WO2009080733A2 - Antriebsvorrichtung für ein-/ausstiegsvorrichtungen - Google Patents

Antriebsvorrichtung für ein-/ausstiegsvorrichtungen Download PDF

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WO2009080733A2
WO2009080733A2 PCT/EP2008/067976 EP2008067976W WO2009080733A2 WO 2009080733 A2 WO2009080733 A2 WO 2009080733A2 EP 2008067976 W EP2008067976 W EP 2008067976W WO 2009080733 A2 WO2009080733 A2 WO 2009080733A2
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drive unit
drive
drive device
bearing
rotary column
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Andreas Pellegrini
Andreas Schunke
Hans-Georg Brauer
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Gebr. Bode Gmbh & Co. Kg
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • 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
    • E05F15/611—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for swinging wings
    • E05F15/63—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for swinging wings operated by swinging arms
    • 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
    • E05F15/611—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for swinging wings
    • E05F15/614—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for swinging wings operated by meshing gear wheels, one of which being mounted at the wing pivot axis; operated by a motor acting directly on the wing pivot axis
    • 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
    • E05Y2900/51—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles for railway cars or mass transit vehicles

Definitions

  • the invention relates to a drive device for entry / exit devices for public transport vehicles.
  • Such entry / exit devices are known in particular for passenger doors, but also for entry ramps, sliding steps and the like on vehicles of public passenger transport. Often these are arranged in the region of the door frame or door portals above a passage opening.
  • sliding doors are described in EP 10 409 79 A2 and EP 13 146 26 Al.
  • the drives shown therein are therefore particularly suitable for sliding sliding doors, which perform a pivoting and a lateral displacement during the opening and closing operation.
  • Drive devices for pure rotary or swing doors, ie doors that do not shift sideways, are usually located above or below the doors in the area of the door portal.
  • DE 203 16 764 Ul describes the arrangement of a drive device in the upper region of the door portal.
  • a problem that still arises is that, in an emergency, a passenger door must be opened manually, or a sliding step or entry ramp should be manually set to a specific position, and this is made more difficult by the fact that the drive device is so strong because of the large reduction ratio of the transmission Self-locking has that a manual movement is extremely difficult. Therefore, in an emergency often decoupling of the transmission is required.
  • the necessary facilities are associated with the corresponding effort in the production and installation and at increased costs.
  • the invention has for its object to build a drive device with the features specified as compact as possible and space-saving.
  • the production and installation should be simple and inexpensive.
  • the drive device should continue to build as robust as possible, stable be. In particular, the device should work trouble-free even with unavoidable vehicle deformations due to acceleration and braking and cornering.
  • a drive device for entry / exit devices for vehicles of public passenger transport which is characterized in that
  • a drive unit which is arranged in a rotating column which opens and closes during opening and closing operations about a rotation axis Z-Z and which opens and closes the entry / exit device, and drives the latter,
  • the drive unit is held on the vehicle via a holding component, wherein the holding component acts as an abutment for a torque of the drive unit,
  • a bearing is provided that allows a tumbling of the rotary column and prevents rotation about the rotation axis Z-Z.
  • the invention is thus based on the basic idea of arranging the drive unit directly in a rotary column which moves the entry / exit device, that is to say usually a door.
  • the space above the door is no longer needed and can be used for other facilities.
  • an opposing bearing is opposed to the torque applied by the drive device.
  • the drive unit is therefore attached to a fixed component of the vehicle.
  • the output torque of the drive device can be transmitted to the rotary column and this rotates.
  • the placement of the drive unit directly in the rotary column in addition to saving space also has many advantages in terms of maintenance and installation of the entire drive device.
  • the storage according to the invention takes into account that due to the length of the rotating column twisting and deflections thereof during operation are difficult to avoid.
  • the movements of the rotary column come about by the fact that the vehicle is compressed or twisted due to acceleration and braking and cornering. In the case of buses, tire contact with curbs or similar edges also causes vehicle deformation and thus movement of the rotating column. Since the drive unit is fixed to a stationary component, such torsions and deflections of the rotary column can adversely affect the drive device.
  • the drive unit is therefore connected via a bearing with the holding member that allows a tumbling of the rotary column, however, prevents rotation about the rotation axis ZZ.
  • Tumbling is understood as meaning a deflection out of the axis of rotation ZZ in the X and / or Y direction. This function, so to speak, lifts a relative movement between the drive unit and the column.
  • a guide shaft which connects the drive unit to the bearing, slidably mounted in a guide of the bearing.
  • the guide shaft is preferably non-circular for transmitting the torque, it may for example have a polygonal or polygonal geometry.
  • the rotary column itself is rotatably mounted, preferably also in the same holding member which also supports the drive unit.
  • a conventional pivot bearing for supporting the rotary column, this can rotate in the holding member and at the same time compensate for positional deviations between the upper and lower bearings in the X and Y directions.
  • the pivot point of the guide shaft and the rotary column bearing should lie on a plane, so be arranged approximately at the same position of the axis of rotation Z-Z. This prevents tension and stress on the bearings and causes the movement of the drive unit and rotary column to run as parallel as possible.
  • the movable and flexible mounting of the drive device or drive unit allows the installation of the drive device in different vehicles. It is even conceivable, the drive device in a rotary column with less Inclination, for example, up to 5 ° inclined position to use. Also, the movable storage helps compensate for installation tolerances, which facilitates the installation and maintenance of the entire drive device.
  • a ball-and-socket joint bearing has proved to be a particularly suitable bearing.
  • the guide shaft is guided by means of balls in a ball socket.
  • spherical recesses are arranged, which hold the balls in position.
  • corresponding elongated recesses in the Z direction are provided, in which the balls are guided. Due to the position of the elongated guides in the Z direction, the rotational movement is prevented by Z, but at the same time allows a tumbling about Z-Z or a combined rotation about X and Y.
  • the ball seat can preferably be constructed in two parts.
  • the guide shaft may preferably have a continuous bore extending along its longitudinal axis, through which the necessary cables and similar connections can be guided.
  • a bore has the advantage that on the one hand the space utilization is optimized, on the other hand guided cables and connections are protected.
  • the drive unit can be constructed and arranged differently.
  • the transmission may be connected via its output shaft as the guide shaft to the bearing, but it is also conceivable an arrangement in which the output shaft of the drive motor is connected as a guide shaft fixed to the bearing.
  • the housing of the transmission e.g. a planetary gear, firmly connected to the rotary column.
  • the drive unit is only rotated in contrast to the first embodiment, so that the transmission points in the direction of the ground. If the drive motor is energized, rotates the housing of the drive unit, whereby the rotary column is rotated.
  • an outer tube for the drive unit and the torque support in the area of the bearing can be omitted.
  • a non-self-locking drive unit or a non-self-locking reduction gear can be provided, so the blockade is not provided by the drive unit or the transmission, but by a blocking device.
  • a manual actuation of the / Exit devices is always guaranteed due to the low self-locking in an emergency, it must be repealed only the blocking effect of the blocking device. This leads to a high degree of security.
  • an additional blockage of the drive is absolutely necessary. This can be done by an additional braking device which causes a mechanical locking of the drive in the non-energized state.
  • This brake can be unlocked manually and manually by hand in order to decouple the drive and thus enable electrical and / or manual operation.
  • the manual unlocking of the brake can be done via a known spring-applied brake with manual release, the manual release of the brake can be used for a mechanical emergency release.
  • Such brakes are known by the term "low-active brake.”
  • any other suitable blocking device can be used, for example, the brake can act on the drive shaft of the drive motor by means of spring force and be electromagnetically releasable.
  • a so-called high-active brake is possible.
  • Such a brake is also known under the term anchor brake. This means that the brake is active when energized and the door is fixed in this position. It is a prerequisite that the entrance door is provided with an external locking device to lock the entry permanently safe in a parked vehicle longer. This can e.g. done by a remote-controlled central locking lock.
  • the door can be locked by delaying the supply voltage without the external interlock.
  • the brake will continue to be energized for this period. If the door is not locked and the supply voltage is switched off, the door is no longer fixed and can be manually moved by hand, but a mechanical emergency release eg via Bowden cable is no longer required.
  • the emergency unlocking takes place, for example, via a normally closed contact in the control line for the brake.
  • the provision of the emergency release can be carried out centrally or decentrally with simple means. gene, the decentralized reset the emergency release, for example via an external relay connection.
  • the invention can even be completely dispensed with a brake as a blocking device when the drive motor can be short-circuited. About the occurring short-circuit torque of the drive motor so the door can be kept locked and a movement of the door can be prevented. This function is always guaranteed, even when the vehicle is stationary and not in operation.
  • the connection between the two contacts of the motor is preferably interrupted by a mechanical switch, the short-circuit torque is released and the door can easily be opened by hand without any problems.
  • the self-locking of the door is thus canceled by simply disconnecting the plus or minus line of the engine.
  • the lock is always present in the de-energized state of the motor, that is, a power failure has no changing influence on this. In case of power failure. or failed electronics, the emergency release can always be done by pressing the short-circuit switch. It is possible to lock the entry / exit device, in particular a door, after interrupting the short circuit by switching back the switch.
  • the short-circuit switch according to the invention preferably operates directly without auxiliary power and thus also when the vehicle is stopped or when power is interrupted.
  • the short-circuit switch can be placed at any ergonomically favorable location, eliminating the laying of usual Bowden cables or pneumatic lines.
  • a combination of a lock based on a short circuit and the use of a brake or mechanical locking is possible. This may be the case in particular if the short-circuit torque is insufficient to securely lock the door.
  • the switchable short circuit can be advantageously ensured by special windings of the motor windings, which are provided exclusively for the production of the short circuit. By special windings and an increased braking effect or Verrieglungsrial can be achieved.
  • the output element of the reduction gear can be connected to a lifting rotary unit, a known per se component, which is used in particular for exterior swing doors. About the door stroke doing a positive connection of the door leaf with the door portal via locking wedges.
  • a rotation path detection can furthermore be provided. This takes place, for example, via an incremental or an absolute encoder directly on the motor shaft of the drive motor or an output shaft for the entry / exit device. If the drive device is used, for example, for a passenger door, the rotation path detection can take place via the output shaft for a rotary column connection.
  • the detection of the rotary path via the output shaft has the advantage that any material fractures can be detected within the drive and reported at an unwanted door opening.
  • the total reduction gear may for example be divided into two individual gears, which are coupled together by a disengageable clutch.
  • the controllable clutch may be formed as a spring-engaging clutch which is connected to a manually operable emergency release device.
  • the first reduction gear is connected to the drive motor and the first coupling half together axially by means of spring force of a compression spring with the second coupling half and the second reduction gear.
  • the structure of the coupling is very simple and can be realized with significantly fewer components.
  • the outer diameter also remains significantly smaller, since the connection point of the Bowden cable is provided centrally in the housing.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a drive device
  • FIG. 2 shows a schematic axial section of an exemplary embodiment of a drive unit for entry / exit devices
  • FIG. 3 shows a sectional view of a second embodiment of the mounting of the drive device
  • Fig. 5 a cross section through the bearing showing the arrangement of balls.
  • FIG. 1 shows, in a simplified schematic diagram, a drive device 20.
  • a drive unit 22 is accommodated in a rotary column 24.
  • the rotary column 24 has retaining arms 26 for the attachment of a door, not shown, and is rotatably supported by a bottom bearing 28 on a base, usually a vehicle floor.
  • a rotary bearing 38 is shown, via which the rotary column 24 is mounted rotatably about a longitudinal axis Z-Z in a bearing 34.
  • the drive unit 22 is rotatably connected via a rotary column bearing 30 with the rotary column 24, so that via the rotary column bearing 30, a rotational movement of the rotary column 24 can be effected.
  • a guide shaft 32 extends into the bearing 34 and is rotatably connected via a drive unit bearing 36 with this.
  • the drive unit bearing 36 can be embodied, for example, as a ball-and-socket joint bearing and serves to receive the torque of the drive unit 22, which in turn is firmly connected to a holding component 40 (compare FIGS. 4 and 5).
  • Figure 2 shows a constructed as a compact drive and arranged in the rotary column 24 drive unit 22, for example, for a passenger door, in the inside a slim, tubular housing 42 in the axial direction one behind the other an electric drive motor 44 and a reduction gear 26, shown as a three-part planetary gear, are arranged.
  • the drive motor 44 is followed by a brake 48, which is also housed within the housing 42 and may be designed as a spring-engaging and electromagnetically and mechanically releasable "low-active brake” or as a "high-active brake”.
  • the reduction gear 46 is not designed to be self-locking.
  • An unrecognizable output element of the drive motor 44 is connected to an e- incidentally unrecognizable input element of the reduction gear 46, the output shaft 54 guide shaft 32 is connected via the rotary column bearing 30 with the rotary column 24.
  • the rotary column 24 tapers below the drive unit 22.
  • the guide shaft 32 extends from the housing 42 into the bearing 34, the bearing being connected to the support member 40 of the vehicle.
  • the torque generated by the drive motor 44 is transmitted via the reduction gear 46 to the transmission output shaft 54.
  • only the brake 48 must be solved, after which the manual operation of the passenger door due to the lack of self-locking of the reduction gear 46 is readily possible.
  • brake 48 may be provided for locking a short-circuiting device that short-circuits the motor windings of the drive motor 44 for locking.
  • FIG. 3 shows a second embodiment of the drive device 20.
  • the transmission output shaft 54 acts as a guide shaft 32, projects into the bearing 34 and is rotatably mounted there.
  • the housing of the planetary gear 46 is rotatably connected to the rotary column 24. If the drive motor is energized, and the housing of the planetary gear 46 of the drive unit 22 rotates, whereby the rotary column 24 is rotated.
  • an outer tube 42 (see Fig. 2) for the drive unit and a torque ment (guide 66 in Fig. 4) in the region of the bearing 32 omitted. All electrical and mechanical connection elements, for example, if necessary, a Bowden cable for manual unlocking of the brake, are arranged within the housing 22.
  • a sensor may be provided for Huber upset.
  • the support member 40 serves as a support for the torque of the drive unit 22.
  • the bearing 34 is designed as a spherical plain bearings and the guide shaft 32 in a two-piece ball seat 58th guided by balls 60.
  • the guide shaft 32 has spherical seats for the balls 60, which hold them in position.
  • corresponding elongated depressions 62 are introduced, which extend in the Z direction.
  • the guide shaft 32 is able to perform tumbling movements by these guides.
  • the recesses 62 allow the guide shaft 32 to wobble in the Z direction, the spherical recesses in the guide shaft 32 allow the torque transmission about the longitudinal axis Z-Z.
  • the ball seat 58 is arranged centrally in the pivot bearing 64 in the Z direction.
  • the rotary column 24 and the guide shaft 32 thus have, so to speak, a common wobble point 70, which is arranged on the longitudinal axis Z-Z.
  • the guide shaft 32 is provided with a polygonal geometry, which slide in a guide 66 in the Z direction and transmits the torque of the drive unit 22.
  • Figure 5 shows a cross section through the bearing 34 and illustrates the arrangement of the balls 60, there are screws 68 can be seen that connect the two ball seats 58 together.
  • the invention is not limited to the embodiments described, but also includes equivalent other embodiments. The description of the figures is only for understanding the invention.

Landscapes

  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
  • Ship Loading And Unloading (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung (20) für Ein- /Ausstiegseinrichtungen für Fahrzeuge des öffentlichen Personenverkehrs.Eine Antriebseinheit (22) ist in einer sich bei Öffnungs-und Schließvorgängen um eine Rotationsachse Z-Z drehende Drehsäule (24), die die Ein-/Ausstiegseinrichtung öffnen und schließt, angeordnet und treibt diese an. Die Antriebseinheit (22) ist über ein Haltebauteil (40) am Fahrzeug gehalten, wobei das Haltebauteil (40) als Gegenlager für ein Drehmoment der Antriebseinheit (22) wirkt. Zwischen der Antriebseinheit (22) und dem Haltebauteil (40) ist ein Lager vorgesehen, das ein Taumeln der Drehsäule (24) ermöglicht und eine Rotation um die Rotationsachse Z-Z-verhindert.

Description

Bezeichnung: Antriebsvorrichtung für Eϊn-/Ausstiegsvorrichtungen
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für Ein-/Ausstiegseinrichtungen für Fahrzeuge des öffentlichen Personenverkehrs.
Derartige Ein-/Ausstiegseinrichtungen sind insbesondere für Fahrgasttüren, aber auch für Einstiegsrampen, Schiebetritte und dergleichen an Fahrzeugen des öffentlichen Personenverkehrs an sich bekannt. Oftmals sind diese im Bereich der Türrahmen oder Türportale oberhalb einer Durchtrittsöffnung angeordnet. Beispielsweise sind Schwenkschiebetüren in der EP 10 409 79 A2 und der EP 13 146 26 Al beschrieben. Die darin gezeigten Antriebe eignen sich also insbesondere für Schwenkschiebetüren, die eine Schwenk- und eine seitliche Verschiebung während des Öffnungs- und Schließvorgangs durchführen. Auch Antriebsvorrichtungen für reine Dreh- oder Schwenktüren, also Türen, die keine seitliche Verschiebung durchführen, sind in der Regel oberhalb oder unterhalb der Türen im Bereich des Türportals angeordnet. Auch die DE 203 16 764 Ul beschreibt die Anordnung einer Antriebsvorrichtung im oberen Bereich des Türportals.
Nachteilig bei diesen Antriebsvorrichtungen ist stets, dass diese erheblichen Bauraum benötigen. Es hat sich auch gezeigt, dass die Montage und Justierung solcher Antriebsvorrichtungen und Türen sehr zeitaufwendig ist.
Ein auftretendes Problem besteht weiterhin darin, dass im Notfall eine Fahrgasttür manuell geöffnet werden muss oder auch ein Schiebetritt oder eine Einstiegsrampe manuell in eine bestimmte Stellung gebracht werden soll, und dies dadurch erschwert wird, dass die Antriebsvorrichtung wegen des großen Untersetzungsverhältnisses des Getriebes eine so starke Selbsthemmung besitzt, dass eine manuelle Bewegung außerordentlich stark erschwert wird. Deshalb ist im Notfall oftmals eine Entkopplung des Getriebes erforderlich. Die hierzu notwenigen Einrichtungen sind mit entsprechendem Aufwand bei der Herstellung und Montage sowie mit erhöhten Kosten verbunden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung mit den eingangs angegebenen Merkmalen möglichst kompakt und raumsparend aufzubauen. Die Herstellung und die Installation sollen einfach und kostengünstig möglich sein. Die Antriebsvorrichtung soll weiterhin möglichst robust, stabil aufgebaut sein. Insbesondere soll die Vorrichtung auch bei nicht zu vermeidenden Fahrzeugverformungen aufgrund von Beschleunigungs- und Bremsvorgängen sowie Kurvenfahrten störungsfrei funktionieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Antriebsvorrichtung für Ein- /Ausstiegseinrichtungen für Fahrzeuge des öffentlichen Personenverkehrs gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass
- eine Antriebseinheit, die in einer sich bei Öffnungs- und Schließvorgängen um eine Rotationsachse Z-Z drehenden Drehsäule, die die Ein-/Ausstiegseinrichtung öffnet und schließt, angeordnet ist und diese antreibt,
- die Antriebseinheit über ein Haltebauteil am Fahrzeug gehalten ist, wobei das Haltebauteil als Gegenlager für ein Drehmoment der- Antriebseinheit wirkt,
- zwischen der Antriebseinheit und dem Haltebauteil ein Lager vorgesehen ist, dass ein Taumeln der Drehsäule ermöglicht und eine Rotation um die Rotationsachse Z-Z verhindert.
Der Erfindung liegt also der Grundgedanke zugrunde, die Antriebseinheit unmittelbar in einer Drehsäule anzuordnen, die die Ein-/Ausstiegseinrichtung, also in der Regel eine Tür, bewegt. Durch diese Anordnung wird der Bauraum oberhalb der Tür nicht mehr benötigt und kann für andere Einrichtungen verwendet werden. Wesentlich bei einer solchen Anordnung ist jedoch auch, dass dem von der Antriebsvorrichtung aufgebrachten Drehmoment ein Gegenlager entgegengesetzt wird. Die Antriebseinheit ist deshalb an einem feststehenden Bauteil des Fahrzeugs befestigt. Somit ist es möglich, dass das Abtriebsdrehmoment der Antriebsvorrichtung auf die Drehsäule übertragen werden kann und sich diese dreht.
Die Unterbringung der Antriebseinheit unmittelbar in der Drehsäule hat neben der Raumeinsparung auch viele Vorteile hinsichtlich Wartung und Installation der gesamten Antriebsvorrichtung. Die erfindungsgemäße Lagerung berücksichtigt, dass aufgrund der Länge der Drehsäule Verwindungen und Auslenkungen derselben während des Betriebes kaum zu vermeiden sind. Die Bewegungen der Drehsäule kommen beispielsweise dadurch zustande, dass das Fahrzeug aufgrund von Beschleunigungs- und Bremsvorgängen sowie Kurvenfahrten gestaucht oder tordiert wird. Bei Bussen führt auch der Reifenkontakt mit Bordsteinen oder ähnlichen Kanten dazu, dass eine Fahrzeugverformung und damit eine Bewegung der Drehsäule entsteht. Da die Antriebseinheit an einem ortsfesten Bauteil festgelegt ist, können sich solche Verwindungen und Auslenkungen der Drehsäule negativ auf die Antriebsvorrichtung auswirken. Erfindungsgemäß ist die Antriebseinheit deswegen über ein Lager mit dem Haltebauteil verbunden, dass ein Taumeln der Drehsäule ermöglicht, eine Rotation um die Rotationsachse Z-Z jedoch verhindert. Unter Taumeln wird eine Auslenkung aus der Rotationsachse Z-Z in X- und/oder Y-Richtung verstanden. Diese Funktion hebt sozusagen eine Relativbewegung zwischen der Antriebseinheit und der Säule auf.
Vorteilhafterweise ist weiterhin eine Bewegung in Z-Richtung, also in Richtung der Rotationsachse Z-Z möglich. Zu diesem Zweck ist eine Führungswelle, die die Antriebseinheit mit dem Lager verbindet, in einer Führung des Lagers verschiebbar gelagert. Die Führungswelle ist zur Übertragung des Drehmomentes vorzugsweise unrund, sie kann beispielsweise eine mehrkantige oder polygonale Geometrie aufweisen.
Die Drehsäule selbst ist drehbar gelagert, vorzugsweise ebenfalls im gleichen Haltebauteil, die auch die Antriebseinheit lagert. Durch den Einsatz eines herkömmlichen Gelenklagers zur Lagerung der Drehsäule kann sich diese im Haltebauteil drehen und gleichzeitig Positionsabweichungen zwischen oberem und unterem Lager in X und Y-Richtung ausgleichen. Der Schwenkpunkt der Führungswelle und das Drehsäulenlager sollten dabei auf einer Ebene liegen, also in etwa an gleicher Position der Rotationsachse Z-Z angeordnet sein. Dies verhindert Verspannungen und Belastungen der Lager und bewirkt, dass die Bewegung der Antriebseinheit und Drehsäule möglichst parallel verlaufen.
Die bewegliche und flexible Lagerung der Antriebsvorrichtung bzw. Antriebseinheit ermöglicht den Einbau der Antriebsvorrichtung in verschiedene Fahrzeuge. Es ist sogar denkbar, die Antriebsvorrichtung in einer Drehsäule mit geringer Neigung, beispielsweise bis 5° Schräglage, einzusetzen. Auch hilft die bewegliche Lagerung Einbautoleranzen auszugleichen, was die Installation und Wartung der gesamten Antriebsvorrichtung erleichtert.
Als besonders geeignetes Lager hat sich ein Kugelwellengelenklager erwiesen. Die Führungswelle wird mittels Kugeln in einer Kugelaufnahme geführt. In der Führungswelle sind kugelförmige Vertiefungen angeordnet, die die Kugeln in Position halten. In der Kugelaufnahme sind korrespondierende längliche Vertiefungen in Z-Richtung vorgesehen, in denen die Kugeln geführt werden. Durch die Lage der länglichen Führungen in Z-Richtung wird die Drehbewegung um Z verhindert, gleichzeitig aber ein Taumeln um Z-Z bzw. eine kombinierte Drehung um X und Y ermöglicht. Die Kugelaufnahme kann vorzugsweise zweiteilig aufgebaut sein.
Die Führungswelle kann vorzugsweise eine entlang ihrer Längsachse verlaufende durchgehende Bohrung aufweisen, durch die notwendige Kabel und ähnliche Verbindungen geführt werde können. Eine solche Bohrung hat den Vorteil, dass zum einen die Raumausnutzung optimiert wird, zum anderen darin geführte Kabel und Verbindungen geschützt sind.
Die Antriebseinheit kann unterschiedlich aufgebaut und angeordnet sein. Beispielsweise kann das Getriebe über seine Abtriebswelle als die Führungswelle mit dem Lager verbunden sein, denkbar ist aber auch eine Anordnung, bei der die Abtriebswelle des Antriebsmotors als Führungswelle fest mit dem Lager verbunden ist. Im letzteren Fall ist auch das Gehäuse des Getriebes, z.B. eines Planetengetriebes, fest mit der Drehsäule verbunden. Im Prinzip wird die Antriebseinheit im Gegensatz zur ersten Ausführungsvariante lediglich gedreht, so dass das Getriebe in Richtung Untergrund weist. Wird der Antriebsmotor bestromt, rotiert das Gehäuse der Antriebseinheit, wodurch die Drehsäule in Drehung versetzt wird. Bei dieser Ausführung können ein Außenrohr für die Antriebseinheit und die Drehmomentabstützung im Bereich des Lagers entfallen.
Erfindungsgemäß kann eine nicht selbsthemmende Antriebseinheit bzw. ein nicht selbsthemmendes Untersetzungsgetriebe vorgesehen sein, die Blockade wird also nicht durch die Antriebseinheit bzw. das Getriebe, sondern durch eine Blockierungsvorrichtung vorzusehen. Eine manuelle Betätigung der Ein- /Ausstiegseinrichtungen ist aufgrund der geringen Selbsthemmung im Notfall stets gewährleistet, es muss dazu lediglich die Blockierungswirkung der Blockierungseinrichtung aufgehoben werden. Dies führt zu einem hohen Maß an Sicherheit.
Da eine Selbsthemmung des Antriebs bzw. des Getriebes nicht gegeben ist, ist eine zusätzliche Blockade des Antriebs zwingend erforderlich. Diese kann durch eine zusätzliche Bremseinrichtung erfolgen, die im nichtbestromten Zustand eine mechanische Verriegelung des Antriebs bewirkt. Diese Bremse ist elektrisch und manuell von Hand entriegelbar, um den Antrieb zu entkoppeln und damit eine e- lektrische und/oder manuelle Bedienung zu ermöglichen. Die manuelle Entriegelung der Bremse kann über eine bekannte Federkraftbremse mit Handlüftung erfolgen, wobei die Handlüftung der Bremse für eine mechanische Notentriegelungseinrichtung genutzt werden kann. Derartige Bremsen sind unter dem Begriff „Low-Active-Bremse" bekannt. Alternativ ist aber auch jede andere geeignete Blockierungsvorrichtung verwendbar. Die Bremse kann beispielsweise mittels Federkraft auf die Antriebswelle des Antriebmotors wirken und elektromagnetisch lösbar sein.
Alternativ ist auch die Verwendung einer so genannten High-Active-Bremse erfindungsgemäß möglich. Eine solche Bremse ist bekannt auch unter dem Begriff Ankerkraftbremse bekannt. Das bedeutet die Bremse ist im bestromten Zustand aktiv und die Tür ist in dieser Position fixiert. Dabei ist Vorraussetzung, dass die Einstiegstür mit einer externen Verriegelungseinrichtung versehen ist, um bei einem länger abgestellten Fahrzeug den Einstieg dauerhaft sicher zu verriegeln. Dies kann z.B. durch ein fernbedienbares Zentralverriegelungsschloss erfolgen.
Bei einem für einen kürzeren Zeitraum abgestellten Fahrzeug kann die Verriegelung der Tür durch eine verzögerte Abschaltung der Versorgungsspannung ohne die externe Verriegelung erfolgen. Dabei wird die Bremse für diesen Zeitraum weiterhin bestromt. Bei einer nicht abgeschlossenen Tür und bei Abschaltung der Versorgungsspannung ist die Tür zwar nicht mehr fixiert und kann manuell von Hand bewegt werden, dafür ist aber eine mechanische Notentriegelung z.B. über Bowdenzug ist nicht mehr erforderlich. Die Notentriegelung erfolgt zum Beispiel über einen Öffnerkontakt in der Ansteuerleitung für die Bremse. Die Rückstellung der Notentriegelung kann zentral wie auch dezentral mit einfachen Mitteln erfol- gen, die dezentrale Rückstellung der Notentriegelung beispielsweise über eine externe Relaisverschaltung.
Erfindungsgemäß kann auf eine Bremse als Blockierungseinrichtung sogar vollständig verzichtet werden, wenn der Antriebsmotor kurzgeschlossen werden kann. Über das auftretende Kurzschlussmoment des Antriebsmotors kann so die Tür verriegelt gehalten und ein Bewegen der Tür verhindert werden. Diese Funktion ist immer gewährleistet, auch wenn das Fahrzeug steht und nicht in Betrieb ist. Wird die Notentriegelung betätigt, wird vorzugsweise über einen mechanischen Schalter die Verbindung zwischen den beiden Kontakten des Motors unterbrochen, das Kurzschlussmoment wird aufgehoben und die Tür kann ohne Probleme leicht von Hand geöffnet werden. Die Selbstverriegelung der Tür wird also durch einfaches Trennen der Plus- oder Minusleitung des Motors aufgehoben. Die Verriegelung ist im stromlosen Zustand des Motors immer vorhanden, das heißt, ein Stromausfall hat keinen ändernden Einfluss auf diese. Bei Stromausfall. oder ausgefallener Elektronik kann die Notentriegelung stets durch Betätigung des Kurzschluss-Schalters erfolgen. Es ist möglich, die Ein-/Ausstiegseinrichtung, insbesondere eine Tür, nach Unterbrechung des Kurzschlusses durch Zurückschalten des Schalters wieder zu verriegeln.
Der Kurzschlussschalter funktioniert erfindungsgemäß vorzugsweise unmittelbar ohne Hilfsenergie und damit auch bei stillgelegtem Fahrzeug oder bei Stromunterbrechung.
Die Vorteile der Verwendung eines solchen Kurzschluss-Schalters liegen zum einen in der Reduzierung der notwendigen Bauteile für die Notentriegelung, zum andern kann der Kurzschluss-Schalter an beliebiger ergonomisch günstiger Stelle platziert werden, das Verlegen von sonst üblichen Bowdenzügen oder Pneumatikleitungen entfällt.
Erfindungsgemäß ist auch eine Kombination einer Verriegelung auf Basis eines Kurzschlusses und die Verwendung einer Bremse oder mechanischen Verriegelung möglich. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn das Kurzschlussmoment nicht ausreicht, um die Tür sicher zu verriegeln. Der schaltbare Kurschluss kann vorteilhafterweise durch Sonderwicklungen der Motorwicklungen gewährleistet werden, die ausschließlich zur Herstellung des Kurzschlusses vorgesehen sind. Durch Sonderwicklungen kann auch eine erhöhte Bremswirkung bzw. Verrieglungswirkung erreicht werden.
Weiterhin kann das Ausgangselement des Untersetzungsgetriebes mit einer Hub- Dreheinheit verbunden sein, eine an sich bekannte Komponente, die insbesondere bei Außenschwenktüren eingesetzt wird. Über den Türhub erfolgt dabei eine formschlüssige Verbindung des Türblattes mit dem Türportal über Schließkeile.
Vorteilhafterweise kann weiterhin eine Drehwegerfassung vorgesehen sein. Diese erfolgt zum Beispiel über einen Inkremental- oder einen Absolutwertgeber direkt auf der Motorwelle des Antriebsmotors oder einer Abtriebswelle für die Ein- /Ausstiegseinrichtung. Wird die Antriebsvorrichtung beispielsweise für eine Fahrgasttür verwendet, kann die Drehwegerfassung über Abtriebswelle für eine Dreh- säulenanbindung erfolgen.
Die Erfassung des Drehweges über die Abtriebswelle hat den Vorteil, dass eventuelle Materialbrüche innerhalb des Antriebs erkannt und bei einer ungewollten Türöffnung gemeldet werden können.
Anstelle einer nicht selbsthemmenden Antriebseinheit ist selbstverständlich auch eine selbsthemmende Ausführung einsetzbar. Das Gesamtuntersetzungsgetriebe kann beispielsweise in zwei Einzelgetriebe aufgeteilt sein, die durch eine ausrückbare Kupplung miteinander gekoppelt sind. Die ansteuerbare Kupplung kann als unter Federkraft einrückende Kupplung ausgebildet sein, die an eine manuell betätigbare Notfallentriegelungsvorrichtung angeschlossen ist. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das erste Untersetzungsgetriebe mit dem Antriebsmotor und der ersten Kupplungshälfte gemeinsam axial mittels Federkraft einer Druckfeder mit der zweiten Kupplungshälfte und dem zweiten Untersetzungsgetriebe verbunden. In dieser Ausführung ist der Aufbau an der Kupplung ausgesprochen einfach und mit deutlich weniger Bauteilen realisierbar. Der Außendurchmesser bleibt ebenso deutlich kleiner, da der Anbin- dungspunkt des Bowdenzugs zentral im Gehäuse vorgesehen ist. Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert:
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1: Prinzipdarstellung einer Antriebsvorrichtung,
Fig. 2: in einem schematisierten Axialschnitt einer beispielhaften Ausführungsform einer Antriebseinheit für Ein/Ausstiegseinrichtungen;
Fig. 3: Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform der Lagerung der Antriebsvorrichtung,
Fig. 4: Schnittdarstellung einer Lagerung der Antriebsvorrichtung,
Fig. 5: ein Querschnitt durch das Lager zur Darstellung der Anordnung von Kugeln.
Figur 1 zeigt in einer vereinfachten Prinzipdarstellung eine Antriebsvorrichtung 20. Eine Antriebseinheit 22 ist in einer Drehsäule 24 untergebracht. Die Drehsäule 24 weist Haltearme 26 für die Befestigung einer nicht gezeigten Tür auf und ist über ein Bodenlager 28 drehbar auf einem Untergrund, üblicherweise einem Fahrzeugboden, gelagert. Weiterhin ist ein Drehlager 38 gezeigt, über das die Drehsäule 24 drehbar um eine Längsachse Z-Z in einem Lager 34 gelagert ist.
Die Antriebseinheit 22 ist über ein Drehsäulenlager 30 drehfest mit der Drehsäule 24 verbunden, so dass über das Drehsäulenlager 30 eine Drehbewegung der Drehsäule 24 bewirkt werden kann. Aus der Antriebseinheit 22 erstreckt sich eine Führungswelle 32 in das Lager 34 hinein und ist über ein Antriebseinheitslager 36 drehfest mit diesem verbunden. Das Antriebseinheitslager 36 kann beispielsweise als Kugelwellengelenklager ausgeführt sein und dient der Aufnahme des Drehmomentes der Antriebseinheit 22, die wiederum fest mit einem Haltebauteil 40 verbunden ist (vgl. Figuren 4 und 5).
Figur 2 zeigt eine als Kompaktantrieb aufgebaute und in der Drehsäule 24 angeordnete Antriebseinheit 22, beispielsweise für eine Fahrgasttür, bei der innerhalb eines schlanken, rohrförmig ausgebildeten Gehäuses 42 in axialer Richtung hintereinander ein elektrischer Antriebsmotor 44 und ein Untersetzungsgetriebe 26, dargestellt als dreiteiliges Planetengetriebe, angeordnet sind. An den Antriebsmotor 44 schließt sich eine Bremse 48 an, die ebenfalls innerhalb des Gehäuses 42 untergebracht ist und als unter Federkraft einrückende und elektromagnetisch und mechanisch lösbare „Low-Active-Bremse" oder als „High-Active-Bremse" ausgeführt sein kann. Das Untersetzungsgetriebe 46 ist nicht selbsthemmend ausgeführt.
Ein nicht erkennbares Abtriebselement des Antriebsmotors 44 ist mit einem e- benfalls nicht erkennbaren Eingangselement des Untersetzungsgetriebes 46 verbunden, dessen Abtriebswelle 54 Führungswelle 32 über das Drehsäulenlager 30 mit der Drehsäule 24 verbunden ist. Die Drehsäule 24 verjüngt sich unterhalb der Antriebseinheit 22.
Die Führungswelle 32 erstreckt sich aus dem Gehäuse 42 in das Lager 34 hinein, wobei das Lager mit dem Haltebauteil 40 des Fahrzeugs verbunden ist.
Das vom Antriebsmotor 44 erzeugte Drehmoment wird über das Untersetzungsgetriebe 46 auf die Getriebeabtriebswelle 54 übertragen. Im Notfall muss lediglich die Bremse 48 gelöst werden, wonach die manuelle Betätigung der Fahrgasttür aufgrund der fehlenden Selbsthemmung des Untersetzungsgetriebes 46 ohne weiteres möglich ist.
Anstelle oder zusätzlich zur Bremse 48 kann zur Verriegelung auch eine Kurzschlussvorrichtung vorgesehen sein, die die Motorwicklungen des Antriebsmotors 44 zur Verriegelung kurzschließt.
Fig. 3. zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Antriebsvorrichtung 20. In diesem Fall wirkt die Getriebeabtriebswelle 54 als Führungswelle 32, ragt in das Lager 34 hinein und ist dort drehfest gelagert. Das Gehäuse des Planetengetriebes 46 ist drehfest mit der Drehsäule 24 verbunden. Wird der Antriebsmotor bestromt, rotiert auch das Gehäuse des Planetengetriebes 46 der Antriebseinheit 22, wodurch die Drehsäule 24 in Drehung versetzt wird. Bei dieser Ausführung können ein Außenrohr 42 (vgl. Fig. 2) für die Antriebseinheit und eine Drehmo- mentabstützung (Führung 66 in Fig. 4) im Bereich des Lagers 32 entfallen. Sämtliche elektrischen und mechanischen Anschlusselemente, z.B. ggfs. ein Bowdenzug zur manuellen Entriegelung der Bremse, sind innerhalb des Gehäuses 22 angeordnet. Auch kann bei Verwendung der Antriebsvorrichtung 20 in einer Hub-Dreheinheit ein Sensor zur Huberfassung vorgesehen sein.
Figur 4 verdeutlicht die erfindungsgemäße Lagerung der Antriebsvorrichtung 20. Gezeigt ist der Lagerbereich gemäß der Ausführungsvariante aus Figur 2. Das Haltebauteil 40 dient als Abstützung für das Drehmoment der Antriebseinheit 22. Das Lager 34 ist als Kugelwellengelenklager ausgeführt und die Führungswelle 32 in einer zweiteiligen Kugelaufnahme 58 mittels Kugeln 60 geführt. Die Führungswelle 32 weist kugelförmige Aufnahmen für die Kugeln 60 auf, die diese in Position halten. In der zweiteiligen Kugelaufnahme 58 sind korrespondierende längliche Vertiefungen 62 eingebracht, die in Z-Richtung verlaufen. Die Führungswelle 32 ist durch diese Führungen in der Lage, Taumelbewegungen durchzuführen. Die Vertiefungen 62 erlauben ein Taumeln der Führungswelle 32 in Z- Richtung, die kugelförmigen Vertiefungen in der Führungswelle 32 ermöglichen die Drehmomentübertragung um die Längsachse Z-Z.
Die Lagerung der Drehsäule 24 erfolgt über das Gelenklager 64, in dem sich die Drehsäule 24 um die Längsachse Z-Z drehen und Taumelbewegungen ausgleichen kann. Damit die Taumelbewegung der Drehsäule 24 und der Antriebsvorrichtung 20 synchron verlaufen kann, ist die Kugelaufnahme 58 in Z-Richtung mittig im Gelenklager 64 angeordnet. Die Drehsäule 24 und die Führungswelle 32 weisen also sozusagen einen gemeinsamen Taumelpunkt 70 auf, der auf der Längsachse Z-Z angeordnet ist. Um eine Verschiebung der Antriebseinheit 22 in Z-Richtung während des Taumeins zu ermöglichen, ist die Führungswelle 32 mit einer mehrkantigen Geometrie versehen, die in einer Führung 66 in Z-Richtung verschiebbar gleiten und das Drehmoment der Antriebseinheit 22 überträgt.
Figur 5 zeigt einen Querschnitt durch das Lager 34 und verdeutlicht die Anordnung der Kugeln 60, Es sind Schrauben 68 erkennbar, die die beiden Kugelaufnahmen 58 miteinander verbinden. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst auch gleichwirkende weitere Ausführungsformen. Die Figurenbeschreibung dient lediglich dem Verständnis der Erfindung.

Claims

Ansprüche
1. Antriebsvorrichtung (20) für Ein-/Ausstiegseinrichtungen für Fahrzeuge des öffentlichen Personenverkehrs, dadurch gekennzeichnet, dass
- eine Antriebseinheit (22), die in einer sich bei Öffnungs- und Schließvorgängen um eine Rotationsachse Z-Z drehende Drehsäule (24), die die Ein-/Ausstiegseinrichtung öffnen und schließt, angeordnet ist und diese antreibt,
- die Antriebseinheit (22) über ein Haltebauteil (40) am Fahrzeug gehalten ist, wobei das Haltebauteil (40) als Gegenlager für ein Drehmoment der Antriebseinheit (22) wirkt,
- zwischen der Antriebseinheit (22) und dem Haltebauteil (40) ein Lager vorgesehen ist, das ein Taumeln der Drehsäule (24) ermöglicht und eine Rotation um die Rotationsachse Z-Z- verhindert.
2. Antriebsvorrichtung (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine Führungswelle (32) von der Antriebseinheit (22) in das Lager (34) erstreckt und Aufnahmen zur Aufnahme von Kugeln (60) aufweist, die in Vertiefungen (62) der Kugelaufnahme (58) des Lagers (34) angeordnet sind, wobei die Vertiefungen (62) in Längsrichtung Z-Z eine Bewegung der Kugeln (60) erlauben, so dass die Führungswelle (32) über die Kugeln (60) in Z-Richtung bewegbar, aber um die Längsachse Z-Z drehfest in der Kugelaufnahme (58) gelagert ist.
3. Antriebsvorrichtung (20) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehsäule (24) in einem Gelenklager (64) gelagert ist, das die Kugelaufnahme (58) umgibt, wobei die Führungswelle (32) und die Drehsäule (24) um einen gemeinsamen Taumelpunkt (70) taumeln, der auf der Längsachse Z-Z angeordnet ist.
4. Antriebsvorrichtung (20) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungswelle (32) drehfest mit der Antriebseinheit (22) verbunden ist.
5. Antriebsvorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungswelle (32) der Abtriebswelle eines Antriebsmotors (44) entspricht.
6. Antriebsvorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die die Führungswelle (32) einer Getriebsantriebswelle (54) entspricht. .
7. Antriebsvorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (22) eine Low-Active-Bremse aufweist.
8. Antriebsvorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (22) eine High-Active-Bremse aufweist.
9. Antriebsvorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (22) selbsthemmend ausgeführt ist.
10. Antriebsvorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Vorrichtung zur Drehwegerfassung.
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