert also keine zusätzlichen Bauteile, sondern wird durch solche Bauteile gebildet, die der Antrieb zur Bewegung der Tür ohnehin umfasst. Dies ermöglicht nicht nur eine besonders kompakte Bauweise des Türantriebs, sondern führt überdies zu einer noch weiteren Kostenersparnis.
  • Der Sperrmechanismus kann einen an wenigstens einem Schwenkarm des Schwenkmittels vorgesehenen Lagerzapfen und eine Führungskulisse der Tür umfassen, in welcher der Lagerzapfen selektiv verdrehbar oder verschiebbar ist.
  • Bevorzugt weist der Lagerzapfen einen unrunden und insbesondere halbkreisförmigen Querschnitt auf, während die Führungskulisse einen kreisförmigen Abschnitt, dessen Durchmesser an eine maximale Querschnittsausdehnung des Lagerzapfens angepasst ist, und einen geraden Abschnitt umfasst, dessen Breite an eine minimale Querschnittsausdehnung des Lagerzapfens angepasst ist.
  • Wenn sich der Lagerzapfen in dem kreisförmigen Abschnitt der Führungskulisse befindet, kann er sich relativ zur Führungskulisse verdrehen, nicht aber entlang dieser verschieben, wohingegen eine Verschiebung des Lagerzapfens relativ zur Führungskulisse möglich, eine Verdrehung aber unmöglich ist, wenn sich der Lagerzapfen in dem geraden Abschnitt der Führungskulisse befindet.
  • Wenn sich der Lagerzapfen im kreisförmigen Führungskulissenabschnitt befindet und quer zum geraden Führungskulissenabschnitt ausgerichtet ist, ist eine vorherige Verschwenkung und korrekte Ausrichtung des Lagerzapfens mit dem geraden Führungskulissenabschnitt Voraussetzung für eine Verschiebung des Lagerzapfens in der Führungskulisse, d.h. für eine Verschiebung der Tür relativ zum Schwenkarm. Durch eine Verdrehung des Lagerzapfens in dem kreisförmigen Führungskulissenabschnitt lässt sich der Lagerzapfen so ausrichten, dass er in den geraden Führungskulissenabschnitt gelangen kann.
  • Je nach Lage des Lagerzapfens in der Führungskulisse ist somit wahlweise eine Verdrehung oder eine Verschiebung des Lagerzapfens bezüglich der Führungskulisse und dadurch eine Verschwenkung oder Verschiebung der Tür relativ zu dem Schwenkarm möglich.
  • Vorteilhafterweise ist der Lagerzapfen im geschlossenen Zustand der Tür im kreisförmigen Abschnitt angeordnet und quer zum geraden Führungsabschnitt ausgerichtet. Im geschlossenen Zustand der Tür ist also lediglich eine Verdrehung des Lagerzapfens relativ zur Führungskulisse und somit eine Verschwenkung des Schwenkarms, d.h. also letztlich eine Verschwenkung der Tür, möglich. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass beim Öffnen der Tür zunächst eine Verschwenkung der Tür und erst anschließend eine Verschiebung erfolgt.
  • Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand einer vorteilhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Tür eines Kraftfahrzeugs mit einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Türantriebs;
    Fig. 2
    den Türantrieb von Fig. 1;
    Fig. 3
    einen Querschnitt durch ein Umlaufgetriebe einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Türantriebs;
    Fig. 4
    eine Querschnittsansicht der Kraftfahrzeugtür und des Türantriebs von Fig. 1 im geschlossenen Zustand (durchgezogene Linien) und im offenen Zustand (strichpunktierte Linien); und
    Fig. 5
    einen Sperrmechanismus des Türantriebs von Fig. 1 in einem Zustand, in dem (a) eine Verschwenkung der Tür und (b) eine Verschiebung der Tür möglich ist.
  • In Fig. 1 ist eine Schiebetür 10 eines Kraftfahrzeugs dargestellt, die mittels eines Türantriebs 12 bezüglich einer nicht gezeigten Fahrzeugkarosserie sowohl verschwenkbar als auch verschiebbar ist.
  • Der Türantrieb 12 ist fest an der Fahrzeugkarosserie angebracht und umfasst einen Schwenkarm 14, dessen eines Ende 16 in einer im Bereich eines Türfensters 18 unterhalb des Fensters 18 angeordneten und sich in Verschieberichtung, im vorliegenden Ausführungsbeispiel im Wesentlichen horizontal, erstreckenden oberen Führung 20 beweglich gelagert ist, indem ein mit dem Schwenkarm 14 drehfest verbundener Lagerzapfen 19 (Fig. 2) in eine Führungskulisse 21 der Führung 20 eingreift. Das andere Ende des Schwenkarms 14 ist mit einer Abtriebswelle 64 fest verbunden.
  • Unterhalb des Schwenkarms 14 ist etwa auf Höhe einer nicht dargestellten Türschwelle ein Trägerarm 22 vorgesehen, dessen eines Ende 24 verschwenkbar mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist und dessen anderes Ende 26 verschwenkbar und verschiebbar in einer Führungsschiene 28 gelagert ist. Die Führungsschiene 28 ist in einem unteren Randbereich der Schiebetür 10 angeordnet und erstreckt sich wie die obere Führung 20 in Verschieberichtung, im vorliegenden Ausführungsbeispiel also im Wesentlichen horizontal.
  • Im Bereich der Türschwelle ist ferner eine Schlittenführung 30 an der Fahrzeugkarosserie angebracht, die einen sich ebenfalls in Verschieberichtung erstreckenden Hauptabschnitt 32 und einen in Fahrtrichtung gesehen vorderen Abschnitt 34 umfasst, der in Richtung Fahrzeuginneres abgewinkelt ist. In der Schlittenführung 30 ist ein Schlitten 36 geführt, der über ein Winkelstück 38 mit der Schiebetür 10 verbunden ist.
  • Durch den in der Schlittenführung 30 geführten Schlitten 36, den in der Führungsschiene 28 gelagerten Trägerarm 22 und den in der Führung 20 gelagerten Schwenkarm 14 ist die Schiebetür 10 an der Fahrzeugkarosserie gehalten.
  • Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, weist der Türantrieb 12 zum Verschieben der Schiebetür 10 einen Seilzugmechanismus auf, der eine Antriebsrolle 40 und ein um die Antriebsrolle herum geführtes Seil 42 umfasst. Das Seil 42 erstreckt sich zumindest abschnittsweise entlang der Schlittenführung 30 und ist mit dem Schlitten 36 fest verbunden. Bei einer Rotation der Antriebsrolle 40 wird das Seil 42 entlang der Schlittenführung 30 bewegt und der Schlitten 36 und somit die Schiebetür 10 in Verschieberichtung gezogen. Anstelle des Seilzugmechanismus kann zur Verschiebung der Schiebetür 10 auch ein Zahnrad/Zahnstangenmechanismus oder ein Zahnrad/Zahnriemenmechanismus vorgesehen sein.
  • Zur Betätigung der Antriebsrolle 40 bzw. des Schwenkarms 14 ist ein Antriebsmotor 44 vorgesehen, beispielsweise ein Elektromotor, welcher über eine Kupplung mit einer Antriebswelle 46 eines Umlaufgetriebes 48 gekoppelt ist. Das Umlaufgetriebe 48 ist ein Differentialgetriebe und im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Planetengetriebe ausgebildet. Der Trägerarm 22 ist bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform nicht aktiv durch den Antriebsmotor 44 verschwenkbar.
  • Fig. 3 zeigt dagegen ein Planetengetriebe 48, bei dem sowohl der Schwenkarm 14 als auch der Trägerarm 22 durch den Antriebsmotor 44 aktiv betätigbar sind. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Getriebe 48 ist die Antriebswelle 46 diejenige Welle, auf der das Sonnenrad 50 des Planetengetriebes 48 sitzt. Das Sonnenrad 50 wirkt über mehrere Planetenräder 52 mit dem Hohlrad 54 des Planetengetriebes 48 zusammen. Das Hohlrad 54 treibt über ein Zahnrad 56 eine erste Abtriebswelle 58 an, auf welcher die Antriebsrolle 40 des Seilzugmechanismus sitzt.
  • Die Planetenräder 52 sind mit einem Planetenträger 60 fest verbunden, welcher über Zahnräder 62', 62" eine zweite Abtriebswelle 64 antreibt. Im Bereich eines vom Planetengetriebe 48 abgewandten Endes der zweiten Abtriebswelle 64 ist ein Zahnrad 66 an der Abtriebswelle 64 angebracht, welches mit einem Zahnrad 68 des Schwenkarms 14 zusammenwirkt, um bei einer Rotation der zweiten Abtriebswelle 64 eine Verschwenkung des Schwenkarms 14 um eine Schwenkachse 70 zu bewirken.
  • Zwischen den Zahnrädern 66 und 62" ist ein weiteres Zahnrad 72 auf der zweiten Abtriebswelle 64 angeordnet, welches mit einem mit dem Trägerarm 22 verbundenen Zahnrad 74 zusammenwirkt, um bei einer Rotation der zweiten Antriebswelle 64 eine Verschwenkung des Trägerarms 22 um die Schwenkachse 70 zu bewirken.
  • In Fig. 4 sind die Schiebetür 10 und der Türantrieb 12 in verschiedenen Schließ- bzw. Öffnungsstellungen der Schiebetür 10 dargestellt. Dabei zeigen die durchgezogenen Linien die Schiebetür 10 in einer Position, in der die Türöffnung vollständig durch die Schiebetür 10 verschlossen ist.
  • Eine Zwischenstellung der Schiebetür 10 ist dünn gestrichelt dargestellt, wohingegen die fetten, strichpunktierten Linien eine Öffnungsendstellung der Schiebetür 10 abbilden.
  • In der Schließposition der Schiebetür 10 befindet sich der Schlitten 36 im vorderen Abschnitt 34 der Schlittenführung 30, während der Lagerzapfen 19 des Schwenkarms 14 in einem hinteren Endbereich der Führung 20 positioniert ist. Der Schwenkarm 14 ist in dieser Lage zumindest annähernd parallel mit der Führung 20 ausgerichtet.
  • Wie in Fig. 5 genauer zu erkennen ist, weist die Führungskulisse 21 einen geraden Abschnitt 76 und einen kreisförmigen Abschnitt 78 auf, wobei der Lagerzapfen 19 bei in Schließposition befindlicher Schiebetür 10 in dem kreisförmigen Abschnitt 78 angeordnet ist. Der Lagerzapfen 19 weist einen halbkreisförmigen Querschnitt auf, dessen maximale Ausdehnung etwa dem Durchmesser des kreisförmigen Abschnitts 78 entspricht und dessen minimale Ausdehnung etwa der Breite des geraden Führungskulissenabschnitts 76 entspricht. In der Schließposition der Schiebetür 10, in welcher der Schwenkarm 14 etwa parallel mit der Führung 20 ausgerichtet ist, ist der halbkreisförmige Lagerzapfen 19 quer zum geraden Führungskulissenabschnitt 76 orientiert (Fig. 5a).
  • Zum Öffnen der Schiebetür 10 wird der Antriebsmotor 44 aktiviert und das Sonnenrad des Planetengetriebes 48 über die Antriebswelle 46 in Rotation versetzt. Aufgrund der Ausrichtung des Lagerzapfens 19 quer zum geraden Führungskulissenabschnitt 76 (Fig. 5a) ist eine Translation des Lagerzapfens 19 entlang des geraden Führungskulissenabschnitts 76 und somit eine Verschiebung der Schiebetür 10 zunächst nicht möglich.
  • Dadurch ist die zweite Abtriebswelle 64 blockiert. Die gesamte Kraft des Antriebsmotors 44 wird folglich über den Planetenträger 60 auf die zweite Abtriebswelle 64 übertragen und der Schwenkarm 14 verschwenkt.
  • Beim Öffnen der Schiebetür 10 schwenkt der Schwenkarm 14 um etwa 90° nach außen, in Fig. 4 also im Uhrzeigersinn. Die Verschwenkung des Schwenkarms 14 bewirkt gleichzeitig eine Verdrehung des Lagerzapfens 19 in dem kreisförmigen Führungskulissenabschnitt 78, wodurch der Lagerzapfen 19 mit dem geraden Führungskulissenabschnitt 76 ausgerichtet wird. Sobald die plane Seite 80 des Lagerzapfens 19 parallel zu den den geraden Führungskulissenabschnitt 76 begrenzenden Wänden 82 ausgerichtet ist, kann sich der Lagerzapfen 19 in den geraden Führungskulissenabschnitt 76 hinein und entlang der Führung 20 bewegen, wodurch die Blockade der ersten Abtriebswelle 58 aufgehoben wird.
  • Sobald die erste Abtriebswelle 58 nicht mehr blockiert ist, wird die Kraft des Antriebsmotors 44 nicht mehr auf die zweite Abtriebswelle 64, sondern auf die erste Abtriebswelle 58 übertragen, da die Verschiebung der Schiebetür 10 einen geringeren Kraftaufwand erfordert als die Verschwenkung der Schiebetür 10. Durch die nun erfolgende Verschiebung der Schiebetür 10 bewegt sich der Lagerzapfen 19 in den geraden Führungskulissenabschnitt 76 hinein, so dass der Lagerzapfen 19 an einer weiteren Verdrehung relativ zu der Führung 24 gehindert und die zweite Abtriebswelle 64 blockiert wird. Die Ausrichtung des Lagerzapfens 19 mit dem geraden Führungskulissenabschnitt 76 bewirkt somit letztlich eine Umlenkung des Kraftflusses von der zweiten Abtriebswelle 64 auf die erste Abtriebswelle 58 und somit einen fließenden Übergang von der Schwenkbewegung zu der Verschiebebewegung der Schiebetür 10.
  • Um die Schiebetür 10 wieder zu schließen, braucht die Antriebswelle 46 des Planetengetriebes 48 nur mit umgekehrter Drehrichtung angetrieben zu werden. Da sich der Lagerzapfen 19 bei vollständig geöffneter Schiebetür 10 im geraden Führungskulissenabschnitt 76 befindet (Fig. 4), ist die zweite Abtriebswelle 64 blockiert und eine Verschwenkung der Schiebetür 10 zu Beginn der Schließbewegung nicht möglich. Zunächst kann also nur eine Verschiebung der Schiebetür 10 erfolgen.
  • Die Schiebetür 10 wird so weit verschoben, bis der Lagerzapfen 19 aus dem geraden Führungskulissenabschnitt 76 in den kreisförmigen Führungskulissenabschnitt 78 eintritt. Sobald dies der Fall ist, ist eine weitere Translation des Lagerzapfens 19 unmöglich und die erste Abtriebswelle 58 blockiert. Dies hat zu Folge, dass die Kraft des Antriebsmotors 44 wieder an die zweite Abtriebswelle 64 übertragen wird. Dadurch wird der Schwenkarm 14 nach innen, d.h. in Fig. 4 entgegen dem Uhrzeigersinn, geschwenkt, bis die Schiebetür 10 vollständig an die Fahrzeugkarosserie angedrückt ist. Dabei richtet sich der Lagerzapfen 19 wieder quer zum geraden Führungskulissenabschnitt 76 aus (Fig. 5a).
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Schiebetür
    12
    Türantrieb
    14
    Schwenkarm
    16
    Ende
    18
    Fenster
    19
    Lagerzapfen
    20
    Führung
    21
    Führungskulisse
    22
    Trägerarm
    24
    Ende
    26
    Ende
    28
    Führungsschiene
    30
    Schlittenführung
    32
    Hauptabschnitt
    34
    vorderer Abschnitt
    36
    Schlitten
    38
    Winkelstück
    40
    Antriebsrolle
    42
    Seil
    44
    Antriebsmotor
    46
    Antriebswelle
    48
    Umlaufgetriebe
    50
    Sonnenrad
    52
    Planetenrad
    54
    Hohlrad
    56
    Zahnrad
    58
    Antriebswelle
    60
    Planetenträger
    62
    Zahnrad
    64
    Abtriebswelle
    66
    Zahnrad
    68
    Zahnrad
    70
    Schwenkachse
    72
    Zahnrad
    74
    Zahnrad
    76
    gerader Abschnitt
    78
    kreisförmiger Abschnitt
    80
    plane Seite
    82
    Wand

Claims (12)

  1. Antrieb (12) zum Bewegen einer Tür (10), insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Antriebsmotor (44), der mit einer Antriebswelle (46) eines Umlaufgetriebes (48) verbunden ist, einem Verschiebemittel (40, 42) zum Verschieben der Tür (10), welches mit einer ersten Abtriebswelle (58) des Umlaufgetriebes (48) verbunden ist, und einem Schwenkmittel (14) zum Verschwenken der Tür (10), welches mit einer zweiten Abtriebswelle (64) des Umlaufgetriebes (48) verbunden ist.
  2. Antrieb (12) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Umlaufgetriebe (48) ein Differentialgetriebe und insbesondere ein Planetengetriebe ist.
  3. Antrieb (12) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Kupplung zwischen dem Antriebsmotor (44) und dem Umlaufgetriebe (48) angeordnet ist.
  4. Antrieb (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Schwenkmittel wenigstens einen Schwenkarm (14) umfasst, dessen eines Ende (16) beweglich, insbesondere verdrehbar und verschiebbar, mit der Tür (10) verbunden ist und dessen anderes Ende mit der zweiten Abtriebswelle (64) verbunden ist.
  5. Antrieb (12) nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das eine Ende (16) des Schwenkarms (14) in einer sich in Verschieberichtung erstreckenden Führung (20) der Tür (10) gelagert ist.
  6. Antrieb (12) nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Sperrmechanismus (14, 19, 20, 21, 76, 78) vorgesehen ist, der selektiv eine Verschwenkung oder eine Verschiebung der Tür (10) erlaubt.
  7. Antrieb (12) nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Sperrmechanismus (14, 19, 20, 21, 76, 78) so ausgebildet ist, dass beim Öffnen der Tür (10) zunächst eine Verschwenkung und dann eine Verschiebung der Tür erfolgt und/oder beim Schließen der Tür (10) zunächst eine Verschiebung und dann eine Verschwenkung der Tür (10) erfolgt.
  8. Antrieb (12) nach Anspruch 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Sperrmechanismus durch das Schwenkmittel (14) und eine Führung (20) der Tür (10) gebildet ist, mit welcher das Schwenkmittel (14) zusammenwirkt.
  9. Antrieb (12) nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Sperrmechanismus einen an wenigstens einem Schwenkarm (14) des Schwenkmittels vorgesehenen Lagerzapfen (19) und eine Führungskulisse (21) der Tür (10) umfasst, in welcher der Lagerzapfen (19) selektiv verdrehbar oder verschiebbar ist.
  10. Antrieb (12) nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Lagerzapfen (19) einen unrunden und insbesondere halbkreisförmigen Querschnitt aufweist und die Führungskulisse (21) einen kreisförmigen Abschnitt (78), dessen Durchmesser an eine maximale Querschnittsausdehnung des Lagerzapfens (19) angepasst ist, und einen geraden Abschnitt (76) umfasst, dessen Breite an eine minimale Querschnittsausdehnung des Lagerzapfens (19) angepasst ist.
  11. Antrieb (12) nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Lagerzapfen (19) im geschlossenen Zustand der Tür (10) im kreisförmigen Abschnitt (78) angeordnet und quer zum geraden Führungsabschnitt (76) ausgerichtet ist.
  12. Antrieb (12) nach Anspruch 10 oder 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Lagerzapfen (19) durch eine Verschwenkung des Schwenkarms (14) mit dem geraden Führungsabschnitt (76) ausrichtbar ist.
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