EP3339547A1 - Fahrzeugtür-antriebseinrichtung - Google Patents

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EP3339547A1
EP3339547A1 EP16206140.2A EP16206140A EP3339547A1 EP 3339547 A1 EP3339547 A1 EP 3339547A1 EP 16206140 A EP16206140 A EP 16206140A EP 3339547 A1 EP3339547 A1 EP 3339547A1
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EP
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piston
rocker
vehicle door
drive device
rotary column
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Reinhold Schulte
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    • E05F15/50Power-operated mechanisms for wings using fluid-pressure actuators
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    • E05Y2201/00Constructional elements; Accessories therefor
    • E05Y2201/60Suspension or transmission members; Accessories therefor
    • E05Y2201/622Suspension or transmission members elements
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    • E05YINDEXING 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
    • E05Y2900/00Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/50Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/506Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles for buses
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    • E05Y2900/50Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/51Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles for railway cars or mass transit vehicles

Definitions

  • the invention relates to a vehicle door drive device used in a vehicle such as a bus or a rail vehicle.
  • a vehicle door which, on the one hand, pivots outwardly about a vertical axis of the vehicle from a closed position and, on the other hand, has to be guided past the outer skin of the vehicle into the open position with a sliding movement, wherein an overlay the pivoting movement and the sliding movement of the vehicle door can take place.
  • a vehicle door for which the vehicle door drive device is preferably determined, may also be referred to as a swing sliding door. It is also possible that the vehicle door drive device is used for pivoting a vehicle door, which is not additionally displaced by a further drive device.
  • DE 28 05 639 B1 discloses a door leaf which is attached to pivot arms on a pivot column.
  • a pneumatic piston-cylinder unit By operating a screw gear by a pneumatic piston-cylinder unit, a pivoting of the rotary column, the pivot arms and the door leaf can be brought about.
  • the screw gear is blocked.
  • a further pneumatic loading of the piston-cylinder unit in the locked state of the screw gear leads to a lifting of the rotary column, whereby a lock between the door leaf and a door frame of the passenger access opening comes into effect.
  • the pamphlets DE 10 2006 031 477 B4 . DE 10 2007 025 375 B4 . DE 10 2008 034 994 B3 . DE 10 2011 052 961 A1 and DE 10 2012 103 638 B4 the applicant disclose a Vehicle door drive device with a spindle drive formed by a fluid piston-cylinder unit.
  • the rotary column forms the spindle
  • a piston of the fluidic piston-cylinder unit forms the translationally guided in the direction of the vertical axis of the vehicle spindle nut.
  • the piston-cylinder unit of the vehicle door drive device causes only a pivoting of the rotary column, while a further drive means for bringing about the sliding movement of the vehicle door is required.
  • EP 2 752 545 A2 discloses a vehicle door drive device in which a pneumatic piston-cylinder unit brings about both a rotation of the rotary column and thus a pivoting movement of the vehicle door as well as a translational movement of the vehicle door.
  • the piston-cylinder unit is integrated here in a longitudinal guide device for the vehicle door. While with closing the vehicle door initially the pneumatic actuation of the piston-cylinder unit only leads to the displacement of the vehicle door, comes closer to the closed position, a driver, which couples the piston-cylinder unit with two toggle levers to operate them.
  • the knee joint facing away from the end portion of a toggle lever is rotatably coupled to a rotary column, while the knee joint remote from the end portion of the other toggle lever is rotatably coupled about a vertical axis of the vehicle with a carriage.
  • the carriage is slidably guided in the lateral direction of the vehicle.
  • the invention relates to a vehicle door drive device, which is used for pivoting a vehicle door about a vertical axis of the vehicle.
  • the vehicle door drive device may be the only drive device for the vehicle door.
  • an additional drive device for the vehicle door is present in order to bring about a further movement of the vehicle door, in particular a sliding movement of the vehicle door.
  • the vehicle door is a pivoting sliding door.
  • the vehicle door together with another, correspondingly actuated vehicle door forms a counter-actuated double door for a common passenger entry opening.
  • the vehicle door drive device has a rotary column, which can be coupled to the vehicle door in a manner known per se. Furthermore, a fluidic, in particular pneumatic, piston-cylinder unit is present.
  • the piston-cylinder unit is connected to the rotary column via a rocker in drive connection such that via an actuation of the piston-cylinder unit, the rotary column between a closing angular position and an opening angular position is pivotable. It is possible that a pneumatic admission the piston-cylinder unit brings about a closing movement (or alternatively an opening movement), while the movement in the other direction via a spring, a separate drive device o. ⁇ . Can be brought about.
  • the piston-cylinder unit is designed as a double-acting actuator, so that the application of different piston surfaces of a piston with oppositely oriented piston surfaces or two pistons can lead to a movement in the opening direction and on the other hand in the closing direction.
  • a particular coupling of the rocker is used on the one hand and the piston-cylinder unit:
  • the rocker and the piston-cylinder unit are coupled (directly or indirectly) to one another via a sliding block which is movable in a sliding link.
  • Such a coupling is a very simple, but still operational and permanent coupling.
  • Preferably can be made possible by the inventive coupling via a slide guided in a sliding block, that a coupling of the rocker is done with the piston-cylinder unit without any pivot.
  • the sliding and friction conditions between the Gleitkulisse and the sliding block can also be influenced on the power ratios of the vehicle door drive device.
  • the sliding gate is used (in surprising manner for the expert) in the sliding gate not supposedly better solution a role that can roll on the Gleitkulisse with a reduced friction, but rather a sliding block whose sliding contact with the Sliding scenery under certain circumstances brings an adhesive-sliding transition with an increased static friction coefficient and / or sliding friction with it.
  • the invention deliberately uses the higher friction for sliding in the sliding link relative to a roller in a sliding link, in order, for example, in the area of the opening and / or closing angular position to have a higher resistance to an undesired (in particular not by the vehicle door drive mechanism) for example intentionally or unintentionally caused by a passenger) movement of the vehicle door.
  • the sliding block is coupled to the rocker.
  • the coupling of the sliding block on the rocker via any drive mechanism, in particular a coupling rod, a joint drive o. ⁇ . Made.
  • the sliding block is mounted directly rotatable about a vertical axis of the vehicle on the rocker.
  • the Gleitkulisse in which the sliding block is arranged, is moved with the piston of the piston-cylinder unit.
  • the Gleitkulisse be coupled via any drive mechanism with the piston, wherein preferably the Gleitkulisse is moved translationally according to the piston.
  • the Gleitkulisse is provided in the piston itself or rigidly coupled thereto.
  • a particularly compact vehicle door drive device results when the piston forms an example slot-like receiving space.
  • the rocker for actuation of the piston-cylinder unit so at least enter in a control stroke of the piston-cylinder unit.
  • the extent to which the rocker extends in the receiving space may be dependent on the adjusting stroke of the piston-cylinder unit.
  • the slide gate can be formed alongside or on one side of the receiving space and / or immediately adjacent thereto and / or in this transient.
  • the sliding block is to be rotatably mounted on the rocker, there are many possibilities for such a rotatable mounting.
  • a proposal of the invention extends through the rocker a bearing shaft or a bearing pin.
  • the sliding block may be supported on one side of the rocker by the bearing shaft or the bearing bolt.
  • the rotational degree of freedom of the sliding block relative to the rocker be guaranteed by the fact that the sliding block is rotatably mounted on the bearing pin or the bearing shaft rotatably mounted on the Swingarm is stored.
  • any bearings especially plain bearings or bearings
  • the piston forms on one side of the receiving space a first sliding gate, while the piston forms a second sliding gate on the other side of the receiving space.
  • the first sliding block is then guided in the first sliding gate and the second sliding block is guided in the second sliding gate.
  • the rocker is located between the two sliding blocks and the sliding scenes.
  • an orientation of the slide against an axis of action of the rocker can be arbitrarily specified structurally to bring about the desired drive kinematics.
  • the axis of action of the rocker relative to the slide gate an angle which is in the range of 30 ° to 65 °, preferably 35 ° to 55 °.
  • Such an orientation of the slide gate has the consequence that in the opening angular position and / or the closing angular position acting on the rocker pivoting force or a pivoting moment in the contact surface between the sliding block and Gleitkulisse is divided into a first force component, which in the direction of Movement of the sliding block acts in the Gleitkulisse, and a second force component, which acts vertically to the contact surface between the sliding block and the Gleitkulisse.
  • This division into two Force components can be used to secure the vehicle door in an end position: For example, for a moving vehicle, a passenger against the vehicle door or brings the passenger selectively opening forces on the vehicle door, this leads to a pivoting moment on the rocker, which is not possible to an undesirable opening movement of the Car door should lead.
  • the piston-cylinder unit is pneumatically locked in said end position, so that additionally counteract pneumatic forces leaving the end position with the said power transmission ratios.
  • the change in the position of the piston of the piston-cylinder unit requires the displacement of pneumatic fluid through a conduit with a throttle effect or via a specially provided for this purpose throttle element. In this way, also a certain force can be set, which must be applied to move the piston-cylinder unit on the piston, which then on the rocker in view of the selected angular ratios an even larger swing torque must be applied, bringing one of the closing angular position is provided.
  • the friction conditions can be influenced by the fact that the sliding link has subregions in which the movement of the sliding block in the sliding link requires different frictional forces.
  • the slide gate has different widths, in which case the sliding block is clamped in the partial areas with a smaller width, which leads to higher normal forces and thus higher frictional forces.
  • the Gleitkulisse has sections with different coefficients of friction.
  • the different coefficients of friction can be provided by different surface treatments, surface roughness and / or different materials or surface coatings.
  • the frictional forces in the partial regions of the sliding link which correlate with the opening angular position and / or with the closing angular position, are greater than in the intermediate partial regions of the sliding link.
  • the piston-cylinder unit on the one hand and a pivot bearing for the rocker and / or the rotary column are arranged separately from each other.
  • the piston-cylinder unit and the pivot bearing must each be individually mounted on the vehicle.
  • a coupling of the piston-cylinder unit and the pivot bearing or a pivot bearing housing then takes place via the rocker.
  • the invention also proposes that the piston-cylinder unit and a pivot bearing for the rocker and / or for the rotary column form a structural unit, whereby the assembly is significantly simplified.
  • the assembly has an open housing, which can then form the said carrier.
  • the assembly has a closed Housing, which then also provides the carrier for forming a closed power system.
  • the assembly can be mounted on the vehicle.
  • the assembly is then on the one hand on the rotary column with other components of the vehicle door suspension mechanically in communication.
  • the assembly has next to the support on the vehicle and the connection via the rotary column only via an interface for fluidic pressurization of the piston-cylinder unit.
  • the housing or the housing for the piston-cylinder unit there are a variety of ways known per se from the prior art.
  • it may be a cast housing, which is configured to complex the piston-cylinder unit (and possibly also for the pivot bearing) for the rocker and / or the rotary column and also with a plurality of sub-housings, a lid u. ⁇ . Can be trained.
  • the piston-cylinder unit has a housing or partial housing formed with a tube. On an inner surface of the tube can then be performed under sealing a piston of the piston-cylinder unit.
  • a tube can be produced and purchased as semi-finished particularly cost.
  • the piston with a connection region may extend out of the tube, in which case the pivotable articulation of the rocker can take place in the connection region.
  • a compact design results for a further proposal of the invention, for which the tube has a lateral opening through which the rocker extends into the interior of the tube.
  • the vehicle door drive device has a first housing part and a second housing part (and possibly also further housing parts).
  • the piston-cylinder unit is arranged in the first housing part of the assembly.
  • the rocker and / or the rotary column is mounted in the second housing part of the unit.
  • the rocker extends both in the interior of the first housing part and in the interior of the second housing part.
  • the invention further proposes that a relative position of the first housing part and the second housing part is predetermined via at least one dowel pin.
  • first housing part and the second housing part are fastened to one another via a clamp.
  • the clamp extends around the first housing part and the second housing part. With the tightening of the clamp, the two housing parts are pressed against each other, fixed to each other and possibly closed against each other against the entry of dirt or even (then with the interposition of a seal) sealed against each other.
  • the rotary column part 6 is rotatably connected via a keyway 7 with the other, not shown here, rotary column part for forming the rotary column.
  • the housing part 2 has a tube 8, which is in each case closed by a cover 9, 10 in both end regions, the connection 5 being provided on a cover 10.
  • the tube 8 delimits an interior 11, in which, under radial sealing by sealing elements 12, 13, a piston 14 is displaceably guided in the direction of a longitudinal axis 15, which is oriented parallel to the vehicle longitudinal axis x.
  • the piston 14 defines with the tube and the cover 10 a pressure chamber 16, in which the port 5 opens.
  • the tube 8 has in the transition region to the housing part 3 via a longitudinal recess 17, which is formed here like a slot.
  • the housing part 3 In the housing part 3, the rotary column 4, here the rotary column part 6, rotatably mounted, for which purpose at least one bearing, in particular a sliding bearing or a roller bearing, may be used. Also, the housing part 3 has an interior 18 which is connected by the longitudinal recess 17 with the interior 11 of the housing part 2.
  • the walls of the housing part 3 are concave corresponding to the lateral surface of the housing part 2, here corresponding to the part-cylindrical lateral surface of the tube 8, formed so that the housing part 3 is applied over a large area on the lateral surface of the tube 8, wherein the contact surface between the housing parts 2, 3 preferably closed in the circumferential direction around the longitudinal recess 17 extends.
  • the housing part 3 is stretched over two clamps 19, 20 to the housing part 2, wherein the clamps 19, 20 extend around the two housing parts 2, 3.
  • the rocker 21 has in an end region via a receptacle 22 through which the rotary column 4 or the rotary column part 6 extends and in which the rotary column 4 or the rotary column part 6 rotatably connected to the rocker 21.
  • this carries a sliding block 23, which is formed here in a rough approximation cube-like.
  • a rotation of the rotary column part 6 about the vertical axis z leads to a pivoting of the rocker 21 in an xy-direction oriented plane.
  • the sliding block 23 is rotatably mounted relative to the rocker 21 about the vertical axis z.
  • the sliding block 23 is slidably guided in a sliding gate 24.
  • the slide gate 24 is formed directly from the piston 14.
  • the rocker 21 forms in the sliding block 23 bearing end portion of a bearing eye, a recess or a bore 25, in which a bearing pin 26 is fixed, which extends in the direction of the vertical axis z. In the direction of the vertical axis z, the bearing pin 26 extends on both sides of the rocker 21 out. On both sides of the rocker 21 on the bearing pin 26 each have a sliding block 23a, 23b mounted rotatably.
  • the piston 14 has on the side remote from the pressure chamber 16 via a recess or cutout 27.
  • the cutout 27 is formed in the lateral direction y continuously and has a roughly approximating a lying mushroom or lying T corresponding cross-section.
  • a vertical leg of the vertical leg in the print image of the T and described as a horizontal leg of the horizontal leg in the print image of T, while these are oriented elsewhere in the lying T of the cutout 27.
  • the parallel to the longitudinal axis 15 oriented vertical leg of the T is oriented outwards, whereby said cross section is formed on the side facing away from the pressure chamber 16 side open.
  • the rocker 21 passes through the longitudinal recess 17 of the tube 8 and the vertical leg of the T of the recess or cutout 27 in the interior of the piston 14 a.
  • the longitudinal axis of the bearing pin 26 is oriented coaxially with the horizontal leg of the T here.
  • the sliding blocks 23a, 23b are in this case in the side regions of the horizontal leg of the T, which form the Gleitkulissen 24a, 24b arranged.
  • Contact surfaces between the sliding blocks 23a, 23b and the sliding scenes 24a, 24b are of the two in the longitudinal direction 15 opposite, oriented in the xz direction end faces 28a, 29a and 28b, 29b of the sliding blocks 23a, 23b and the inner surfaces 30a, 31a and 30b, 31b of the lateral regions of the transverse limb of the T of the recess or cutout 27.
  • the recess or cutout 27 has in the plane of the vertical leg of the T, ie in a central plane and in the plane in which the rocker 21 is arranged, on the housing part 3 side facing a recess 32.
  • the recess 32 forms together with the vertical leg of the T of the recess or cutout 27 a receiving space 33, in which an end portion of the rocker 21 is arranged and may occur depending on the adjusting stroke of the vehicle door drive device 1 with different extension.
  • the receiving space 33 is preferably formed in the same plane and with the same extension in the circumferential direction about the longitudinal axis 15 or the same extent in the direction of the vertical axis z as the longitudinal recess 17.
  • Fig. 3 It can be seen that the rocker in the end region facing away from the piston 14 via a receptacle 22 for rotationally fixed connection with the rotary column part 6.
  • the rotary column part 6 in the arranged in the receptacle 22 portion has a flattening or even a rectangular cross-section, which corresponds is formed to the cross section of the receptacle 22.
  • a clamping screw 35 can be screwed, by means of which the coupling region of the rotary column part 6 in the receptacle 22 under elastic and / or plastic deformation can be clamped free of play.
  • the housing part 2 forms a cylinder 38. With the piston 14 and the cylinder 38, a piston-cylinder unit 39 is formed.
  • Fig. 2 and 3 is the piston-cylinder unit 39 in the closed position, for which the pressure chamber 16 has its minimum volume and the piston 14 is disposed closely adjacent the lid 10. This correlates with the closed pivot position of the rotary column 4 or the rotary column part 6.
  • the pressurization of the pressure chamber 16 via the connection 5 leads (with simultaneous ventilation of the interior 18, not shown) to the fact that in the figures, the piston 14 to the right, ie away from the cover 10 is moved, whereby the volume of the pressure chamber 16 is increased and what goes along with the pivoting of the rotary column part 6 due to the coupling by the rocker 21.
  • piston-cylinder unit 39 and the bearing and support for the rocker 21 and the rotary column 4 and the rotary column part 6 form a structural unit 42, which is formed here closed.
  • the contact surfaces here the end faces 28, 29, of the sliding block 23 and / or the contact surfaces, in this case the inner surfaces 30, 31, of the slide guide 24 have a surface treatment.
  • the sliding block 23 is made of brass and / or the slide gate 24 (and possibly also the piston 14) is made of aluminum.

Landscapes

  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung (1) für ein Fahrzeug wie einen Bus oder ein Schienenfahrzeug. Die Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung (1) verfügt über ein Drehsäulenteil (6), eine fluidische Kolben-Zylinder-Einheit (39) und eine Schwinge (21). Über eine Betätigung der Kolben-Zylinder-Einheit (39) ist das Drehsäulenteil (6) zwischen einer Schließ-Winkelstellung und einer Öffnungs-Winkelstellung verschwenkbar. Erfindungsgemäß ist verdrehbar gegenüber der Schwinge (21) ein Gleitstein (23) gelagert, der in einer Gleitkulisse (24) eines Kolbens (14) der Kolben-Zylinder-Einheit (39) geführt ist.

Description

    TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung, die Einsatz findet in einem Fahrzeug wie ein Bus oder ein Schienenfahrzeug. In einem derartigen Fahrzeug ist eine laterale Passagiereinstiegsöffnung für Passagiere des Fahrzeugs durch eine Fahrzeugtür verschließbar, welche einerseits aus einer Schließstellung nach außen um eine Hochachse des Fahrzeugs verschwenkt und andererseits mit einer Schiebebewegung an der Außenhaut des Fahrzeugs in die Öffnungsstellung vorbeigeführt werden muss, wobei eine Überlagerung der Schwenkbewegung und der Schiebebewegung der Fahrzeugtür erfolgen kann. Eine derartige Fahrzeugtür, für welche die Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung vorzugsweise bestimmt ist, kann auch als Schwenkschiebtür bezeichnet werden. Möglich ist aber auch, dass die Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung Einsatz findet zum Verschwenken einer Fahrzeugtür, welche nicht zusätzlich auch über eine weitere Antriebseinrichtung verschoben wird.
  • STAND DER TECHNIK
  • DE 28 05 639 B1 offenbart einen Türflügel, der an Schwenkarmen an einer Drehsäule befestigt ist. Durch eine Betätigung eines Schraubengetriebes durch eine pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit kann eine Verschwenkung der Drehsäule, der Schwenkarme und des Türflügels herbeigeführt werden. Bei geschlossener Tür wird das Schraubengetriebe blockiert. Eine weitere pneumatische Beaufschlagung der Kolben-Zylinder-Einheit in blockiertem Zustand des Schraubengetriebes führt zu einem Anheben der Drehsäule, womit eine Verriegelung zwischen dem Türflügel und einem Türrahmen der Passagiereinstiegsöffnung zur Wirkung kommt.
  • Die Druckschriften DE 10 2006 031 477 B4 , DE 10 2007 025 375 B4 , DE 10 2008 034 994 B3 , DE 10 2011 052 961 A1 und DE 10 2012 103 638 B4 der Anmelderin offenbaren eine Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung mit einem von einerfluidischen Kolben-Zylinder-Einheit gebildeten Spindeltrieb. Hier bildet die Drehsäule die Spindel, während ein Kolben der fluidischen Kolben-Zylinder-Einheit die in Richtung der Hochachse des Fahrzeugs translatorisch verschieblich geführte Spindelmutter bildet. In den genannten Druckschriften werden Maßnahmen für eine Herbeiführung einer Endlagendämpfung zwecks Verringerung der Schwenkgeschwindigkeit mit Annäherung an eine Schließ-Winkelstellung und/oder eine Öffnungs-Winkelstellung der Drehsäule, für eine Verriegelung der Drehsäule in einer Schließ-Winkelstellung durch Anheben der Drehsäule und für eine Verriegelung der Drehsäule durch eine formschlüssige oder reibschlüssige Sicherung der Betriebsstellung des Kolbens vorgeschlagen. Für die in den genannten Druckschriften offenbarten Ausgestaltungen führt die Kolben-Zylinder-Einheit der Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung lediglich eine Verschwenkung der Drehsäule herbei, während eine weitere Antriebseinrichtung zur Herbeiführung der Schiebebewegung der Fahrzeugtür erforderlich ist.
  • EP 2 752 545 A2 offenbart eine Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung, bei welcher eine pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit sowohl eine Verdrehung der Drehsäule und damit eine Schwenkbewegung der Fahrzeugtür als auch eine translatorische Bewegung der Fahrzeugtür herbeigeführt. Die Kolben-Zylinder-Einheit ist hier in eine Längsführungseinrichtung für die Fahrzeugtür integriert. Während mit Schließung der Fahrzeugtür zunächst die pneumatische Betätigung der Kolben-Zylinder-Einheit lediglich zur Verschiebung der Fahrzeugtür führt, kommt mit Annäherung an die Schließstellung ein Mitnehmer zur Wirkung, welcher die Kolben-Zylinder-Einheit koppelt mit zwei Kniehebeln, um diese zu betätigen. Der dem Kniegelenk abgewandte Endbereich eines Kniehebels ist drehfest mit einer Drehsäule gekoppelt, während der dem Kniegelenk abgewandte Endbereich des anderen Kniehebels verdrehbar um eine Hochachse des Fahrzeugs mit einem Schlitten gekoppelt ist. Der Schlitten ist in lateraler Richtung des Fahrzeugs verschieblich geführt. Infolge der Kopplung über den Mitnehmerführt die pneumatische Betätigung der Kolben-Zylinder-Einheit in Richtung der Schließstellung zu einer Vergrößerung des Kniewinkels des Kniehebeltriebs. Diese Vergrößerung des Kniewinkels hat sowohl eine Verschwenkung der Drehsäule als auch eine laterale Bewegung des Schlittens zur Folge.
  • AUFGABE DER ERFINDUNG
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung für ein Fahrzeug wie einen Bus oder ein Schienenfahrzeug vorzuschlagen, welche insbesondere hinsichtlich
    • der Bauraumverhältnisse,
    • der Sicherung einer Öffnungs- und/oder Schließstellung der Fahrzeugtür,
    • der Kosten und des Bauaufwands,
    • der Gestaltung der Kraft- und Bewegungsverhältnisse über den Öffnungs- und Schließhub und/oder
    • der Anforderungen an eine Aufhängung der Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung
    verbessert ist. LÖSUNG
  • Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Weitere bevorzugte erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen.
  • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung, die zum Verschwenken einer Fahrzeugtür um eine Hochachse des Fahrzeugs verwendet wird. Hierbei kann die Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung die einzige Antriebseinrichtung für die Fahrzeugtür sein. Möglich ist aber auch, dass eine zusätzliche Antriebseinrichtung für die Fahrzeugtür vorhanden ist, um eine weitere Bewegung der Fahrzeugtür, insbesondere eine Schiebe-Bewegung der Fahrzeugtür herbeizuführen. Vorzugsweise handelt es sich bei der Fahrzeugtür um eine Schwenkschiebetür. Möglich ist auch, dass die Fahrzeugtür gemeinsam mit einer weiteren, entsprechend betätigten Fahrzeugtür eine gegenläufig betätigte Doppeltür für eine gemeinsame Passagiereinstiegsöffnung bildet.
  • Erfindungsgemäß verfügt die Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung über eine Drehsäule, die in an sich bekannter Weise mit der Fahrzeugtür gekoppelt sein kann. Des Weiteren ist eine fluidische, insbesondere pneumatische, Kolben-Zylinder-Einheit vorhanden. Die Kolben-Zylinder-Einheit steht mit der Drehsäule über eine Schwinge derart in Antriebsverbindung, dass über eine Betätigung der Kolben-Zylinder-Einheit die Drehsäule zwischen einer Schließ-Winkelstellung und einer Öffnungs-Winkelstellung verschwenkbar ist. Möglich ist, dass eine pneumatische Beaufschlagung der Kolben-Zylinder-Einheit eine Schließbewegung (oder alternativ eine Öffnungsbewegung) herbeiführt, während die Bewegung in die andere Richtung über eine Feder, eine separate Antriebseinrichtung o. ä. herbeigeführt werden kann. Möglich ist auch, dass die Kolben-Zylinder-Einheit als doppelt wirkende Betätigungseinheit ausgebildet ist, so dass die Beaufschlagung unterschiedlicher Kolbenflächen eines Kolbens mit entgegengesetzt orientierten Kolbenflächen oder auch von zwei Kolben zu einer Bewegung einerseits in Öffnungsrichtung und andererseits in Schließrichtung führen kann.
  • Erfindungsgemäß wird eine besondere Kopplung der Schwinge einerseits und der Kolben-Zylinder-Einheit genutzt: Erfindungsgemäß sind die Schwinge und die Kolben-Zylinder-Einheit über einen in einer Gleitkulisse bewegbaren Gleitstein (unmittelbar oder mittelbar) miteinander gekoppelt. Eine derartige Kopplung stellt eine sehr einfache, aber dennoch betriebs- und dauerfeste Kopplung dar. Vorzugsweise kann durch die erfindungsgemäße Kopplung über einen in einer Gleitkulisse geführten Gleitstein ermöglicht sein, dass eine Kopplung der Schwinge mit der Kolben-Zylinder-Einheit ohne jedwedes Drehgelenk erfolgt. Über die Gestaltung der Gleit- und Reibverhältnisse zwischen der Gleitkulisse und dem Gleitstein kann auch Einfluss auf die Kraftverhältnisse der Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung genommen werden. Des Weiteren ist möglich, dass je nach Ausrichtung der Gleitkulisse zu der Bewegungsrichtung der Schwinge und/oder der Kolben-Zylinder-Einheit eine Beeinflussung der Antriebskinematik erfolgt, wobei auf einfache Weise auch eine nicht-lineare Antriebskinematik herbeiführbar ist. So kann beispielsweise für einen mittleren Stellhub zwischen der Schließ-Winkelstellung und der Öffnungs-Winkelstellung mittels der Kopplung über die Gleitkulisse derselbe Teilhub des Kolbens der Kolben-Zylinder-Einheit zu einer größeren Verdrehung der Drehsäule (und damit einer größeren Verschwenkung der Fahrzeugtür) führen als für einen Stellhub, welcher der Öffnungs- und/oder Schließ-Winkelstellung der Drehsäule benachbart ist. Somit kann auf einfache Weise eine Art "Endlagendämpfung" oder Verringerung der Betätigungsgeschwindigkeit im Bereich der Endlagen herbeigeführt werden. Möglich ist, dass dies allein durch die Vorgabe der Ausrichtung einer geradlinigen Gleitkulisse erfolgt. Ebenfalls möglich ist aber auch, dass die Gleitkulisse je nach gewünschter Antriebskinematik zumindest in einem Teilabschnitt kurvenförmig ausgebildet ist.
  • Erfindungsgemäß wird (in für den Fachmann überraschender Weise) in der Gleitkulisse nicht als vermeintlich bessere Lösung eine Rolle eingesetzt, die an der Gleitkulisse mit einer reduzierten Reibung abwälzen kann, sondern vielmehr ein Gleitstein, dessen gleitender Kontakt mit der Gleitkulisse unter Umständen einen Haft-Gleit-Übergang mit einem erhöhten Haftreibkoeffizienten und/oder eine Gleitreibung mit sich bringt. Die Erfindung nutzt hierbei bewusst die für den Gleitsein in der Gleitkulisse gegenüber einer Rolle in einer Gleitkulisse höhere Reibung, um beispielsweise im Bereich der Öffnungs- und/oder Schließ-Winkelstellung einen höheren Widerstand gegenüber einer unerwünschten (insbesondere nicht durch den Fahrzeugtür-Antriebsmechanismus, sondern beispielsweise absichtlich oder unabsichtlich durch einen Passagier herbeigeführten) Bewegung der Fahrzeugtür bereitzustellen.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Gleitstein mit der Schwinge gekoppelt. Hierbei kann die Kopplung des Gleitsteins an der Schwinge über einen beliebigen Antriebsmechanismus, insbesondere eine Koppelstange, einen Gelenktrieb o. ä. erfolgen. Vorzugsweise ist aber der Gleitstein unmittelbar verdrehbar um eine Hochachse des Fahrzeugs an der Schwinge gelagert.
  • Die Gleitkulisse, in welcher der Gleitstein angeordnet ist, wird mit dem Kolben der Kolben-Zylinder-Einheit bewegt. Hierbei kann die Gleitkulisse über einen beliebigen Antriebsmechanismus mit dem Kolben gekoppelt sein, wobei vorzugsweise die Gleitkulisse translatorisch entsprechend dem Kolben bewegt wird. Insbesondere ist die Gleitkulisse in dem Kolben selbst vorgesehen oder starr mit diesem gekoppelt.
  • Eine besonders kompakte Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung ergibt sich, wenn der Kolben einen beispielsweise schlitzartigen Aufnahmeraum ausbildet. In diesen Aufnahmeraum kann die Schwinge für eine Betätigung der Kolben-Zylinder-Einheit, also zumindest in einem Stellhub der Kolben-Zylinder-Einheit eintreten. Hierbei kann das Ausmaß, in welchen sich die Schwinge in dem Aufnahmeraum erstreckt, von dem Stellhub der Kolben-Zylinder-Einheit abhängig sein. Die Gleitkulisse kann neben oder auf einer Seite des Aufnahmeraums und/oder unmittelbar benachbart desselben und/oder in diesen übergehend ausgebildet sein.
  • Soll der Gleitstein verdrehbar an der Schwinge gelagert werden, gibt es vielfältige Möglichkeiten für eine derartige drehbare Lagerung. Für einen Vorschlag der Erfindung erstreckt sich durch die Schwinge eine Lagerwelle oder ein Lagerbolzen. In diesem Fall kann der Gleitstein auf einer Seite der Schwinge von der Lagerwelle oder dem Lagerbolzen getragen sein. Hierbei kann der Dreh-Freiheitsgrad des Gleitsteins gegenüber der Schwinge dadurch gewährleistet sein, dass der Gleitstein drehbar auf dem Lagerbolzen gelagert ist oder die Lagerwelle drehbar an der Schwinge gelagert ist. Für eine derartige drehbare Lagerung können beliebige Lagerungen (insbesondere Gleitlager oder Wälzlager) Einsatz finden.
  • Durchaus möglich ist im Rahmen der Erfindung, dass die Kopplung der Schwinge und der Kolben-Zylinder-Einheit ausschließlich über einen einzigen Gleitstein mit einer einzigen zugeordneten Gleitkulisse erfolgt. Hierbei kann durch Vorgabe der Größe der Kontaktfläche des Gleitsteins mit der Gleitkulisse auch eine Gewährleistung der dauerhaften Übertragung der erforderlichen Kontaktkräfte gewährleistet werden. Für einen weiteren Vorschlag der Erfindung finden zwei Gleitsteine mit zugeordneten zwei Gleitkulissen Einsatz.
  • Für eine Ausgestaltung der Erfindung bildet der Kolben auf einer Seite des Aufnahmeraums eine erste Gleitkulisse aus, während der Kolben auf der anderen Seite des Aufnahmeraums eine zweite Gleitkulisse ausbildet. In diesem Fall trägt die Lagerwelle oder der Lagerbolzen auf einer Seite der Schwinge den ersten Gleitstein, während die Lagerwelle oder der Lagerbolzen auf der anderen Seite der Schwinge den zweiten Gleitstein trägt. Der erste Gleitstein ist dann in der ersten Gleitkulisse geführt und der zweite Gleitstein ist in der zweiten Gleitkulisse geführt. Für diese Ausgestaltung befindet sich die Schwinge zwischen den beiden Gleitsteinen und den Gleitkulissen. Durch eine Aufteilung der Kontaktkräfte auf beiden Seiten der Schwinge kann eine Vergleichmäßigung oder sogar eine symmetrische Krafteinleitung in die Schwinge einerseits und in den Kolben andererseits herbeigeführt werden, womit die Beanspruchungen der Schwinge und/oder des Kolbens (beispielsweise mit einem den Lauf des Kolbens beeinträchtigenden Moment) reduziert werden können.
  • Wie eingangs erwähnt kann eine Ausrichtung der Gleitkulisse gegenüber einer Wirkachse der Schwinge (und gegenüber der Bewegungsrichtung des Kolbens) beliebig konstruktiv vorgegeben werden, um die gewünschte Antriebskinematik herbeizuführen. Für einen besonderen Vorschlag der Erfindung bildet in der Öffnungs-Winkelstellung und/oder der Schließ-Winkelstellung die Wirkachse der Schwinge gegenüber der Gleitkulisse einen Winkel, der im Bereich von 30° bis 65°, vorzugsweise 35° bis 55°, liegt. Eine derartige Ausrichtung der Gleitkulisse hat zur Folge, dass in der Öffnungs-Winkelstellung und/oder der Schließ-Winkelstellung eine auf die Schwinge wirkende Schwenkkraft bzw. ein Schwenkmoment in der Kontaktfläche zwischen Gleitstein und Gleitkulisse aufgeteilt wird in eine erste Kraftkomponente, welche in Richtung der Bewegung des Gleitsteins in der Gleitkulisse wirkt, sowie eine zweite Kraftkomponente, welche vertikal zu der Kontaktfläche zwischen dem Gleitstein und der Gleitkulisse wirkt. Diese Aufteilung in zwei Kraftkomponenten kann zur Sicherung der Fahrzeugtür in einer Endlage genutzt werden: Fällt beispielsweise für fahrendes Fahrzeug ein Passagier gegen die Fahrzeugtür oder bringt der Passagier gezielt Öffnungskräfte auf die Fahrzeugtür auf, führt dies zu einem Schwenkmoment an der Schwinge, welches möglichst nicht zu einer unerwünschten Öffnungsbewegung der Fahrzeugtür führen soll. Dem Schwenkmoment wirkt aber angesichts des gewählten Winkels der Gleitkulisse gegenüber der Wirkachse der Schwinge die Reibkraft entgegen, welche infolge der Anpressung des Gleitsteins an die begrenzende Wandung der Gleitkulisse mit der zweiten Kraftkomponente entsteht. Selbst wenn diese Reibkraft überwunden wird, muss mit der ersten Kraftkomponente, also lediglich einem Teil des Schwenkmoments, noch der Kolben der Kolben-Zylinder-Einheit bewegt werden. Angesichts des gewählten Winkels ergibt sich somit eine schlechte Kraftübersetzung des Schwenkmoments zu der ersten Kraftkomponente zur Bewegung der Kolben-Zylinder-Einheit. Allein eine in der Kolben-Zylinder-Einheit der Bewegung des Kolbens entgegenwirkende Reibkraft kann dabei bereits einen zusätzlichen Widerstand gegenüber einem unerwünschten Öffnen der Fahrzeugtür bereitstellen. Möglich ist, dass die Kolben-Zylinder-Einheit in der genannten Endlage pneumatisch gesperrt ist, so dass zusätzlich pneumatische Kräfte dem Verlassen der Endlage mit den genannten Kraftübertragungsverhältnissen entgegenwirken. Möglich ist aber auch, dass die Veränderung der Position des Kolbens der Kolben-Zylinder-Einheit die Verdrängung von pneumatischem Fluid durch eine Leitung mit einer Drosselwirkung oder über ein extra hierfür vorgesehenes Drosselelement erfordert. Auf diese Weise kann ebenfalls eine gewisse Kraft vorgegeben werden, welche zum Bewegen der Kolben-Zylinder-Einheit auf den Kolben aufgebracht werden muss, womit dann an der Schwinge angesichts der gewählten Winkelverhältnisse ein noch größeres Schwenkmoment aufgebracht werden muss, womit eine der Schließ-Winkelstellung bereitgestellt ist.
  • Alternativ oder zusätzlich möglich ist, dass für einen Stellhub der Kolben-Zylinder-Einheit zwischen der Öffnungs-Winkelstellung und der Schließ-Winkelstellung die Wirkachse der Schwinge koaxial zur Gleitkulisse orientiert ist. Dies hat zur Folge, dass für diesen Stellhub der Kolben-Zylinder-Einheit eine Bewegung des Kolbens in Umfangsrichtung der Schwinge orientiert ist, womit dieselbe Bewegung des Kolbens eine größere Verschwenkung der Schwinge und damit der Drehsäule und der Fahrzeugtür zur Folge hat. Somit kann für diesen Stellhub eine größere und schnellere Bewegung der Fahrzeugtür herbeigeführt werden als dies in der Öffnungs-Winkelstellung und der Schließ-Winkelstellung der Fall ist.
  • Wie eingangs erwähnt kann es wünschenswert sein, dass in einzelnen Teilbereichen der Gleitkulisse, insbesondere im Bereich der Schließ-Winkelstellung und/oder der Öffnungs-Winkelstellung, eine höhere Reibung des Gleitsteins gegenüber der Gleitkulisse wirksam ist, um ein unerwünschtes Bewegen der Fahrzeugtür durch einen Passagier zu vermeiden. Zusätzlich zu einer Beeinflussung der Reibkraft über den Winkel der Gleitkulisse gegenüber der Wirkachse der Schwinge kann eine Beeinflussung der Reibverhältnisse dadurch erfolgen, dass die Gleitkulisse Teilbereiche aufweist, in welchen die Bewegung des Gleitsteins in der Gleitkulisse unterschiedliche Reibkräfte erfordert. So ist es beispielsweise möglich, dass die Gleitkulisse unterschiedliche Breiten aufweist, wobei dann in den Teilbereichen mit kleinerer Breite der Gleitstein eingeklemmt wird, was zu höheren Normalkräften und damit höheren Reibkräften führt. Möglich ist auch, dass die Gleitkulisse Teilbereiche mit unterschiedlichen Reibkoeffizienten aufweist. Die unterschiedlichen Reibkoeffizienten können durch unterschiedliche Oberflächenbehandlungen, Oberflächenrauigkeiten und/oder unterschiedliche Materialien oder Oberflächenbeschichtungen bereitgestellt werden. Vorzugsweise sind die Reibkräfte in den Teilbereichen der Gleitkulisse, die mit der Öffnungs-Winkelstellung und/oder mit der Schließ-Winkelstellung korrelieren, größer als in den dazwischenliegenden Teilbereichen der Gleitkulisse.
  • Durchaus möglich ist, dass die Kolben-Zylinder-Einheit einerseits und ein Schwenklager für die Schwinge und/oder die Drehsäule (oder ein dieses Schwenklager ausbildendes Gehäuse) separat voneinander angeordnet sind. In diesem Fall müssen die Kolben-Zylinder-Einheit und das Schwenklager jeweils einzeln an dem Fahrzeug montiert werden. Eine Kopplung der Kolben-Zylinder-Einheit und des Schwenklagers oder eines das Schwenklager ausbildenden Gehäuses erfolgt dann über die Schwinge. Die Erfindung schlägt aber auch vor, dass die Kolben-Zylinder-Einheit und ein Schwenklagerfürdie Schwinge und/oderfürdie Drehsäule eine Baueinheit bilden, womit die Montage signifikant vereinfacht wird. Ein weiterer Vorteil der Nutzung einer derartigen Baueinheit ist, dass die Kolben-Zylinder-Einheit und die Schwinge mit deren Anordnung an einem gemeinsamen Träger der Baueinheit dazu führen, dass (bis auf die Übertragung des Schwenkmoments über die Drehsäule) ein geschlossenen Kraftsystem gebildet ist. Dies hat zur Folge, dass lediglich das Schwenkmoment der Drehsäule durch die Halterung der Baueinheit an dem Fahrzeug abgestützt werden muss, während innere Kräfte der Kolben-Zylinder-Einheit und der Schwinge nicht von der Halterung an dem Fahrzeug aufgenommen werden müssen.
  • Hierbei ist durchaus möglich, dass die Baueinheit ein offenes Gehäuse aufweist, welches dann den genannten Träger bilden kann. Vorzugsweise verfügt die Baueinheit über ein geschlossenes Gehäuse, welches dann auch den Träger zur Bildung eines geschlossenen Kraftsystems bereitstellt. In diesem geschlossenen Gehäuse kann die Baueinheit an dem Fahrzeug montiert werden. Die Baueinheit steht dann einerseits über die Drehsäule mit weiteren Bauelementen der Fahrzeugtür-Aufhängung mechanisch in Verbindung. Im einfachsten Fall verfügt die Baueinheit neben der Halterung an dem Fahrzeug und der Verbindung über die Drehsäule lediglich über eine Schnittstelle zur fluidischen Beaufschlagung der Kolben-Zylinder-Einheit.
  • Für die Ausgestaltung eines Teilgehäuses oder des Gehäuses für die Kolben-Zylinder-Einheit gibt es vielfältige, an sich aus dem Stand der Technik bekannte Möglichkeiten. So kann es sich beispielsweise um ein Gussgehäuse handeln, welches komplex zur Ausbildung der Kolben-Zylinder-Einheit (und unter Umständen auch für das Schwenklager) für die Schwinge und/oder die Drehsäule ausgestaltet ist und auch mit mehreren Teilgehäusen, einem Deckel u. ä. ausgebildet sein kann. Für eine erfindungsgemäße Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung weist die Kolben-Zylinder-Einheit ein mit einem Rohr gebildetes Gehäuse oder Teilgehäuse auf. An einer Innenfläche des Rohrs kann dann unter Abdichtung ein Kolben der Kolben-Zylinder-Einheit geführt sein. Ein derartiges Rohr kann als Halbzeug besonders kostengünstig hergestellt und bezogen werden.
  • Bei der Verwendung eines derartigen Rohrs als (Teil-)Gehäuse der Kolben-Zylinder-Einheit kann sich beispielsweise der Kolben mit einem Verbindungsbereich aus dem Rohr heraus erstrecken, wobei dann in den Verbindungsbereich die verschwenkbare Anlenkung der Schwinge erfolgen kann. Eine kompakte Ausgestaltung ergibt sich für einen weiteren Vorschlag der Erfindung, für den das Rohr eine laterale Öffnung aufweist, durch welche sich die Schwinge in das Innere des Rohrs erstreckt.
  • Möglich ist des Weiteren im Rahmen der Erfindung, dass die Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung eine erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil (und unter Umständen auch weitere Gehäuseteile) aufweist. In dem ersten Gehäuseteil der Baueinheit ist dann die Kolben-Zylinder-Einheit angeordnet. Hingegen ist in dem zweiten Gehäuseteil der Baueinheit die Schwinge und/oder die Drehsäule gelagert. In diesem Fall erstreckt sich die Schwinge sowohl im Inneren des ersten Gehäuseteils als auch im Inneren des zweiten Gehäuseteils.
  • Für eine derartige Ausgestaltung schlägt die Erfindung des Weiteren vor, dass eine relative Lage des ersten Gehäuseteils und des zweiten Gehäuseteils über mindestens einen Passstift vorgegeben wird.
  • Alternativ oder zusätzlich möglich ist, dass das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil über eine Schelle aneinander befestigt sind. In diesem Fall erstreckt sich die Schelle um das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil. Mit dem Anziehen der Schelle werden dann die beiden Gehäuseteile aneinander gepresst, aneinander fixiert und unter Umständen auch gegeneinander gegenüber dem Eintritt von Verschmutzungen geschlossen oder sogar auch (dann unter Zwischenordnung einer Dichtung) gegeneinander abgedichtet.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Ohne dass hierdurch der Gegenstand der beigefügten Patentansprüche verändert wird, gilt hinsichtlich des Offenbarungsgehalts der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen und des Patents Folgendes: weitere Merkmale sind den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
  • Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs "mindestens" bedarf. Wenn also beispielsweise von einem Gleitstein die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau ein Gleitstein, zwei Gleitsteine oder mehr Gleitsteine vorhanden sind. Diese Merkmale können durch andere Merkmale ergänzt werden oder die einzigen Merkmale sein, aus denen das jeweilige Erzeugnis besteht.
  • Die in den Patentansprüchen enthaltenen Bezugszeichen stellen keine Beschränkung des Umfangs der durch die Patentansprüche geschützten Gegenstände dar. Sie dienen lediglich dem Zweck, die Patentansprüche leichter verständlich zu machen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
  • Fig. 1
    zeigt in einer räumlichen Darstellung eine Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung.
    Fig. 2
    zeigt in einer Fig. 1 entsprechenden räumlichen Darstellung die Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung ohne ein Gehäuseteil einer Kolben-Zylinder-Einheit, wobei sich die Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung in einer Schließ-Winkelstellung befindet.
    Fig. 3
    zeigt einen Schnitt in einer x-y-Ebene durch die Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung gemäß Fig. 2, wobei sich die Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung ebenfalls in der Schließ-Winkelstellung befindet.
    Fig. 4
    zeigt einen Fig. 3 entsprechenden Schnitt durch die Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung, wobei sich die Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung in einer Öffnungs-Winkelstellung befindet.
    Fig.5
    zeigt einen Längsschnitt durch die Kolben-Zylinder-Einheit der Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung für einen mittleren Stellhub.
    FIGURENBESCHREIBUNG
  • Fig. 1 zeigt eine Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung 1. Die Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung 1 weist Gehäuseteile 2, 3 auf. Die Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung 1 tritt ausschließlich in Wechselwirkung mit weiteren Bauelementen über
    • eine mechanische Ankopplung einer Drehsäule oder eines Drehsäulenteils 6 an ein in Richtung der Hochachse z orientiertes, hier nicht dargestellte weiteres Drehsäulenteil,
    • eine pneumatische Ankopplung von pneumatischen Leitungen über pneumatische Anschlüsse 5 sowie
    • eine mechanische Befestigung des Gehäuseteils 3 an dem Fahrzeug, insbesondere einer Aufhängung für mindestens eine Fahrzeugtür (hier nicht dargestellt, unter Umständen auf der Rückseite des Gehäuseteils 3).
  • Für das dargestellte Ausführungsbeispiel ist das Drehsäulenteil 6 über eine Passfederverbindung 7 drehfest mit dem weiteren, hier nicht dargestellten Drehsäulenteil zur Bildung der Drehsäule verbindbar.
  • Das Gehäuseteil 2 weist ein Rohr 8 auf, welches in beiden Endbereichen jeweils durch einen Deckel 9, 10 verschlossen ist, wobei an einem Deckel 10 der Anschluss 5 vorgesehen ist. Das Rohr 8 begrenzt einen Innenraum 11, in welchem unter radialer Abdichtung durch Dichtelemente 12, 13 ein Kolben 14 verschieblich in Richtung einer Längsachse 15, die parallel zur Fahrzeuglängsachse x orientiert ist, geführt ist. Der Kolben 14 begrenzt mit dem Rohr und dem Deckel 10 einen Druckraum 16, in welchen der Anschluss 5 mündet. Das Rohr 8 verfügt im Übergangsbereich zu dem Gehäuseteil 3 über eine Längsausnehmung 17, die hier schlitzartig ausgebildet ist.
  • In dem Gehäuseteil 3 ist die Drehsäule 4, hier das Drehsäulenteil 6, verdrehbar gelagert, wozu mindestens ein Lager, insbesondere ein Gleitlager oder ein Wälzlager, eingesetzt sein kann. Auch das Gehäuseteil 3 verfügt über einen Innenraum 18, der durch die Längsausnehmung 17 mit dem Innenraum 11 des Gehäuseteils 2 verbunden ist. Im Kontaktbereich zwischen den Gehäuseteilen 2, 3 sind die Wandungen des Gehäuseteils 3 konkav entsprechend der Mantelfläche des Gehäuseteils 2, hier entsprechend der teilzylindrischen Mantelfläche des Rohrs 8, ausgebildet, so dass das Gehäuseteil 3 großflächig an der Mantelfläche des Rohrs 8 anliegt, wobei sich die Kontaktfläche zwischen den Gehäuseteilen 2, 3 vorzugsweise in Umfangsrichtung geschlossen um die Längsausnehmung 17 erstreckt. Das Gehäuseteil 3 wird über zwei Schellen 19, 20 an das Gehäuseteil 2 gespannt, wobei sich die Schellen 19, 20 um die beiden Gehäuseteile 2, 3 erstrecken.
  • In den Innenräumen 11, 18 und durch die Längsausnehmung 17 hindurch erstreckt sich eine Schwinge 21 (vgl. Fig. 2 ). Die Schwinge 21 verfügt in einem Endbereich über eine Aufnahme 22, durch welche sich die Drehsäule 4 oder das Drehsäulenteil 6 erstreckt und in der die Drehsäule 4 oder das Drehsäulenteil 6 drehfest mit der Schwinge 21 verbunden ist. In dem anderen Endbereich der Schwinge 21 trägt diese einen Gleitstein 23, welcher hier in grober Näherung würfelartig ausgebildet ist. Eine Verdrehung des Drehsäulenteils 6 um die Hochachse z führt zu einer Verschwenkung der Schwinge 21 in einer x-y-Richtung orientierten Ebene. Der Gleitstein 23 ist gegenüber der Schwinge 21 verdrehbar um die Hochachse z gelagert. Der Gleitstein 23 ist verschieblich in einer Gleitkulisse 24 geführt. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel ist die Gleitkulisse 24 unmittelbar von dem Kolben 14 ausgebildet.
  • Für das dargestellte Ausführungsbeispiel bildet die Schwinge 21 in dem den Gleitstein 23 tragenden Endbereich ein Lagerauge, eine Ausnehmung oder eine Bohrung 25 aus, in der hier fest ein Lagerbolzen 26 aufgenommen ist, welcher sich in Richtung der Hochachse z erstreckt. In Richtung der Hochachse z erstreckt sich der Lagerbolzen 26 auf beiden Seiten aus der Schwinge 21 heraus. Auf beiden Seiten der Schwinge 21 ist auf dem Lagerbolzen 26 jeweils ein Gleitstein 23a, 23b verdrehbar gelagert.
  • Der Kolben 14 verfügt auf der dem Druckraum 16 abgewandten Seite über eine Ausnehmung oder Ausfräsung 27. Die Ausfräsung 27 ist in lateraler Richtung y durchgehend ausgebildet und verfügt über einen in grober Näherung einem liegenden Pilz oder einem liegenden T entsprechenden Querschnitt. Im Folgenden wird als Vertikalschenkel der vertikalen Schenkel im Druckbild des T beschrieben und als Horizontalschenkel der horizontalen Schenkel im Druckbild des T beschrieben, während diese in dem liegenden T der Ausfräsung 27 anderweitig orientiert sind. Der parallel zur Längsachse 15 orientierte Vertikalschenkel des T ist nach außen orientiert, wodurch der genannte Querschnitt auf der dem Druckraum 16 abgewandten Seite randoffen ausgebildet ist.
  • Die Schwinge 21 tritt durch die Längsausnehmung 17 des Rohrs 8 und den Vertikalschenkel des T der Ausnehmung oder Ausfräsung 27 in das Innere des Kolbens 14 ein. Die Längsachse des Lagerbolzens 26 ist hierbei koaxial zu dem Horizontalschenkel des T orientiert. Die Gleitsteine 23a, 23b sind hierbei in den Seitenbereichen des Horizontalschenkels des T, welche die Gleitkulissen 24a, 24b bilden, angeordnet. Kontaktflächen zwischen den Gleitsteinen 23a, 23b und den Gleitkulissen 24a, 24b sind von den beiden in Richtung der Längsachse 15 gegenüberliegenden, in x-z-Richtung orientierten Stirnflächen 28a, 29a bzw. 28b, 29b der Gleitsteine 23a, 23b sowie den Innenflächen 30a, 31a bzw. 30b, 31b der Seitenbereiche des Querschenkels des T der Ausnehmung oder Ausfräsung 27 gebildet.
  • Die Ausnehmung oder Ausfräsung 27 verfügt in der Ebene des Vertikalschenkels des T, also in einer mittigen Ebene und in der Ebene, in welcher die Schwinge 21 angeordnet ist, auf der dem Gehäuseteil 3 zugewandten Seite über eine Vertiefung 32. Die Vertiefung 32 bildet gemeinsam mit dem Vertikalschenkel des T der Ausnehmung oder Ausfräsung 27 einen Aufnahmeraum 33, in welchem ein Endbereich der Schwinge 21 angeordnet ist und je nach Stellhub der Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung 1 mit unterschiedlicher Erstreckung eintreten kann. Der Aufnahmeraum 33 ist vorzugsweise in derselben Ebene und mit derselben Erstreckung in Umfangsrichtung um die Längsachse 15 bzw. derselben Erstreckung in Richtung der Hochachse z ausgebildet wie die Längsausnehmung 17.
  • Auch in Fig. 3 ist zu erkennen, dass die Schwinge in dem dem Kolben 14 abgewandten Endbereich über eine Aufnahme 22 zur drehfesten Verbindung mit dem Drehsäulenteil 6. Hier verfügt der Drehsäulenteil 6 in dem in der Aufnahme 22 angeordneten Teilbereich über eine Abflachung oder sogar einen rechteckigen Querschnitt, welcher korrespondierend zu dem Querschnitt der Aufnahme 22 ausgebildet ist. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel ist im Umgebungsbereich der Aufnahme 22 in die Schwinge 21 eine Spannschraube 35 einschraubbar, mittels welcher der Kopplungsbereich des Drehsäulenteils 6 in der Aufnahme 22 unter elastischer und/oder plastischer Verformung spielfrei verspannbar ist. Eine derartige Verbindung hat sich gegenüber einer Verbindung mittels einer Passfeder, insbesondere infolge der hier wirkenden Wechselbelastung, als vorteilhaft herausgestellt. Möglich ist, dass die erforderliche Konturierung des Drehsäulenteils 6 und/oder die Herstellung der Aufnahme 22 in der Schwinge 21 über eine Gestaltung als Laserteil erfolgt.
  • Möglich ist, dass die Vorgabe der relativen Lage der Gehäuseteile 2, 3 über zwischen diesen wirkende Passstifte 36, 37 erfolgt.
  • Das Gehäuseteil 2 bildet einen Zylinder 38. Mit dem Kolben 14 und dem Zylinder 38 ist eine Kolben-Zylinder-Einheit 39 gebildet.
  • In den Fig. 2 und 3 befindet sich die Kolben-Zylinder-Einheit 39 in der Schließstellung, für welche der Druckraum 16 sein minimales Volumen aufweist und der Kolben 14 eng benachbart dem Deckel 10 angeordnet ist. Dies korreliert mit der Schließ-Schwenkstellung der Drehsäule 4 oder des Drehsäulenteils 6. Die Druckbeaufschlagung des Druckraums 16 über den Anschluss 5 führt (bei gleichzeitiger nicht dargestellter Entlüftung des Innenraums 18) dazu, dass in den Figuren der Kolben 14 nach rechts, also weg von dem Deckel 10 verschoben wird, womit sich das Volumen des Druckraums 16 vergrößert und was infolge der Kopplung durch die Schwinge 21 mit einer Verschwenkung des Drehsäulenteils 6 einhergeht.
  • Während in der Schließstellung gemäß den Fig. 2 und 3 eine Wirkachse 40 mit der Längsachse 15 einen Winkel 41 von ca. 40° gebildet hat, vergrößert sich dieser Winkel 41 mit zunehmender Bewegung des Kolbens 14 bis zu einem Winkel von 90°. Für den Winkel von 90° führt eine Bewegung des Kolbens 14 zu der größten verbundenen Schwenkbewegung des Drehsäulenteils 6. Mit weiterer Verschiebung des Kolbens 14 vergrößert sich der Winkel 41 über 90° hinaus, bis die Öffnungsstellung gemäß Fig. 4 erreicht ist, in welcher für das dargestellte Ausführungsbeispiel der Winkel 41 ungefähr 135° beträgt (bzw. der Gegenwinkel 45° beträgt). Mit der Annäherung an die Öffnungsstellung führt somit die Verschiebung des Kolbens 14 wieder zu einer kleineren Verschwenkung des Drehsäulenteils 6. Mit der Annäherung an die Öffnungsstellung tritt, wie in Fig. 4 ersichtlich ist, die Schwinge 21 in den Aufnahmeraum 33 und in die Vertiefung 32 ein.
  • In den Figuren ist zu erkennen, dass die Kolben-Zylinder-Einheit 39 und die Lagerung und Abstützung für die Schwinge 21 und die Drehsäule 4 bzw. das Drehsäulenteil 6 eine Baueinheit 42 bilden, welche hier geschlossen ausgebildet ist.
  • Möglich ist beispielsweise, dass die Kontaktflächen, hier die Stirnflächen 28, 29, des Gleitsteins 23 und/oder die Kontaktflächen, hier die Innenflächen 30, 31, der Gleitkulisse 24 eine Oberflächenbehandlung aufweisen. Möglich ist, dass der Gleitstein 23 aus Messing hergestellt ist und/oder die Gleitkulisse 24 (und unter Umständen auch der Kolben 14) aus Aluminium hergestellt ist.
  • BEZUGSZEICHENLISTE
  • 1
    Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung
    2
    Gehäuseteil
    3
    Gehäuseteil
    4
    Drehsäule
    5
    pneumatischer Anschluss
    6
    Drehsäulenteil
    7
    Passfederverbindung
    8
    Rohr
    9
    Deckel
    10
    Deckel
    11
    Innenraum
    12
    Dichtelement
    13
    Dichtelement
    14
    Kolben
    15
    Längsachse
    16
    Druckraum
    17
    Längsausnehmung
    18
    Innenraum
    19
    Schelle
    20
    Schelle
    21
    Schwinge
    22
    Aufnahme
    23
    Gleitstein
    24
    Gleitkulisse
    25
    Bohrung
    26
    Lagerwelle oder Lagerbolzen
    27
    Ausfräsung oder Ausnehmung
    28
    Stirnfläche
    29
    Stirnfläche
    30
    Innenfläche
    31
    Innenfläche
    32
    Vertiefung
    33
    Aufnahmeraum
    35
    Spannschraube
    36
    Passstift
    37
    Passstift
    38
    Zylinder
    39
    Kolben-Zylinder-Einheit
    40
    Wirkachse
    41
    Winkel
    42
    Baueinheit

Claims (15)

  1. Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung (1) für ein Fahrzeug wie einen Bus oder ein Schienenfahrzeug mit
    a) einer Drehsäule (4) oder einem Drehsäulenteil (6)
    b) einer fluidischen Kolben-Zylinder-Einheit (39) und
    c) einer Schwinge (21),
    d) wobei die Kolben-Zylinder-Einheit (39) über die Schwinge (21) derart mit der Drehsäule (4) oder dem Drehsäulenteil (6) in Antriebsverbindung steht, dass über eine Betätigung der Kolben-Zylinder-Einheit (39) die Drehsäule (4) oder das Drehsäulenteil (6) zwischen einer Schließ-Winkelstellung und einer Öffnungs-Winkelstellung verschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass
    e) die Schwinge (21) und die Kolben-Zylinder-Einheit (39) über einen in einer Gleitkulisse (24) bewegbaren Gleitstein (23) miteinander gekoppelt sind.
  2. Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) der Gleitstein (23) mit der Schwinge (21) gekoppelt ist und
    b) die Gleitkulisse (24), in welcher der Gleitstein (23) angeordnet ist, mit einem Kolben (14) der Kolben-Zylinder-Einheit (39) bewegt wird.
  3. Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (14) die Gleitkulisse (24) ausbildet.
  4. Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) der Kolben (14) einen Aufnahmeraum (33) ausbildet, in welchen die Schwinge (21) für eine Betätigung der Kolben-Zylinder-Einheit (39) eintreten kann, und
    b) die Gleitkulisse (24) neben dem Aufnahmeraum (33) ausgebildet ist.
  5. Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) sich durch die Schwinge (21) eine Lagerwelle oder ein Lagerbolzen (26) erstreckt und
    b) die Lagerwelle oder der Lagerbolzen (26) auf einer Seite der Schwinge (21) den Gleitstein (23) trägt.
  6. Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung (1) nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) der Kolben (14) auf einer Seite des Aufnahmeraumes (33) eine erste Gleitkulisse (24a) ausbildet und auf der anderen Seite des Aufnahmeraumes (33) eine zweite Gleitkulisse (24b) ausbildet,
    b) die Lagerwelle oder der Lagerbolzen (26) auf einer Seite der Schwinge (21) einen ersten Gleitstein (23a) trägt und auf der anderen Seite der Schwinge (21) einen zweiten Gleitstein (23b) trägt und
    c) der erste Gleitstein (23a) in der ersten Gleitkulisse (24a) geführt ist und der zweite Gleitstein (23b) in der zweiten Gleitkulisse (24b) geführt ist.
  7. Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Öffnungs-Winkelstellung und/oder der Schließ-Winkelstellung die Wirkachse (40) der Schwinge (21) gegenüber der Gleitkulisse (24) einen Winkel (41) im Bereich von 30° bis 65° bildet.
  8. Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Stellhub der Kolben-Zylinder-Einheit (39) zwischen der Öffnungs-Winkelstellung und der Schließ-Winkelstellung die Wirkachse (40) der Schwinge (21) koaxial zur Gleitkulisse (24) orientiert ist.
  9. Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitkulisse (24) Teilbereiche mit unterschiedlichen Reibkräften aufweist.
  10. Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben-Zylinder-Einheit (39) und ein Schwenklager für die Schwinge (21) und/oder für die Drehsäule (4) oder das Drehsäulenteil (6) eine Baueinheit (42) bilden.
  11. Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (42) ein geschlossenes Gehäuse aufweist, aus welchem und/oder in welches sich die Drehsäule (4) oder das Drehsäulenteil (6) erstreckt.
  12. Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben-Zylinder-Einheit (39) ein mit einem Rohr (8) gebildetes Gehäuse oder Gehäuseteil (2) aufweist, wobei an einer Innenfläche des Rohrs (8) unter Abdichtung ein Kolben (14) der Kolben-Zylinder-Einheit (39) geführt ist.
  13. Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (8) eine laterale Öffnung oder Längsausnehmung (17) aufweist, durch welche sich die Schwinge (21) in einen Innenraum (11) des Rohres (8) erstreckt.
  14. Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) mit dem ersten Gehäuseteil (2) der Baueinheit (42) die Kolben-Zylinder-Einheit 39) gebildet ist,
    b) in einem zweiten Gehäuseteil (3) der Baueinheit (42) die Schwinge (21) und/oder die Drehsäule (4) oder das Drehsäulenteil (6) gelagert sind/ist und
    c) sich die Schwinge (21) im Innenraum (11) des ersten Gehäuseteils (2) und im Innenraum (18) des zweiten Gehäuseteils (3) erstreckt.
  15. Fahrzeugtür-Antriebseinrichtung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) die relative Lage des ersten Gehäuseteils (2) und des zweiten Gehäuseteils (3) über mindestens einen Passstift (36, 37) vorgegeben ist und/oder
    b) das erste Gehäuseteil (2) und das zweite Gehäuseteil (3) über mindestens eine Schelle (19, 20) aneinander befestigt sind, welche sich um das erste Gehäuseteil (2) und das zweite Gehäuseteil (3) erstreckt.
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