WO2023041282A1 - Door drive device for a vehicle door of a motor vehicle - Google Patents

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WO2023041282A1
WO2023041282A1 PCT/EP2022/073059 EP2022073059W WO2023041282A1 WO 2023041282 A1 WO2023041282 A1 WO 2023041282A1 EP 2022073059 W EP2022073059 W EP 2022073059W WO 2023041282 A1 WO2023041282 A1 WO 2023041282A1
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door
vehicle
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axis
door drive
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PCT/EP2022/073059
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Marcus Knechtel
Ulrich Koestler
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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    • E05Y2900/531Doors

Definitions

  • the invention relates to a door drive device for a vehicle door of a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1.
  • the invention also relates to a motor vehicle with such a door drive device.
  • the invention relates to a method for operating such a door drive device.
  • the invention relates to such a door drive device according to the preamble of patent claim 10.
  • Such a door drive device is already known from DE 102006 040211 B4 and comprises a motor-driven, rotatable about an axis of rotation first gear element in the form of a threaded spindle, which interacts with a rotatably cooperating second gear element in the form of a screw element.
  • the screw element By turning the threaded spindle, the screw element is moved in the axial direction of the threaded spindle and, as a result, for example, a door-side hinge element is pivoted relative to a body-side hinge element of a hinge of a vehicle door.
  • the lever arm formed by the threaded spindle changes in relation to the pivot point or the hinge axis, so that a uniform opening pivoting movement can at best be achieved with complex control technology.
  • the object of the present invention is to create a door drive device, a motor vehicle with such a door drive device and a method for operating such a door drive device, by means of which a more uniform displacement movement of the vehicle door can be easily implemented with optimal use of the installation space conditions, and in which a particularly reliable and safe opening of the vehicle door results.
  • a first aspect of the invention relates to a door drive device for a vehicle door that is attached by means of at least one hinge, which can be pivoted about a hinge axis acting between a door-side hinge part and a body-side hinge part by means of a door drive, which comprises a first gear element driven by a motor and rotatable about a rotation axis, which is in engagement with a rotatable about an axis of rotation second gear element.
  • the second gear element is an angle drive element whose axis of rotation is coaxial with the hinge axis and at an angle to the axis of rotation of the first gear element is arranged, and which is rotatably connected to one of the hinge elements.
  • an angle drive element the center of which is coaxial with the hinge axis of the hinge part, and the non-rotatable connection with one of the two hinge elements of the hinge result in the possibility of a particularly even, finely dosed and precise displacement of the vehicle door about the corresponding hinge axis, with a constant movement over the entire opening or closing pivot range of the vehicle door can be achieved with approximately the same engine power or engine speed.
  • the angle drive element has, in particular, external teeth in the shape of a sector of a circle, which, for example, interact with a threaded spindle or another angle drive element with external teeth in the shape of a sector of a circle, in a manner that will be described in more detail below.
  • the angle drive element according to the invention does not change the lever arm in relation to the pivot point or the hinge axis, at least essentially.
  • the opening movement can, for example, also be made extremely uniform in a desired angular range and can be finely metered and stopped extremely quickly.
  • the angle drive element and the door drive can be accommodated in an extremely space-saving manner in the area of the corresponding hinge of the vehicle door. In other words: the engine speed of the The door drive and the door movement behave synchronously, with the motor torque changing only very moderately during the opening and closing movement of the door.
  • the angle drive element can, for example, be plugged onto the hinge axis fixed to the hinge element on the door in a particularly simple manner. This results in a particularly simple installation, so that the door drive is not used, for example, in simpler designs of the vehicle and can be easily installed if the vehicle is extensively equipped.
  • the door drive described can be used in a wide variety of doors, in particular in side doors that are hinged in the same direction, but also in doors that are hinged in opposite directions, so-called portal doors or coach doors.
  • the first transmission element is designed as a threaded spindle.
  • a threaded spindle has the further advantage that the angle drive element can be adjusted particularly precisely by means of this spindle.
  • a cardanic element can also be integrated into the threaded spindle, which allows an angular offset between the angle drive element and the door drive or compensates for production-related tolerances.
  • a clutch is integrated into the door drive.
  • the vehicle door can be easily operated manually when, for example, there is an emergency such as failure of the door drive device or the like.
  • a clutch is particularly necessary if both the drive unit and the angle drive are self-locking. In this case, a clutch must be interposed so that the door can be operated manually in the event of an electrical defect in the door drive.
  • a door-side stop and a body-side stop are provided, in particular on the respective hinge elements, by which a maximum opening angle of the vehicle door is limited.
  • the stops should serve in particular as mechanical limitations, which are usually not used. Rather, they should be used in particular in the shell of the motor vehicle body when the doors are open serve to avoid damage to the side wall, for example, as a result of excessive door opening. For this reason, an air gap is provided between the components 20 and 6 in FIG. After the body shell, however, the stops should preferably no longer be used, for example to avoid paint chipping off the stops.
  • the system should preferably calibrate itself and the drive should be tuned in such a way that, for example, the revolutions of the motor are used to set how far the door may be opened before the stops just do not touch.
  • Such stops which are then used when the door is actually in operation, can be implemented, for example, by a conventional catch strap or the like.
  • a conventional catch strap or the like For example, it is possible to provide only a door brake with a tether in the basic equipment of the door or the vehicle and to also use the door drive according to the invention in more exclusive equipment of the vehicle, the door brake with tether also being installed.
  • the tether can then be designed differently in standard vehicles without a door drive than in vehicles with a door drive, since it then takes on other functions that will be described in more detail below.
  • this safety strap a maximum opening angle of the door can be set for both variants - with door drive or without door drive.
  • a door drive opening angle of the vehicle door that can be generated by the door drive is smaller than the maximum opening angle of the vehicle door, which is limited by the door-side and body-side stops of the vehicle door.
  • the vehicle door can only be opened in a corresponding door drive opening angle by means of the door drive, it also being possible to manually open the vehicle door further up to the maximum opening angle, if required.
  • the door drive opening angle of the vehicle door that can be generated by means of the door drive is designed, for example and in particular, in such a way that the door protrudes with its outermost end from the corresponding vehicle exterior or side wall of the vehicle by a maximum of 600 mm, since anything beyond that could endanger other road traffic.
  • the drive can be designed intelligently so that the opening movement of the door is stopped in an intermediate position based on the revolutions of the motor before the end stop of the door is reached.
  • the door can only be moved up to the defined opening permitted by law and stopped.
  • the opening angle can be determined, for example, by means of an angle sensor or via the revolutions of the motor.
  • the motor of the door drive can--as will be explained in more detail below--accelerate accordingly, since with manual support it can turn faster due to the lower torque to be provided by the door drive (the movement takes place when the clutch is closed).
  • the door can only be opened up to the maximum opening angle, for example, by pushing/opening the inside door handle (handle in the door panel) and gripping the handle (scanned electronically) or a switch, which is only accessible when the door is partially open.
  • This switch is positioned, for example, in such a way that it can only be operated with the hand of an operator facing the center of the vehicle, since this involves turning the body and the view (of cyclists, cars, etc.) is assured.
  • This provides a controllable door opening that takes the following traffic into account. This applies to both front doors and rear doors. A query via a reversing camera to observe the following traffic is also possible, for example to be able to estimate the distances of the traffic behind you.
  • a sensor in the area of the rear door side of the side door which can only monitor the traffic to the rear when it is opened, with the exception when a door in four-door vehicles is already open and the obstacle can therefore be seen by the person following.
  • the result is that the door is only opened up to the maximum opening angle if the user can see and is responsible for the traffic situation on his side of the vehicle.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the angular drive element is formed at least essentially in the shape of a sector of a circle or a sector of a circular ring.
  • the angle drive element can, for example, be plugged onto the hinge axis fixed to the hinge element on the door in a particularly simple manner. This results in a particularly simple installation, so that the door drive is not used, for example, in simpler designs of the vehicle and can be easily installed if the vehicle is extensively equipped.
  • the door drive comprises at least one sensor device connected to a control device, by means of which the door drive can be controlled as a function of at least one parameter.
  • a control device by means of which the door drive can be controlled as a function of at least one parameter.
  • This can be, for example, an environment sensor system of the corresponding vehicle door or motor vehicle, or one or more force sensors, by means of which the force required to open or close the vehicle door can be determined.
  • Such a sensor device allows the opening or closing movement of the vehicle door to be monitored and controlled in a particularly favorable manner.
  • a sensor system is preferably provided with which only the drive motor is queried, for example with regard to
  • both the drive and the clutch can transmit a calculated excess torque due to the increased weight force.
  • Another aspect of the invention relates to a motor vehicle with at least one door drive device for a vehicle door with at least one actuating element in the interior of the motor vehicle for opening the vehicle door, the actuating element being arranged in a lateral, rear outer area of a seat adjacent to the vehicle door.
  • the actuating element is arranged in such a way that an operator sitting in the corresponding seat necessarily has to look over his shoulder in order to be able to open the vehicle door. This ensures in a simple manner that the vehicle door is only opened for the operator if, in particular, no object such as a motor vehicle or a bicycle or the like is approaching from a rear area.
  • Another aspect of the invention relates to a method for operating a door drive device for at least one vehicle door of a motor vehicle, in which a position of an operator relative to the motor vehicle is detected by means of a sensor device connected to a control device of the door drive device and the vehicle door that can be opened by means of the door drive device depends on the detected position the operator is opened.
  • a further aspect of the present invention relates to a door drive device for a vehicle door of a motor vehicle with at least one hinge with a door-side hinge part and a body-side hinge part which are pivotably connected to one another about a hinge axis.
  • the door drive device also includes a door drive with a motor-driven, rotatable about an axis of rotation first gear element, which is in engagement with a rotatable second gear element about an axis of rotation.
  • the second gear element can be adjusted with a guide element along a link guide of a third gear element, the axis of rotation of which is arranged coaxially to the hinge axis, and which is rotatably connected to one of the hinge elements.
  • the link guide can thus be a particularly precisely adjustable opening and / or closing movement Reach the vehicle door, the third gear element being arranged in a particularly space-saving manner in the region of the hinge.
  • Fig. 1 is a fragmentary and schematic sectional view of a
  • Fig. 2 is a schematic plan view of the door drive of
  • FIG. 3 shows a schematic sectional view through a door drive device in a second embodiment modified from the embodiment according to FIG. 1,
  • FIG. 4 shows a schematic illustration of a door drive for use in the present door drive devices, a clutch being shown according to a first embodiment
  • 5a, 5b a schematic side view and a schematic sectional view through an alternatively designed clutch for the door drive of the door drive device according to the invention
  • 6 shows a schematic top view and respective schematics
  • FIG. 7a, 7b respective schematic and partial sectional views of a door drive device according to a further embodiment
  • FIG. 8a, 8b show respective schematic sectional views through a door drive device for a vehicle door according to a further, alternative embodiment
  • Fig. 9 is a plan view of a motor vehicle with an inventive
  • a vehicle door 1 of a passenger car is shown in a fragmentary and schematic sectional view along a sectional plane running in the vehicle transverse direction or in the vehicle longitudinal direction, which is attached to a door pillar 3 of the motor vehicle body via a respective hinge 2.
  • a door inner part or door support 4 can be seen, which is planked on the outside by an outer door paneling 5 .
  • a door-side hinge element 6 is fastened to the carrier 4 , which together with the body-side hinge element 7 fastened on the outside of the door pillar 3 forms the hinge 2 .
  • the two hinge elements 6, 7 can be pivoted relative to one another about a hinge axis s.
  • the hinge axis s is therefore also the pivot axis of the vehicle door 1.
  • two hinges 2 are used for mounting the vehicle door 1, which are arranged one above the other and coaxially in the vertical direction of the vehicle.
  • a solution with only one or more hinges 2 would also be conceivable.
  • the door pillar 3 is formed from respective sheet metal shell elements 8 , 9 which are connected to one another in the region of a flange connection 10 .
  • the motor vehicle body is also sealed off from the respective vehicle door 1 using a respective seal 11.
  • a door drive 12 can be seen from a door drive device for automatically opening and closing the vehicle door 1 , which comprises a motor 13 or a similar drive arranged inside the cavity of the door pillar 3 .
  • a first transmission element 14 is driven or can be driven so as to be rotatable about an axis of rotation d.
  • this first transmission element 14 is a threaded spindle shown in a schematic view in FIG. This threaded spindle 14 is--as can be seen by looking at FIGS.
  • an axis of rotation w of the bevel drive element 15 is arranged at an angle of at least essentially 90 degrees to the axis of rotation d of the threaded spindle 1 .
  • the angle drive element 15 is in the present case - as shown in Fig. 2 - annular or - as shown in Fig. 1 - annular sector-shaped or circular sector-shaped.
  • the angular drive element 15 is provided with teeth 17 which engage with the external thread of the threaded spindle 14 .
  • Turning the threaded spindle 14 by means of the motor 13 about the axis of rotation d consequently causes - with a corresponding transmission ratio - a rotation of the angle drive element 15 about its axis of rotation w, this axis of rotation w being coaxial with the pivot axis s of the hinge 2 .
  • the angle drive element 16 is non-rotatably connected to the door-side hinge element 6 or is fastened to it.
  • the threaded spindle 14 fixedly mounted on the door pillar 3 or its rotation by means of the motor 13 about its axis of rotation d thus results in a rotation of the angle drive element 15 about its axis of rotation w or the pivot axis s of the hinge 2, and consequently also a corresponding pivoting movement of the fixed with the door-side hinge element 6 connected to the angle drive element 15 relative to the hinge element 7 fixed to the body or to the door pillar 3 and the motor vehicle body.
  • the door operator depending on the direction of rotation of the threaded spindle 14 - a Opening pivoting movement or closing pivoting movement of the vehicle door 1 achieved relative to the motor vehicle body.
  • the threaded spindle 14 is guided, for example, through an opening within the corresponding sheet metal shell 8 of the door pillar 3 .
  • the motor 13 can also be arranged outside the door pillar 3 at the position 18 shown in dot-dash lines.
  • the motor or the door drive can be covered by an interior lining, for example.
  • the door drive and in particular the motor 13 inside the side sill or the side sill panel below the corresponding hinge 2 it is also conceivable to arrange the motor 13 inside the side door 1, for example between the door support 4 and the outer panel 5, and to guide it through the end face of the side door 1 in the direction of the hinge 2, for example.
  • the threaded spindle 14 can then interact with an angle drive 15 which is connected in a torque-proof manner to the hinge element 7 on the body side.
  • the threaded spindle 14 is arranged with its axis of rotation d at a corresponding angle, in particular of about 90 degrees, to the axis w of the angle drive element 15 or to the hinge axis s.
  • a cardan joint can also be used here, in particular when the bevel gear or its gear elements 14 and 15 cannot be arranged at an angle of 90 degrees to one another.
  • this bevel gear or the bevel drive and also the motor 13 are self-locking, so that stopping the motor 13 immediately stops the opening or closing movement of the vehicle door 1 .
  • the angle drive element 15 which is fixed to the door or to the hinge element 16 on the door side is driven by the angle drive which is fixed on the bodywork side or its motor 13 .
  • the rotational movement of the angle drive element 15 corresponds to the pivoting movement of the vehicle door 1 and can be, for example, about 45 to 90 degrees.
  • the door drive can act on both an upper and a lower hinge 2.
  • the drive acts on several hinges 2, with two door drives being used, for example, which run synchronously. Therewith a drive would be created that acts on both hinges 2.
  • FIG. 3 shows a door drive device which is constructed essentially identically to that according to FIG. 1. Therefore, only the differences will be discussed below and otherwise the same reference numbers will be used for the same components.
  • a door-side stop 19 and a body-side stop 20 are provided, by means of which a maximum opening angle of the vehicle door 1 is limited.
  • the two stops 19, 20, which are firmly connected to the angle drive element 15, for example, and which are supported on the respective door-side hinge element 6 during their drive-related rotation about the axis of rotation w, s, cause the vehicle door 1 to open, for example, up to a maximum angle of 90 degrees can be opened.
  • the stops 19, 20 come into contact with the corresponding hinge element 6, for example, and thus limit the opening pivoting range.
  • the stops 19, 20 should only serve to prevent damage to the side wall, for example, as a result of excessive door opening, in the shell of the motor vehicle body when the doors are open. For this reason, an air gap is provided between the components 20 and 6 in FIG. After the body shell, however, the stops should preferably no longer be used, for example to avoid paint chipping off the stops. Rather, a door brake with the associated catch strap should then in particular limit the maximum opening pivoting range of the door.
  • the stops 19, 20 described are conceivable, for example, as an adapter solution, for example with a subsequent integration of the drive.
  • FIG. 4 shows a schematic perspective view of the door drive device with the threaded spindle 14 and the angle drive element 15, which is symbolically connected to the door-side hinge element 6 via a shaft 21 connected non-rotatably to the angle drive element.
  • a coupling 22 with respective coupling parts 23, 24 is shown between the angle drive element 15 and the door-side hinge element 6, which can engage or disengage with one another in a manner described in more detail below.
  • the coupling 22 is arranged between the angle drive element 15 and the hinge element 6 on the door side.
  • the clutch 22 can also be arranged at a different point within the drive train formed by the door drive for driving the vehicle door 1 . In this drive train, the clutch 22 must always be arranged after the angle drive element 15 .
  • the angle drive element 15 only needs to rotate by about 90° and therefore does not come into contact with the rotating door 1 .
  • the position of the angle drive is determined by the hinge axis w, s.
  • the drive can act on the upper as well as on the lower door hinge 2. It is also conceivable that the drive acts on both door hinges 2 .
  • the clutch 22 indicated symbolically in FIG. 4 is to be explained here by way of example first as an electrically switchable clutch.
  • the two coupling elements 23, 24 can be connected and released with one another via corresponding magnetic forces, so that either a preferably defined moment can be transmitted or not.
  • the coupling 22 shown is necessary, for example, to be able to open and close the door 1 in the event of a defect in the drive and to also be able to operate the door 1 manually in the event of a power failure or empty battery, because the door drive is self-locking.
  • the present clutch 22 should be open when the door 1 is closed. After an opening command is given (by remote control; button; outside or inside door handle), the door lock is opened and door 1 opens a few degrees with the lock and door seal. At the same time, clutch 1 closes and drives the door. In the event of a power failure in the vehicle, the clutch 22 is open. Even when the lock is engaged, the clutch 22 is then open.
  • the clutch 22 should have the following properties:
  • FIGS. 5a and 5b the design of an alternative clutch 22 to that according to FIG. 4 is indicated by way of example in an axial sectional view or a radial sectional view, which clutch can be actuated mechanically rather than electrically.
  • the clutch 22 can be used as an alternative or in addition to the described electrically actuable clutch 22 according to FIG.
  • the form-fitting connection 25 is formed by a wedge element 26 with a trapezoidal cross-section and corresponding drafts 27 (Fig. 5a), which protrudes from an end face of the coupling part 23 in the direction of the coupling part 24, and which engages in a recess element 28 with corresponding drafts 29, which engages in the end face of the coupling part 24 facing the coupling part 23 .
  • the wedge element 26 has a uniform trapezoidal cross section over its entire extent. This is also made clear by the continuous lines 27.1 of the edges of the bevels 27 towards the end face of the coupling part 23, from which the wedge element 26 extends to a lower, web-like contact surface K 27.2.
  • the indentation element 28 on the other hand, has lines 29.1 on the end face of the coupling part 24, from which the indentation element 28 extends into the coupling part 24 with the draft 29 up to an approximately X-shaped base surface 29.2, which is formed by the fact that the drafts 29 run at an angle a of about 5-40° to a center line a. If the clutch 22 is engaged, the contact surface 27.2 and the base 29.2 are in contact with each other.
  • the overall approximately X-shaped recess element 28 causes the respective drafts 27 on the side of the wedge element 26 of the coupling part 23 and the respective drafts 29 of the recess element 28 of the coupling part 24 from a come into contact with one another in the center position defined by the center line a when the coupling elements 23, 24 are rotated in one direction or the other in a mutual relative movement by the 5-40° explained above.
  • the engagement or the form-fitting connection between the coupling elements 23, 24 and their form-fitting elements - the wedge element 26 and the recess element 28 - is brought about by a spring element 30 symbolically indicated by arrows, which is supported, for example, on a disc element 31 arranged fixedly on the shaft 21 .
  • the spring force causes the contact area 27.2 and the base area 29.2 to be in contact with one another.
  • a desired coefficient of friction between the clutch elements 23 and 24 is achieved by means of a suitable coating.
  • a desired coefficient of friction can also be set here. This is preferably smaller than the coefficient of friction between the contact surface 27.2 and the base surface 29.2, but this is compensated for by the increased force of the compression spring 30, which gradually increases progressively or linearly when the draft angles interact before the clutch disengages.
  • the wedge element 26 and the recess element 28 disengage in the area of their respective drafts 27, 29, with one coupling element 23 moving away from the other coupling element 24 in the axial direction of the shaft 21 against the spring force of the spring element 30 and thus Wedge member 26 and the recess member 28 disengaged.
  • the contact surface 27.2 comes into contact with a plateau 29.3 of the clutch element 24.
  • the plateau 29.3 is also provided with a coating, so that there is also a corresponding coefficient of friction between the contact surface 27.1 and the plateau 29.3 when the clutch 22 is disengaged.
  • the highest spring force of the spring element 30 is also present.
  • the highest torque that can be transmitted is therefore also present when leaving the form-fitting connection 25 .
  • the torque is transmitted in a non-positive manner between the coupling elements 23 and 24.
  • the coupling element 24 can therefore lift off the coupling element 23 and then the two draft bevels 27, 29 can come into contact again.
  • the contacting of the drafts 27 and 29 can be controlled by suitable coatings and thus by adjusting the coefficients of friction.
  • friction can be influenced by coating, inclination/increasing the spring force and roughness.
  • the coupling elements 23, 24 - due to the springs 30 - have a higher contact pressure and can transmit a higher torque, especially since the frictional force is independent of the area and the increase in the transmittable torque can therefore be adjusted by different angles on the part 29 (flatter, steeper or curve).
  • coordination with the springs is also possible, since the springs are preferably progressively wound.
  • FIG. 6 An alternative design of this coupling 22 is also shown in FIG. 6 in a plan view and in two alternative sectional views.
  • two coupling elements 23, 24 are provided analogously to the embodiment according to FIGS. 5a and 5b, which can be displaced relative to one another in the axial direction along a shaft 21, not shown here.
  • one coupling element 23 can be displaced axially of the corresponding shaft 21 relative to the other coupling element 24, specifically against the spring force of a spring element (not shown).
  • respective wedge elements 26 are provided, for example in the form of respective cylinders, cones or similar notches, which engage in corresponding depression elements 28 .
  • respective balls 26 are provided, which in corresponding Recesses 28 engage.
  • the present clutch also acts as a slipping clutch in which the two clutch elements 23, 24 can be twisted relative to one another, so that a torque introduced by the door drive can no longer be transmitted.
  • the ball 26 is pressed into its guide/recess 28 against a spring and is supported on the opposite side, force on the ball 26 and thus the clutch force increases. This can also be controlled by tracks that end conically.
  • the door In the case of a vehicle door blocked by means of the door drive, the door can thus be opened manually, for example in order to implement an emergency exit or the like.
  • the two coupling elements 23, 24 move synchronously under the action of the spring preload, for example even when a corresponding opening torque or closing torque is to be transmitted to the vehicle door 1 by the corresponding motor 13 within the door drive.
  • an external intervention such as manual detention, acceleration or the like causes the motor 13 and the output to no longer run synchronously
  • the two clutch elements 23, 24 are disengaged and the vehicle door can be actuated manually, for example.
  • a door is moved more quickly by manual intervention, this can also be transmitted by the clutch 22 . This means that the door drive is relieved.
  • the motor 13 can, for example, rotate at an accelerated rate. However, this only ever applies in one direction. As a result, it can be closed faster when closing and opened faster when driving up.
  • such a clutch 22 is required for a self-locking door drive or door gear, for example to be able to open and close the vehicle door 1 in the event of a defective drive, or to be able to operate the vehicle door 1 in the event of a power failure or the like .
  • the clutch 22 should be designed in such a way that it can transmit the torques necessary to be able to move the vehicle door 1 even in inclined positions. In this case, the clutch 22 should be able to be pushed over, for example to counteract the risk of being trapped or to yield accordingly in the event of contact with an obstacle.
  • the clutch 22 should also have a defined holding force when there is no voltage, for example when the door lock is closed and the vehicle door 1 is open for longer than a certain period of time.
  • the functioning of the clutch 22 according to FIG. 4 is provided in such a way that the clutch 22 is open when the vehicle door 1 is closed. This means that it can be opened with manual force.
  • the door lock is opened and the vehicle door 1 opens by a few angular degrees, for example due to initialization by means of the door lock or a door seal.
  • the necessary clearance between the coupling parts 23, 24 for this results from the previously described shape of the interacting form-fitting elements of the coupling 22, namely the X-shaped recess element 28 of the coupling part 24 and the wedge element 26 of the coupling part 23, as well as the respective bevels 27, 29, which come into contact with one another when the coupling elements 23, 24 are rotated in one direction or the other in a mutual relative movement by the above-mentioned 10-20°.
  • the door 1 can thus be opened, for example, by the sealing forces, with the necessary clearance for opening the door being provided by the coupling elements 23, 24, without the coupling 22 having to be actuated.
  • the door 1 is then driven again by means of the door drive 12 .
  • the coupling 22 or the coupling elements 23, 24 can be brought into a position such that after the door has been opened due to the sealing forces, the drafts 27 and 29 of the coupling elements 23, 24 are in direct contact with one another, so that the door opening after closing the clutch 22 can begin immediately.
  • the door drive is stopped prematurely if the closing parts of the closing aid of the door lock come into engagement with one another.
  • the final path of the closing movement can then take place when the clutch 22 is already stationary, in that the clearance between the clutch elements 23, 24 is used. If the door 1 is then opened again, the coupling 22 is automatically in the correct position so that forces can be transmitted again immediately via the drafts 27 and 29 of the coupling elements 23, 24.
  • the clutch 22 is set by the supplier, for example, to a defined torque and can transmit a defined torque. This can be achieved, for example, by a spring arranged in a hole, which can be adjusted by screwing in a screw.
  • the door drive delivers a higher torque. Since the opening and closing of the door (up to the transfer to the electric closing lock/servo lock) is relatively short, the clutch 22 moves as in FIGS Pictures 5a and b and Fig. 6 shown and snaps out. The torque provided by the door drive is higher than that for normal door movement and thus the power consumption. Therefore, a wide spectrum is available in which the door drive can work.
  • An increase in the force of the door drive when the door 1 is blocked can therefore be recognized and a reversal can be initiated, for example.
  • a synchronization of the door drive and the clutch 22 takes place automatically when the door is closed.
  • the door drive brings the door 1 into its pre-closed position and the closing lock/servo lock moves the door 1 into the end position.
  • the cinching lock/power lock overcomes the sealing forces and not the door operator.
  • a defect in the door drive always allows the door to be opened and closed.
  • the clutch 22 should be able to transmit the following torques if there is a purely mechanical solution:
  • the input and output sides are prestressed by the spring 30. A defined force can thus be transmitted. Tolerances can be set by the supplier (spring preload).
  • door 1 can be moved with increased resistance.
  • the contact pressure is therefore defined by the design of the springs 30 in such a way that the door 1 can always be opened or closed under all circumstances (uphill/downhill or when parking at an incline, for example with two wheels on a raised sidewalk), but its position maintains.
  • the torque or the power of the drive is always higher than the clutch 22 can transmit in its initial position.
  • the coupling parts 23, 24 can rotate in relation to one another.
  • the coupling parts 23, 24 are pushed apart and the springs 30 are thus also compressed, so that the coupling 22 can transmit a larger moment.
  • a higher moment can also be achieved by changing the coefficients of friction between the lower contact surface 27.2 and the draft 27.
  • the tuning of the drive is defined in such a way that the transmittable force/torque (via the incline 27) increases until it has reached the upper plateau 29.3 and remains constant.
  • the coefficient of friction can be at the upper plateau 29.3. change.
  • the system is designed in such a way that it can disengage electrically and the torque that can be transmitted is higher.
  • This design also ensures that the drive supports the servo lock when door 1 is closed, and parts 23 and 24 when the door is opened move towards one another until they rest against the bevel 27, whereby when reversing (intervention in the event of danger, the actuating force is lower until it comes to a stop again in the other direction of rotation), this increase in torque, which is also an increase in power, can be detected and the drive as well reversed (completely or by a certain angle of door 1.
  • the threaded spindle 14 should perform as little angular movement as possible in order to achieve a linear movement of the door 1.
  • a different angular velocity of the door 1 can also be represented, for example slowly at the beginning when opening, then faster, or vice versa. It is also conceivable to perform a slow opening movement at the beginning, then a faster movement of the door 1 and then again a slower movement for complete opening. A conceivable variant would also be to first move the door 1 quickly until it has reached a certain opening dimension, and then move it slowly.
  • the door 1 can also be equipped with a tether known per se or a door brake.
  • the tether can assume the previously known functions.
  • the safety strap or the door brake can be used to provide the end stops.
  • the opening and closing movement of the door can be influenced in order to relieve or support the door drive.
  • the door opening angle can be determined by the door brake. (Self-propelled effect should not go further). There could also be a slight impact from the safety strap or the door brake when the door is opened as permitted by law. This door brake could also prevent door 1 from being pushed over during assembly.
  • the stops on the hinge can then be simpler and less stable.
  • FIGS. 7a and 7b An alternative door drive device is shown in FIGS. 7a and 7b in a respective partial and schematic sectional view analogous to FIGS. 1 and 3, with only the differences from the previously described embodiments being discussed below. Accordingly, the same components are provided with the same reference symbols in the present case.
  • the hinge 2 the respective hinge elements, the door-side hinge element 6 and the body-side hinge element 7 comprises, which are pivotable about a corresponding hinge axis s.
  • the angle drive element 15 is again arranged, as has already been described in connection with the previous embodiments.
  • an angular or L-shaped angle drive element 32 is provided as the body-side first gear element, which can be displaced about a pivot axis a, which is in the vertical direction of the vehicle and parallel to the axis of rotation w of the angle drive element 15 or to the pivot axis s of the vehicle door 1, which is coaxial to the axis of rotation w, runs.
  • the angle drive element 32 comprises an arcuate angle drive element 33, the radius of which is matched to the distance between the pivot axis a and the outer circumference of the angle drive element 15 in such a way that the angle drive element 33, when the angle drive element 32 pivots, has teeth 34 on the outer circumference with the teeth 17 of the angle drive element 15 is engaged.
  • the angle drive element 32 can be displaced by means of a motor, not shown, along a curved path k about the pivot axis a.
  • a displacement of the lever end 35 of the angle drive element 32 thus leads to a rotary movement of the angle drive element 33 with the toothing 34, which engages with the toothing 17 of the door-fixed angle drive element 15 symbolically represented by a respective arrow 53 in FIGS. 7a and 7b.
  • the result also shows that this also creates an angle drive or angle gear, by means of which an opening or closing pivoting movement of the vehicle door 1 can be achieved.
  • FIGS. 8a and 8b A door drive device according to an alternative embodiment is shown in FIGS. 8a and 8b in a respective axial or radial sectional view.
  • a first transmission element in the form of a threaded spindle 36 is provided which is driven by a motor (not shown) and can be rotated about an axis of rotation d.
  • This rotatable threaded spindle 36 is in engagement with a second gear element, also rotatable about the axis of rotation d, in the form of a slider nut 37, which moves about the axial direction of the threaded spindle 36 depending on the direction of rotation and rotation of the threaded spindle.
  • a second gear element also rotatable about the axis of rotation d
  • this slider nut 37 has two guide elements 38 which are arranged diametrically to its slider nut 37 and pass through a third gear element 39 in the form of a sleeve or a piece of pipe in the area of a respective link guide 40.
  • the sleeve 39 has at 180 degrees opposite its circumference a respective, at least essentially S-shaped respective link guide 40, which can be seen in FIG 180 degrees from the slider nut 37.
  • a rotation of the threaded spindle 36 and an associated movement of the slider nut 37 in the axial direction of the threaded spindle 36 leads to a corresponding rotation of the sleeve 39 in that the guide elements 38 connected to the slider nut 37 move along the respective link guide 40 .
  • the sleeve 39 is fixedly connected to one of the hinge elements 6, 7, in the present case fixedly to the door-side hinge element 6 of the hinge 2.
  • Bearings 41 indicated accordingly, which symbolize the attachment of the sleeve 39 to the door-side hinge element 6, are thus makes it clear that an axial displacement of the sleeve 39 relative to the threaded spindle 36 is impossible.
  • Bearing 42 symbolizes that the sleeve 39 can rotate together with the respective hinge element, in the present case the door-side hinge element 6.
  • FIGS. 8a and 8b it can be seen that a rotary movement of the threaded spindle 36 leads to a corresponding axial movement of the slide nut 37 along the threaded spindle 36, which in turn causes the guide elements 38 to engage in the S-shaped respective link guides 40 that the sleeve 39 together with the door-side hinge element 6 and thus also the vehicle door 1 is rotated about the axis of rotation d of the threaded spindle.
  • the axis of rotation d of the threaded spindle corresponds to the axis of rotation or hinge axis s of the vehicle door 1.
  • a holder 43 of the threaded spindle 36 or its drive is fixed on the body side.
  • FIG. 9 shows a plan view of a motor vehicle with four vehicle doors 1, namely two front and two rear side doors, on which at least one, but preferably all four doors 1, is equipped with one of the door drive devices described above.
  • a respective sensor is preferably accommodated here, for example in the side area of the vehicle, for example inside the side sill, by means of which the area below the respective door 1 can be detected. It would also be advantageous if the sensor or sensors were pushed outwards when the door 1 is opened, so that a larger area, for example more than a hemisphere, could be detected, preferably on the front door and on the rear door.
  • the rear area and, with door 1 open the field between door 1 and side sills could be detected, or obstacles such as curbs or the like could be detected below door 1 when opening and/or closing.
  • sensors can also be designed to be displaceable outwards in the area of the rear of the vehicle, for example, so that the outwardly offset sensor can partially replace the rearward-facing sensor in the exterior mirror 44 when the door 1 is closed.
  • a corresponding signal can be emitted, for example by continuously pressing a transmitter 52, which initiates the door movement.
  • the door drive device is preferably operated, i.e. in particular the opening but also the closing of the door 1, by means of a sensor device 46 connected to a schematically indicated control device 45 of the door drive device, by means of which a position of an operator 47 relative to the motor vehicle is recorded and the position of an operator 47 is recorded by means of the door drive device vehicle door 1 that can be opened is opened as a function of the detected position of the operator 47 .
  • provision is made for the respective door 1 or the doors to be opened only on that side of the vehicle on which the operator or the control element is located.
  • the doors 1 on the side facing away from the operator 47 should not be opened in the event of an automatic signal, for example by means of the transmitter 52 take place if the operator 47 cannot see the corresponding side of the vehicle.
  • the motor vehicle shown in Fig. 9 has an actuating element 51, for example in the form of a button or the like, in the area of a respective door pillar, for example the B-pillar 49 here, for the driver's seat 50, which is located in a lateral rear outer area of the Seat 50 for the corresponding door 1 is arranged.
  • an actuating element 51 for example in the form of a button or the like, in the area of a respective door pillar, for example the B-pillar 49 here, for the driver's seat 50, which is located in a lateral rear outer area of the Seat 50 for the corresponding door 1 is arranged.
  • the actuating element 51 can only be reached when the door is open.
  • the door 1 is opened from the interior, for example, by actuating the inside door handle, after which the door lock opens and the door 1 moves outwards, for example as a result of the forces of the elastic door seal.
  • the opening angle of the door 1 without impeding traffic can be coded country-specifically.
  • Door 1 opens automatically up to this distance. From this point, the user can decide whether he wants to open it further using the inside door handle. In this case, the door drive switches to powerless, with it being recognized, for example, inductively that the user has his hand on the inside door handle and is therefore in control.
  • a switch can be integrated into the respective door pillar (e.g. in the B pillar for the driver/in the C pillar for rear passengers), which cannot be reached when the door is closed and is protected from water from the outside. A further opening process can then take place via this switch, for example.
  • Vehicle door hinge door pillar, door carrier, outer door paneling, hinge element, hinge element, sheet metal shell, sheet metal shell element, fleece seal, door drive motor

Abstract

The invention relates to a door drive device for a vehicle door (1) of a motor vehicle, having at least one hinge (2) with a door-side and body-side hinge element (6, 7) which are connected to one another so as to be pivotable about a hinge axis (s), and having a first gear element (14) which is driven by a motor (13) of a door drive (12), can be rotated about an axis of rotation (d) and is in engagement with a second gear element (15) which can be rotated about an axis of rotation (w). In order to provide a door drive device which not only allows a particularly precise and finely controllable displacement movement of the vehicle door (1) but which is also designed to save extremely well on installation space, the second gear element is an angular drive element (15), the axis of rotation (w) (s) of which is arranged coaxially to the hinge axis (s) and at an angle to the axis of rotation (d) of the first gear element (14), and which is connected to one of the hinge elements (6, 7) for conjoint rotation.

Description

Türantriebseinrichtung für eine Fahrzeugtür eines Kraftwagens Door drive device for a vehicle door of a motor vehicle
Die Erfindung betrifft eine Türantriebseinrichtung für eine Fahrzeugtür eines Kraftwagens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Kraftwagen mit einer derartigen Türantriebseinrichtung. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Türantriebseinrichtung. Schließlich betrifft die Erfindung eine derartige Türantriebseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10. The invention relates to a door drive device for a vehicle door of a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1. The invention also relates to a motor vehicle with such a door drive device. Furthermore, the invention relates to a method for operating such a door drive device. Finally, the invention relates to such a door drive device according to the preamble of patent claim 10.
Eine derartige Türantriebseinrichtung ist bereits aus der DE 102006 040211 B4 bekannt und umfasst ein durch einen Motor angetriebenes, um eine Drehachse drehbares erstes Getriebeelement in Form einer Gewindespindel, welche mit einem drehbar mit diesem zusammenwirkenden zweiten Getriebeelement in Form eines Schraubelements zusammenwirkt. Durch Drehen der Gewindespindel wird das Schraubelement in Axialrichtung der Gewindespindel bewegt und hierdurch beispielsweise ein türseitiges Scharnierelement relativ zu einem karosserieseitigen Scharnierelement eines Scharniers einer Fahrzeugtür verschwenkt. Dabei ändert sich der durch die Gewindespindel gebildete Hebelarm in Bezug auf den Drehpunkt beziehungsweise die Scharnierachse, so dass eine gleichmäßige Öffnungsschwenkbewegung allenfalls steuerungstechnisch aufwendig erreichbar ist. Such a door drive device is already known from DE 102006 040211 B4 and comprises a motor-driven, rotatable about an axis of rotation first gear element in the form of a threaded spindle, which interacts with a rotatably cooperating second gear element in the form of a screw element. By turning the threaded spindle, the screw element is moved in the axial direction of the threaded spindle and, as a result, for example, a door-side hinge element is pivoted relative to a body-side hinge element of a hinge of a vehicle door. The lever arm formed by the threaded spindle changes in relation to the pivot point or the hinge axis, so that a uniform opening pivoting movement can at best be achieved with complex control technology.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Türantriebseinrichtung, einen Kraftwagen mit einer derartigen Türantriebseinrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Türantriebseinrichtung zu schaffen, mittels welchen sich eine gleichmäßigere Verlagerungsbewegung der Fahrzeugtür bei optimaler Nutzung der Bauraumverhältnisse einfach realisieren lässt, und bei welchem sich eine besonders zuverlässige und sichere Öffnung der Fahrzeugtür ergibt. The object of the present invention is to create a door drive device, a motor vehicle with such a door drive device and a method for operating such a door drive device, by means of which a more uniform displacement movement of the vehicle door can be easily implemented with optimal use of the installation space conditions, and in which a particularly reliable and safe opening of the vehicle door results.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Türantriebseinrichtung mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 beziehungsweise 10, einem Kraftwagen mit einer Türantriebseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 sowie einem Verfahren zum Betreiben einer Türantriebseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit günstigen Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Türantriebseinrichtung für eine mittels wenigstens eines Scharniers angeschlagene Fahrzeugtür, welche um eine zwischen einem türseitigen und einem karosserieseitigen Scharnierteil wirkende Scharnierachse mittels eines Türantriebs schwenkbar ist, welcher ein durch einen Motor angetriebenes, um eine Drehachse drehbares erstes Getriebeelement umfasst, welches mit einem um eine Drehachse drehbaren zweiten Getriebeelement in Eingriff ist. This object is achieved according to the invention by a door drive device with the features of patent claims 1 and 10, a motor vehicle with a door drive device with the features of patent claim 8 and a method for operating a door drive device with the features of patent claim 9. Advantageous configurations with favorable developments of the invention are the subject matter of the dependent claims. A first aspect of the invention relates to a door drive device for a vehicle door that is attached by means of at least one hinge, which can be pivoted about a hinge axis acting between a door-side hinge part and a body-side hinge part by means of a door drive, which comprises a first gear element driven by a motor and rotatable about a rotation axis, which is in engagement with a rotatable about an axis of rotation second gear element.
Um hierbei eine Türantriebseinrichtung zu schaffen, welche einerseits eine besonders gleichmäßige, genaue und fein dosierbare Verlagerungsbewegung der Fahrzeugtür ermöglicht und andererseits äußerst bauraumsparend ausgebildet ist, ist erfindungsgemäß das zweite Getriebeelement ein Winkeltriebelement, dessen Drehachse koaxial zur Scharnierachse sowie in einem Winkel zur Drehachse des ersten Getriebeelements angeordnet ist, und welches drehfest mit einem der Scharnierelemente verbunden ist. Durch das Vorsehen eines Winkeltriebelements, dessen Zentrum koaxial mit der Scharnierachse des Scharnierteils ist, sowie durch die drehfeste Verbindung mit einem der beiden Scharnierelemente des Scharniers ergibt sich die Möglichkeit einer besonders gleichmäßigen, fein dosierten und genauen Verlagerung der Fahrzeugtür um die entsprechende Scharnierachse, wobei eine konstante Bewegung über den gesamten Öffnungs- beziehungsweise Schließschwenkbereich der Fahrzeugtür bei annähernd gleichbleibender Motorleistung beziehungsweise Motordrehzahl erreicht werden kann. In order to create a door drive device which on the one hand enables a particularly uniform, precise and finely adjustable displacement movement of the vehicle door and on the other hand is designed to be extremely space-saving, according to the invention the second gear element is an angle drive element whose axis of rotation is coaxial with the hinge axis and at an angle to the axis of rotation of the first gear element is arranged, and which is rotatably connected to one of the hinge elements. The provision of an angle drive element, the center of which is coaxial with the hinge axis of the hinge part, and the non-rotatable connection with one of the two hinge elements of the hinge result in the possibility of a particularly even, finely dosed and precise displacement of the vehicle door about the corresponding hinge axis, with a constant movement over the entire opening or closing pivot range of the vehicle door can be achieved with approximately the same engine power or engine speed.
Das Winkeltriebelement weist insbesondere eine kreissektorförmige Außenverzahnung auf, welche beispielsweise auf im Weiteren noch näher beschriebene Weise mit einer Gewindespindel oder einem weiteren Winkeltriebelement mit einer kreissektorförmigen Außenverzahnung zusammen wirkt. The angle drive element has, in particular, external teeth in the shape of a sector of a circle, which, for example, interact with a threaded spindle or another angle drive element with external teeth in the shape of a sector of a circle, in a manner that will be described in more detail below.
Hierbei kommt insbesondere zum Tragen, dass sich im Unterschied zum oben beschriebenen Stand der Technik, beispielsweise gemäß DE 102006 040211 B4 durch das erfindungsgemäße Winkeltriebelement der Hebelarm in Bezug auf den Drehpunkt beziehungsweise die Scharnierachse zumindest im Wesentlichen nicht ändert. Hierdurch kann die Öffnungsbewegung beispielsweise auch in einem gewünschten Winkelbereich äußerst gleichmäßig gestaltet sowie fein dosiert sowie äußerst schnell gestoppt werden. Ein weiterer Vorteil ist es, dass das Winkeltriebelement sowie der Türantrieb insgesamt äußerst platzsparend im Bereich des entsprechenden Scharniers der Fahrzeugtür untergebracht werden kann. Oder mit anderen Worten gesagt: die Motordrehzahl des Türantriebs und die Türbewegung verhalten sich synchron, wobei sich das Motormoment bei der Öffnungs- und Schließbewegung der Tür nur sehr moderat ändert. It is particularly important here that, in contrast to the prior art described above, for example according to DE 102006 040211 B4, the angle drive element according to the invention does not change the lever arm in relation to the pivot point or the hinge axis, at least essentially. As a result, the opening movement can, for example, also be made extremely uniform in a desired angular range and can be finely metered and stopped extremely quickly. Another advantage is that the angle drive element and the door drive can be accommodated in an extremely space-saving manner in the area of the corresponding hinge of the vehicle door. In other words: the engine speed of the The door drive and the door movement behave synchronously, with the motor torque changing only very moderately during the opening and closing movement of the door.
Das Winkeltriebelement kann dabei beispielsweise in besonders einfacher Weise auf die mit dem türseitigen Scharnierelement feste Scharnierachse aufgesteckt werden. Somit ergibt sich eine besonders einfache Montage, so dass der Türantrieb beispielsweise bei einfacheren Ausgestaltungen des Fahrzeugs nicht zum Einsatz kommt und bei umfangreichen Ausstattungen des Fahrzeugs einfach verbaut werden kann. The angle drive element can, for example, be plugged onto the hinge axis fixed to the hinge element on the door in a particularly simple manner. This results in a particularly simple installation, so that the door drive is not used, for example, in simpler designs of the vehicle and can be easily installed if the vehicle is extensively equipped.
Der beschriebene Türantrieb kann bei verschiedensten Türen zum Einsatz kommen, insbesondere bei gleichläufig angeschlagenen Seitentüren, aber auch bei gegenläufig angeschlagenen Türen, sogenannten Portaltüren oder Kutschentüren (englisch: coach doors). The door drive described can be used in a wide variety of doors, in particular in side doors that are hinged in the same direction, but also in doors that are hinged in opposite directions, so-called portal doors or coach doors.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das erste Getriebeelement als Gewindespindel ausgebildet. Somit ergibt sich vorteilhafterweise mit dem Winkeltriebelement ein Winkeltrieb, welcher besonders günstig im Bereich des jeweiligen Scharniers der Fahrzeugtür angeordnet werden kann. Eine Gewindespindel hat dabei den weiteren Vorteil, dass mittels dieser das Winkeltriebelement besonders genau verstellt werden kann. Gegebenenfalls kann in die Gewindespindel auch ein kardanisches Element integriert sein, welches einen Winkelversatz zwischen dem Winkeltriebelement und dem Türantrieb zulässt beziehungsweise fertigungsbedingte Toleranzen ausgleicht. In a further embodiment of the invention, the first transmission element is designed as a threaded spindle. This advantageously results in an angle drive with the angle drive element, which can be arranged particularly favorably in the region of the respective hinge of the vehicle door. A threaded spindle has the further advantage that the angle drive element can be adjusted particularly precisely by means of this spindle. If necessary, a cardanic element can also be integrated into the threaded spindle, which allows an angular offset between the angle drive element and the door drive or compensates for production-related tolerances.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Kupplung in den Türantrieb integriert. Somit kann die Fahrzeugtür in einfacher Weise manuell betätigt werden, wenn beispielsweise ein Notfall wie ein Ausfall der Türantriebseinrichtung oder dergleichen vorliegt. Eine Kupplung ist insbesondere erforderlich, wenn sowohl die Antriebseinheit als auch der Winkeltrieb selbsthemmend sind. In diesem Fall muss eine Kupplung zwischengeschaltet sein, um im Falle eines elektrischen Defekts im Türantrieb die Tür manuell bedienen zu können. In a further embodiment of the invention, a clutch is integrated into the door drive. Thus, the vehicle door can be easily operated manually when, for example, there is an emergency such as failure of the door drive device or the like. A clutch is particularly necessary if both the drive unit and the angle drive are self-locking. In this case, a clutch must be interposed so that the door can be operated manually in the event of an electrical defect in the door drive.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind ein türseitiger Anschlag und ein karosserieseitiger Anschlag vorgesehen, insbesondere an den jeweiligen Scharnierelementen, durch welche ein maximaler Öffnungswinkel der Fahrzeugtür begrenzt ist. Dabei sollen die Anschläge insbesondere als mechanische Begrenzungen dienen, welche üblicherweise nicht zum Einsatz kommen. Sie sollen vielmehr insbesondere im Rohbau der Kraftwagenkarosserie bei angeschlagenen Türen dazu dienen, Beschädigungen beispielsweise der Seitenwand infolge einer übermäßigen Türöffnung zu vermeiden. Aus diesem Grund ist in Fig. 3 ein Luftspalt zwischen den Bauteilen 20 und 6 vorgesehen. Nach dem Rohbau sollen die Anschläge jedoch vorzugsweise nicht mehr zum Einsatz kommen, um beispielsweise Lackabplatzungen an den Anschlägen zu vermeiden. Vielmehr soll sich das System vorzugsweise selbst kalibrieren und der Antrieb so abgestimmt werden, dass beispielsweise anhand der Umdrehungen des Motors eingestellt wird, wie weit die Tür geöffnet werden darf, bis sich die Anschläge gerade nicht zu berühren. Dies bedeutet, dass der Antrieb vorzugsweise nicht mit höherer Geschwindigkeit durch die Anschläge gebremst werden soll, sondern dieser bremst vorzugsweise zum Ende hin langsam ab und fährt nicht in den Anschlag. In a further embodiment of the invention, a door-side stop and a body-side stop are provided, in particular on the respective hinge elements, by which a maximum opening angle of the vehicle door is limited. The stops should serve in particular as mechanical limitations, which are usually not used. Rather, they should be used in particular in the shell of the motor vehicle body when the doors are open serve to avoid damage to the side wall, for example, as a result of excessive door opening. For this reason, an air gap is provided between the components 20 and 6 in FIG. After the body shell, however, the stops should preferably no longer be used, for example to avoid paint chipping off the stops. Rather, the system should preferably calibrate itself and the drive should be tuned in such a way that, for example, the revolutions of the motor are used to set how far the door may be opened before the stops just do not touch. This means that the drive should preferably not be braked at a higher speed by the stops, but rather it preferably brakes slowly towards the end and does not hit the stop.
Derartige Anschläge, welche im realen Betrieb der Tür dann zum Einsatz kommen, können beispielsweise durch ein übliches Fangband oder dergleichen realisiert werden. So ist es beispielsweise möglich, in einer Grundausstattung der Tür beziehungsweise des Fahrzeugs lediglich eine Türbremse mit Fangband vorzusehen und in bei exklusiveren Ausstattungen des Fahrzeugs zusätzlich den erfindungsgemäßen Türantrieb einzusetzen, wobei die Türbremse mit Fangband ebenfalls verbaut wird. Das Fangband kann dann bei serienmäßigen Fahrzeugen ohne Türantrieb anders ausgebildet sein als bei Fahrzeugen mit Türantrieb, da es dann andere, im Weiteren noch näher beschriebene Funktionen übernimmt. Mit diesem Fangband kann bei beiden Varianten - mit Türantrieb oder ohne Türantrieb - ein maximaler Öffnungswinkel der Tür eingestellt werden. Such stops, which are then used when the door is actually in operation, can be implemented, for example, by a conventional catch strap or the like. For example, it is possible to provide only a door brake with a tether in the basic equipment of the door or the vehicle and to also use the door drive according to the invention in more exclusive equipment of the vehicle, the door brake with tether also being installed. The tether can then be designed differently in standard vehicles without a door drive than in vehicles with a door drive, since it then takes on other functions that will be described in more detail below. With this safety strap, a maximum opening angle of the door can be set for both variants - with door drive or without door drive.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn ein durch den Türantrieb erzeugbarer Türantriebs- Öffnungswinkel der Fahrzeugtür kleiner ist als der maximale Öffnungswinkel der Fahrzeugtür, welcher durch die türseitigen und karosserieseitigen Anschläge der Fahrzeugtür begrenzt ist. Somit kann beispielsweise mittels des Türantriebs die Fahrzeugtür nur in einem entsprechenden Türantriebs-Öffnungswinkel geöffnet werden, wobei im Weiteren, bei Bedarf, manuell die Fahrzeugtür noch weiter bis zum maximalen Öffnungswinkel geöffnet werden kann. Der mittels des Türantriebs erzeugbare Türantriebs-Öffnungswinkel der Fahrzeugtür ist dabei beispielsweise und insbesondere so ausgelegt, dass die Tür mit ihrem äußersten Ende gegenüber der korrespondierenden Fahrzeugaußenseite beziehungsweise Seitenwand des Fahrzeugs um maximal 600 mm absteht, da alles darüber hinaus den anderen Straßenverkehr gefährden könnte. Furthermore, it is advantageous if a door drive opening angle of the vehicle door that can be generated by the door drive is smaller than the maximum opening angle of the vehicle door, which is limited by the door-side and body-side stops of the vehicle door. Thus, for example, the vehicle door can only be opened in a corresponding door drive opening angle by means of the door drive, it also being possible to manually open the vehicle door further up to the maximum opening angle, if required. The door drive opening angle of the vehicle door that can be generated by means of the door drive is designed, for example and in particular, in such a way that the door protrudes with its outermost end from the corresponding vehicle exterior or side wall of the vehicle by a maximum of 600 mm, since anything beyond that could endanger other road traffic.
So kann der Antrieb beispielsweise intelligent ausgelegt werden, so dass anhand der Umdrehungen des Motors die Öffnungsbewegung der Tür in einer Zwischenstellung gestoppt wird, bevor der Endanschlag der Tür erreicht ist. Insbesondere kann somit bei einer Betätigung vom Innenraum die Tür nur bis zum von der Gesetzgebung zulässigen definierten Öffnung gefahren und gestoppt werden. Der Öffnungswinkel kann dabei beispielsweise mittels eines Winkelsensors oder über die Umdrehungen des Motors ermittelt werden. Bei Öffnen der Tür kann dabei gegebenenfalls manuell beschleunigt werden, ebenso beim Schließen. Der Motor des Türantriebs kann dabei - wie im Weiteren noch näher erläutert werden wind - entsprechend beschleunigen, da dieser bei manueller Unterstützung infolge des geringeren, durch den Türantrieb bereitzustellenden Moments schneller drehen kann (die Bewegung erfolgt hierbei bei geschlossener Kupplung). For example, the drive can be designed intelligently so that the opening movement of the door is stopped in an intermediate position based on the revolutions of the motor before the end stop of the door is reached. In particular, can thus at an actuation from the interior, the door can only be moved up to the defined opening permitted by law and stopped. The opening angle can be determined, for example, by means of an angle sensor or via the revolutions of the motor. When the door is opened, it can be accelerated manually if necessary, as well as when it is closed. The motor of the door drive can--as will be explained in more detail below--accelerate accordingly, since with manual support it can turn faster due to the lower torque to be provided by the door drive (the movement takes place when the clutch is closed).
Nach dem Stoppen an des Türantriebs bei einem vorbestimmten Öffnungswinkel kann beispielsweise die Tür nur bis zum maximalen Öffnungswinkel geöffnet werden, indem am Türinnengriff (Haltegriff in der Türverkleidung) weiter geschoben/geöffnet wird und der Griff umfasst ist (wird elektronisch abgefragt) oder ein Schalter, der nur bei teilweise geöffneter Tür zugänglich ist, betätigt wird. Dieser Schalter ist beispielsweise so positioniert, dass dieser nur mit der der Fahrzeugmitte zugewandten Hand einer Bedienperson bedienbar ist, da damit eine Körperdrehung verbunden ist und die Sicht (auf Fahrradfahrer, Auto, etc.) sicher gegeben ist. Hierdurch ist eine beherrschbare Türöffnung, bei der der nachfolgende Verkehr beachtet wird, gegeben. Dies gilt sowohl für vordere Türen als auch für Fond-Türen. Eine Abfrage über eine Rückfahrkamera, um den nachfolgenden Verkehr zu beachten, ist zusätzlich möglich, um beispielsweise den rückwärtigen Verkehr hinsichtlich der Entfernungen gut einschätzen zu können. Alternativ denkbar ist ein Sensor im Bereich der hintern Türseite der Seitentür, der erst beim Öffnen den Verkehr nach hinten beobachten kann, mit der Ausnahme, wenn bereits eine Tür bei viertürigen Fahrzeugen geöffnet ist und somit das Hindernis für den Nachfolgenden erkennbar ist. Insgesamt wird somit erreicht, dass das Öffnen der Tür bis zum maximalen Öffnungswinkel nur dann erfolgt, wenn der Nutzer das Verkehrsgeschehen auf seiner Fahrzeugseite überblickt und verantwortet. After the door drive has stopped at a predetermined opening angle, the door can only be opened up to the maximum opening angle, for example, by pushing/opening the inside door handle (handle in the door panel) and gripping the handle (scanned electronically) or a switch, which is only accessible when the door is partially open. This switch is positioned, for example, in such a way that it can only be operated with the hand of an operator facing the center of the vehicle, since this involves turning the body and the view (of cyclists, cars, etc.) is assured. This provides a controllable door opening that takes the following traffic into account. This applies to both front doors and rear doors. A query via a reversing camera to observe the following traffic is also possible, for example to be able to estimate the distances of the traffic behind you. Alternatively conceivable is a sensor in the area of the rear door side of the side door, which can only monitor the traffic to the rear when it is opened, with the exception when a door in four-door vehicles is already open and the obstacle can therefore be seen by the person following. Overall, the result is that the door is only opened up to the maximum opening angle if the user can see and is responsible for the traffic situation on his side of the vehicle.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Winkeltriebelement zumindest im Wesentlichen kreissektorförmig oder kreisringsektorförmig gebildet ist. Hierbei ergibt sich eine besonders platzsparende Anordnung des Winkeltriebelements im Bereich der Scharnierachse. Das Winkeltriebelement kann dabei beispielsweise in besonders einfacher Weise auf die mit dem türseitigen Scharnierelement feste Scharnierachse aufgesteckt werden. Somit ergibt sich eine besonders einfache Montage, so dass der Türantrieb beispielsweise bei einfacheren Ausgestaltungen des Fahrzeugs nicht zum Einsatz kommt und bei umfangreichen Ausstattungen des Fahrzeugs einfach verbaut werden kann. Zudem ergibt sich die beschriebene konstante Bewegung über den gesamten Öffnungs- beziehungsweise Schließschwenkbereich der Fahrzeugtür bei annähernd gleichbleibender Motorleistung beziehungsweise Motordrehzahl. A further advantageous embodiment of the invention provides that the angular drive element is formed at least essentially in the shape of a sector of a circle or a sector of a circular ring. This results in a particularly space-saving arrangement of the angle drive element in the area of the hinge axis. The angle drive element can, for example, be plugged onto the hinge axis fixed to the hinge element on the door in a particularly simple manner. This results in a particularly simple installation, so that the door drive is not used, for example, in simpler designs of the vehicle and can be easily installed if the vehicle is extensively equipped. In addition, results the described constant movement over the entire opening or closing pivoting range of the vehicle door at approximately the same engine power or engine speed.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst der Türantrieb wenigstens eine mit einer Steuerungseinrichtung verbundene Sensoreinrichtung, mittels welcher der Türantrieb in Abhängigkeit wenigstens eines Parameters steuerbar ist. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Umfeldsensorik der entsprechenden Fahrzeugtür beziehungsweise des Kraftwagens handeln oder aber um einen oder mehrere Kraftsensoren, mittels welcher die zum Öffnen beziehungsweise Schließen der Fahrzeugtür erforderliche Kraft ermittelbar ist. Durch eine derartige Sensoreinrichtung lässt sich die Öffnungs- oder Schließbewegung der Fahrzeugtür besonders günstig überwachen und steuern. In a further advantageous embodiment of the invention, the door drive comprises at least one sensor device connected to a control device, by means of which the door drive can be controlled as a function of at least one parameter. This can be, for example, an environment sensor system of the corresponding vehicle door or motor vehicle, or one or more force sensors, by means of which the force required to open or close the vehicle door can be determined. Such a sensor device allows the opening or closing movement of the vehicle door to be monitored and controlled in a particularly favorable manner.
Vorzugsweise ist eine Sensorik vorgesehen, mit der nur der Antriebsmotor abfragt wird beispielsweise hinsichtlich A sensor system is preferably provided with which only the drive motor is queried, for example with regard to
- der Drehzahl und der Umdrehungen, um die Türstellung zu erkennen (wird jeweils bei geschlossener Tür auf Wert 0 oder X gesetzt und die Ausgangslage erfasst),- the number of revolutions and revolutions to detect the door position (is set to a value of 0 or X when the door is closed and the initial position is recorded),
- Anzahl der Umdrehungen bis zur Zwischenstellung der Tür, - number of turns until the intermediate position of the door,
- der Anzahl der Umdrehungen bis zur vollständigen Offenstellung der Tür,- the number of turns until the door is fully open,
- des Stromanstiegs über die Drehzahl, wodurch beispielsweise Einflüsse der Kupplung erkennbar sind. Je nach Fall könnte ein Stillstand des Antriebs und eine Drehrichtungsumkehr eingeleitet werden. - the increase in current over the speed, which means that influences from the clutch can be identified, for example. Depending on the case, the drive could come to a standstill and the direction of rotation reversed.
- des Türschließens, wobei der Antrieb das Servoschloß beim sicheren Türschließen unterstützen und nachdem das Türschloss geschlossen ist reversieren und die Drehrichtung umkehren kann, beispielsweise, bis ein Spiel in der Kupplung aufgehoben ist, so dass bei einem neuerlichen Öffnen der Tür ein sofortiger Antrieb erfolgt. (Hierbei wird insbesondere ausgenutzt, dass die Tür infolge der Dichtungskräfte aufspringt). - Closing the door, whereby the drive supports the servo lock in securely closing the door and can reverse after the door lock is closed and reverse the direction of rotation, for example until play in the coupling has been eliminated, so that when the door is opened again an immediate drive takes place. (This makes use of the fact that the door springs open as a result of the sealing forces).
Auch weitere Varianten sind mittels der Sensorik umsetzbar wie beispielsweise variable Geschwindigkeiten in der Bewegung der Tür oder ein sanftes Abbremsen mittels des Türantriebs. Beim Berücksichtigen einer durch die Sensorik erfassten Fahrzeuglage (Bergauf/Bergab oder beim Schrägparken beispielsweise mit zwei Rädern auf einem erhöhten Gehweg) kann sowohl der Antrieb als auch die Kupplung ein infolge der erhöht wirkenden Gewichtskraft ein berechnetes Überschussmoment übertragen. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Kraftwagen mit wenigstens einer Türantriebseinrichtung für eine Fahrzeugtür mit wenigstens einem Betätigungselement im Innenraum des Kraftwagens zum Öffnen der Fahrzeugtür, wobei das Betätigungselement in einem seitlichen, rückwärtigen Außenbereich eines der Fahrzeugtür benachbarten Sitzplatzes angeordnet ist. Demzufolge ist das Betätigungselement so angeordnet, dass eine auf dem entsprechenden Sitzplatz sitzende Bedienperson zwangsläufig einen Schulterblick ausführen muss, um die Fahrzeugtür öffnen zu können. Hierdurch wird auf einfache Weise sichergestellt, dass die Fahrzeugtür für die Bedienperson nur geöffnet wird, wenn insbesondere aus einem rückwärtigen Bereich sich kein Objekt wie beispielsweise ein Kraftwagen oder ein Fahrrad oder dergleichen nähert. Other variants can also be implemented using the sensors, such as variable speeds in the movement of the door or gentle braking using the door drive. When considering a vehicle position detected by the sensors (uphill/downhill or when parking at an angle, for example with two wheels on a raised sidewalk), both the drive and the clutch can transmit a calculated excess torque due to the increased weight force. Another aspect of the invention relates to a motor vehicle with at least one door drive device for a vehicle door with at least one actuating element in the interior of the motor vehicle for opening the vehicle door, the actuating element being arranged in a lateral, rear outer area of a seat adjacent to the vehicle door. As a result, the actuating element is arranged in such a way that an operator sitting in the corresponding seat necessarily has to look over his shoulder in order to be able to open the vehicle door. This ensures in a simple manner that the vehicle door is only opened for the operator if, in particular, no object such as a motor vehicle or a bicycle or the like is approaching from a rear area.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Türantriebseinrichtung für wenigstens eine Fahrzeugtür eines Kraftwagens, bei welcher mittels einer mit einer Steuerungseinrichtung der Türantriebseinrichtung verbundenen Sensoreinrichtung eine Position einer Bedienperson relativ zum Kraftwagen erfasst und die mittels der Türantriebseinrichtung öffenbare Fahrzeugtür in Abhängigkeit der erfassten Position der Bedienperson geöffnet wird. Hierdurch kann beispielsweise auf einfache Weise erreicht werden, dass eine Fahrzeugtür nur dann geöffnet wird, wenn sich die Bedienperson auf derjenigen Fahrzeugseite befindet, auf welcher die Fahrzeugtür geöffnet werden soll. So ist auf einfache und zuverlässige Weise sichergestellt, dass eine Fahrzeugtür nur dann geöffnet wird, wenn eine entsprechende Bedienperson das Umfeld um die zu öffnende Fahrzeugtür hinreichend überblicken kann. Another aspect of the invention relates to a method for operating a door drive device for at least one vehicle door of a motor vehicle, in which a position of an operator relative to the motor vehicle is detected by means of a sensor device connected to a control device of the door drive device and the vehicle door that can be opened by means of the door drive device depends on the detected position the operator is opened. This makes it possible, for example, to achieve in a simple manner that a vehicle door is only opened when the operator is on the side of the vehicle on which the vehicle door is to be opened. It is thus ensured in a simple and reliable manner that a vehicle door is only opened when a corresponding operator can adequately survey the area around the vehicle door to be opened.
Schließlich betrifft ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Türantriebseinrichtung für eine Fahrzeugtür eines Kraftwagens mit wenigstens einem Scharnier mit einem türseitigen und einem karosserieseitigen Scharnierteil, welche um eine Scharnierachse schwenkbar miteinander verbunden sind. Die Türantriebseinrichtung umfasst des Weiteren einen Türantrieb mit einem durch einen Motor angetriebenen, um eine Drehachse drehbaren ersten Getriebeelement, welches mit einem um eine Drehachse drehbaren zweiten Getriebeelement in Eingriff ist. Um hierbei eine besonders platzsparende Türantriebseinrichtung zu schaffen, welche überdies eine genau einstellbare Schwenkbewegung der Fahrzeugtür ermöglicht, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das zweite Getriebeelement mit einem Führungselement entlang einer Kulissenführung eines dritten Getriebeelements verstellbar ist, dessen Drehachse koaxial zur Scharnierachse angeordnet ist, und welches drehfest mit einem der Scharnierelemente verbunden ist. Je nach Ausgestaltung der Kulissenführung lässt sich somit eine besonders genau einstellbare Öffnungs- und/oder Schließbewegung der Fahrzeugtür erreichen, wobei das dritte Getriebeelement besonders platzsparend im Bereich des Scharniers angeordnet ist. Finally, a further aspect of the present invention relates to a door drive device for a vehicle door of a motor vehicle with at least one hinge with a door-side hinge part and a body-side hinge part which are pivotably connected to one another about a hinge axis. The door drive device also includes a door drive with a motor-driven, rotatable about an axis of rotation first gear element, which is in engagement with a rotatable second gear element about an axis of rotation. In order to create a particularly space-saving door drive device, which also enables a precisely adjustable pivoting movement of the vehicle door, it is provided according to the invention that the second gear element can be adjusted with a guide element along a link guide of a third gear element, the axis of rotation of which is arranged coaxially to the hinge axis, and which is rotatably connected to one of the hinge elements. Depending on the design of the link guide can thus be a particularly precisely adjustable opening and / or closing movement Reach the vehicle door, the third gear element being arranged in a particularly space-saving manner in the region of the hinge.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar. Further features of the invention result from the claims, the figures and the description of the figures. The features and combinations of features mentioned above in the description and the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown alone in the figures can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own.
Die Erfindung wird nun anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: The invention will now be explained in more detail using preferred exemplary embodiments and with reference to the drawings. Show it:
Fig. 1 eine ausschnittsweise und schematische Schnittansicht einerFig. 1 is a fragmentary and schematic sectional view of a
Türantriebseinrichtung für eine Fahrzeugtür eines Kraftwagens gemäß einer ersten Ausführungsform, Door drive device for a vehicle door of a motor vehicle according to a first embodiment,
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf den Türantrieb derFig. 2 is a schematic plan view of the door drive of
Türantriebseinrichtung gemäß Fig. 1 , bei welcher das eine Getriebeelement als Gewindespindel und das andere Getriebeelement als Winkeltriebelement zur Ausbildung eines Winkelgetriebes ausgebildet sind, Door drive device according to FIG. 1, in which one gear element is designed as a threaded spindle and the other gear element is designed as an angle drive element to form an angle gear,
Fig. 3 eine schematische Schnittansicht durch eine Türantriebseinrichtung in einer zur Ausführungsform gemäß Fig. 1 modifizierten zweiten Ausführungsform, 3 shows a schematic sectional view through a door drive device in a second embodiment modified from the embodiment according to FIG. 1,
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Türantriebs zum Einsatz bei den vorliegenden Türantriebseinrichtungen, wobei eine Kupplung gemäß einer ersten Ausführungsform dargestellt ist, 4 shows a schematic illustration of a door drive for use in the present door drive devices, a clutch being shown according to a first embodiment;
Fig. 5a, 5b eine schematische Seitenansicht und eine schematische Schnittansicht durch eine alternativ ausgebildete Kupplung für den Türantrieb der Türantriebseinrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 6 eine schematische Draufsicht sowie jeweilige schematische5a, 5b a schematic side view and a schematic sectional view through an alternatively designed clutch for the door drive of the door drive device according to the invention, 6 shows a schematic top view and respective schematics
Schnittansichten durch eine Kupplung für einen Türantrieb der erfindungsgemäßen Türantriebseinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform, Sectional views through a clutch for a door drive of the door drive device according to the invention according to a further embodiment,
Fig. 7a, 7b jeweilige schematische und ausschnittsweise Schnittansichten einer Türantriebseinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform, 7a, 7b respective schematic and partial sectional views of a door drive device according to a further embodiment,
Fig. 8a, 8b jeweilige schematische Schnittansichten durch eine Türantriebseinrichtung für eine Fahrzeugtür gemäß einer weiteren, alternativen Ausführungsform, und 8a, 8b show respective schematic sectional views through a door drive device for a vehicle door according to a further, alternative embodiment, and
Fig. 9 eine Draufsicht auf einen Kraftwagen mit einer erfindungsgemäßenFig. 9 is a plan view of a motor vehicle with an inventive
Türantriebseinrichtung. door drive device.
In Fig. 1 ist in einer ausschnittsweisen und schematischen Schnittansicht entlang einer in Fahrzeugquerrichtung beziehungsweise in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Schnittebene eine Fahrzeugtür 1 eines Personenkraftwagens dargestellt, welche unter Vermittlung eines jeweiligen Scharniers 2 an einer Türsäule 3 der Kraftwagenkarosserie angeschlagen ist. In Fig. 1, a vehicle door 1 of a passenger car is shown in a fragmentary and schematic sectional view along a sectional plane running in the vehicle transverse direction or in the vehicle longitudinal direction, which is attached to a door pillar 3 of the motor vehicle body via a respective hinge 2.
Von der Fahrzeugtür 1 ist dabei im Wesentlichen ein Türinnenteil beziehungsweise Türträger 4 erkennbar, welcher außenseitig durch eine Türaußenverkleidung 5 beplankt ist. Im Bereich von einer vorderen Stirnseite ist an dem Träger 4 ein türseitiges Scharnierelement 6 befestigt, welches gemeinsam mit dem außenseitig der Türsäule 3 befestigten karosserieseitigen Scharnierelement 7 das Scharnier 2 bildet. Die beiden Scharnierelemente 6, 7 sind dabei gegeneinander um eine Scharnierachse s verschwenkbar. Die Scharnierachse s ist demzufolge auch die Schwenkachse der Fahrzeugtür 1. Üblicherweise kommen hierbei zwei Scharniere 2 zur Lagerung der Fahrzeugtür 1 zum Einsatz, welche in Fahrzeughochrichtung übereinander und koaxial angeordnet sind. Gleichfalls wäre jedoch auch eine Lösung mit lediglich einem oder mehreren Scharnieren 2 denkbar. Im Bereich eines dieser Scharniere 3, vorzugsweise insbesondere im Bereich des unteren Scharniers 2, ist hierbei eine im Weiteren näher erläuterte Türantriebseinrichtung vorgesehen. Die Türsäule 3 ist im vorliegenden Fall aus jeweiligen Blechschalenelementen 8, 9 gebildet, welche im Bereich einer Flanschverbindung 10 miteinander verbunden sind. Im Bereich dieser Flanschverbindung 10 erfolgt beispielsweise auch die Abdichtung der Kraftwagenkarosserie zur jeweiligen Fahrzeugtür 1 unter Vermittlung einer jeweiligen Dichtung 11. Of the vehicle door 1 , essentially a door inner part or door support 4 can be seen, which is planked on the outside by an outer door paneling 5 . In the area of a front end face, a door-side hinge element 6 is fastened to the carrier 4 , which together with the body-side hinge element 7 fastened on the outside of the door pillar 3 forms the hinge 2 . The two hinge elements 6, 7 can be pivoted relative to one another about a hinge axis s. The hinge axis s is therefore also the pivot axis of the vehicle door 1. Usually, two hinges 2 are used for mounting the vehicle door 1, which are arranged one above the other and coaxially in the vertical direction of the vehicle. However, a solution with only one or more hinges 2 would also be conceivable. In the area of one of these hinges 3, preferably in particular in the area of the lower hinge 2, a door drive device which is explained in more detail below is provided. In the present case, the door pillar 3 is formed from respective sheet metal shell elements 8 , 9 which are connected to one another in the region of a flange connection 10 . In the area of this flange connection 10, for example, the motor vehicle body is also sealed off from the respective vehicle door 1 using a respective seal 11.
Von einer Türantriebseinrichtung zur automatischen Öffnung und Schließung der Fahrzeugtür 1 ist im vorliegenden Fall ein Türantrieb 12 erkennbar, welcher einen vorliegend innerhalb des Hohlraums der Türsäule 3 angeordneten Motor 13 oder dergleichen Antrieb umfasst. Mittels dieses Motors 13 ist ein erstes Getriebeelement 14 um eine Drehachse d drehbar angetrieben beziehungsweise antreibbar. Bei diesem ersten Getriebeelement 14 handelt es sich vorliegend um eine in Fig. 2 in einer schematischen Ansicht dargestellte Gewindespindel. Diese Gewindespindel 14 ist - wie dies eine Zusammenschau der Fig. 1 und 2 ergibt - mit einem zweiten Getriebeelement in Eingriff, welches vorliegend als Winkeltriebelement 15 ausgebildet ist. Zur Ausbildung des hier vorgesehenen Winkelgetriebes 16 ist dabei eine Drehachse w des Winkeltriebelements 15 in einem Winkel von hier zumindest im Wesentlichen 90 Grad zur Drehachse d der Gewindespindel 1 angeordnet. In the present case, a door drive 12 can be seen from a door drive device for automatically opening and closing the vehicle door 1 , which comprises a motor 13 or a similar drive arranged inside the cavity of the door pillar 3 . By means of this motor 13, a first transmission element 14 is driven or can be driven so as to be rotatable about an axis of rotation d. In the present case, this first transmission element 14 is a threaded spindle shown in a schematic view in FIG. This threaded spindle 14 is--as can be seen by looking at FIGS. To form the bevel gear 16 provided here, an axis of rotation w of the bevel drive element 15 is arranged at an angle of at least essentially 90 degrees to the axis of rotation d of the threaded spindle 1 .
Das Winkeltriebelement 15 ist im vorliegenden Fall - wie in Fig. 2 gezeigt - kreisringförmig oder - wie in Fig. 1 gezeigt - kreisringsektorförmig oder kreissektorförmig ausgebildet. An dessen Außenumfang ist das Winkeltriebelement 15 mit einer Verzahnung 17 versehen, welche mit dem Außengewinde der Gewindespindel 14 in Eingriff ist. Ein Drehen der Gewindespindel 14 mittels des Motors 13 um die Drehachse d bewirkt demzufolge - mit entsprechendem Übersetzungsverhältnis - eine Verdrehung des Winkeltriebelements 15 um dessen Drehachse w, wobei diese Drehachse w koaxial zur Schwenkachse s des Scharniers 2 liegt. Des Weiteren ist festzuhalten, dass das Winkeltriebelement 16 mit dem türseitigen Scharnierelement 6 drehfest verbunden beziehungsweise an diesem befestigt ist. Durch die fest an der Türsäule 3 gelagerte Gewindespindel 14 beziehungsweise deren Drehung mittels des Motors 13 um deren Drehachse d wird somit eine Drehung des Winkeltriebelements 15 um dessen Drehachse w beziehungsweise die Schwenkachse s des Scharniers 2 erreicht, und mithin auch eine entsprechende Schwenkbewegung des fest mit dem Winkeltriebelements 15 verbundenen türseitigen Scharnierelements 6 relativ zum karosseriefesten Scharnierelement 7 beziehungsweise zur Türsäule 3 und der Kraftwagenkarosserie. Somit wird durch den Türantrieb - je nach Drehrichtung der Gewindespindel 14 - eine Öffnungsschwenkbewegung oder Schließschwenkbewegung der Fahrzeugtür 1 relativ zur Kraftwagenkarosserie erreicht. The angle drive element 15 is in the present case - as shown in Fig. 2 - annular or - as shown in Fig. 1 - annular sector-shaped or circular sector-shaped. On its outer circumference, the angular drive element 15 is provided with teeth 17 which engage with the external thread of the threaded spindle 14 . Turning the threaded spindle 14 by means of the motor 13 about the axis of rotation d consequently causes - with a corresponding transmission ratio - a rotation of the angle drive element 15 about its axis of rotation w, this axis of rotation w being coaxial with the pivot axis s of the hinge 2 . Furthermore, it should be noted that the angle drive element 16 is non-rotatably connected to the door-side hinge element 6 or is fastened to it. The threaded spindle 14 fixedly mounted on the door pillar 3 or its rotation by means of the motor 13 about its axis of rotation d thus results in a rotation of the angle drive element 15 about its axis of rotation w or the pivot axis s of the hinge 2, and consequently also a corresponding pivoting movement of the fixed with the door-side hinge element 6 connected to the angle drive element 15 relative to the hinge element 7 fixed to the body or to the door pillar 3 and the motor vehicle body. Thus, by the door operator - depending on the direction of rotation of the threaded spindle 14 - a Opening pivoting movement or closing pivoting movement of the vehicle door 1 achieved relative to the motor vehicle body.
Die Gewindespindel 14 ist im vorliegenden Fall beispielsweise durch eine Öffnung innerhalb der entsprechenden Blechschale 8 der Türsäule 3 hindurchgeführt. Alternativ hierzu kann der Motor 13 auch außerhalb der Türsäule 3 an der mit strichpunktierten Linien dargestellten Position 18 angeordnet sein. Hierbei kann der Motor beziehungsweise der Türantrieb beispielsweise durch eine Innenverkleidung überdeckt sein. Gleichfalls wäre es auch denkbar, den Türantrieb und insbesondere den Motor 13 innerhalb des Seitenschwellers oder der Seitenschwellerverkleidung unterhalb des entsprechenden Scharniers 2 anzuordnen. In einer weiteren, alternativen Ausführungsform ist es überdies auch denkbar, den Motor 13 innerhalb der Seitentür 1, also beispielsweise zwischen dem Türträger 4 und der Außenverkleidung 5, anzuordnen und beispielsweise durch die Stirnseite der Seitentür 1 in Richtung des Scharniers 2 zu führen. Die Gewindespindel 14 kann dann mit einem Winkeltrieb 15 Zusammenwirken, welcher drehfest mit dem karosserieseitigen Scharnierelement 7 verbunden ist. In the present case, the threaded spindle 14 is guided, for example, through an opening within the corresponding sheet metal shell 8 of the door pillar 3 . As an alternative to this, the motor 13 can also be arranged outside the door pillar 3 at the position 18 shown in dot-dash lines. In this case, the motor or the door drive can be covered by an interior lining, for example. Likewise, it would also be conceivable to arrange the door drive and in particular the motor 13 inside the side sill or the side sill panel below the corresponding hinge 2 . In a further, alternative embodiment, it is also conceivable to arrange the motor 13 inside the side door 1, for example between the door support 4 and the outer panel 5, and to guide it through the end face of the side door 1 in the direction of the hinge 2, for example. The threaded spindle 14 can then interact with an angle drive 15 which is connected in a torque-proof manner to the hinge element 7 on the body side.
Wesentlich ist jedoch für die vorliegende Türantriebseinrichtung, dass die Gewindespindel 14 mit deren Drehachse d in einem entsprechenden Winkel, insbesondere von etwa 90 Grad, zur Achse w des Winkeltriebelements 15 beziehungsweise zur Scharnierachse s angeordnet ist. Gegebenenfalls kann hierbei auch ein Kardangelenk verwendet werden, und zwar insbesondere dann, wenn das Winkelgetriebe beziehungsweise dessen Getriebeelemente 14 und 15 nicht in einem Winkel von 90 Grad zueinander angeordnet werden können. However, it is essential for the present door drive device that the threaded spindle 14 is arranged with its axis of rotation d at a corresponding angle, in particular of about 90 degrees, to the axis w of the angle drive element 15 or to the hinge axis s. If necessary, a cardan joint can also be used here, in particular when the bevel gear or its gear elements 14 and 15 cannot be arranged at an angle of 90 degrees to one another.
Weiterhin ist festzuhalten, dass dieses Winkelgetriebe beziehungsweise der Winkeltrieb und auch der Motor 13 selbsthemmend sind, sodass ein Stopp des Motors 13 unmittelbar zum Stopp der Öffnungs- oder Schließbewegung der Fahrzeugtür 1 führt. It should also be noted that this bevel gear or the bevel drive and also the motor 13 are self-locking, so that stopping the motor 13 immediately stops the opening or closing movement of the vehicle door 1 .
Insgesamt ist somit erkennbar, dass vorliegend das Winkeltriebelement 15, welches türfest beziehungsweise mit dem türseitigen Scharnierelement 16 verbunden ist, durch den karosserieseitig festen Winkeltrieb beziehungsweise dessen Motor 13 angetrieben sind. Die Drehbewegung des Winkeltriebelements 15 entspricht dabei der Schwenkbewegung der Fahrzeugtür 1 und kann beispielsweise etwa 45 bis 90 Grad betragen. Dabei kann der Türantrieb sowohl auf ein oberes als auch ein unteres Scharnier 2 wirken. Gleichfalls ist es auch denkbar, dass der Antrieb auf mehrere Scharniere 2 wirkt, wobei beispielsweise zwei Türantriebe verwendet werden, welche synchron laufen. Somit würde ein Antrieb geschaffen werden, der auf beide Scharniere 2 wirkt. Dabei wäre es denkbar, die beiden Scharniere 2 durch eine Drehwelle zu verbinden, wobei der Antrieb auf die Drehwelle wirkt und dessen Drehmoment an beide Scharniere weitergeleitet wird, hierzu sind eine Hohlwelle und eventuell eine Abstützung erforderlich. Der Vorteil einer solchen Ausgestaltung wäre ein reduziertes Schwingverhalten der Tür und diese würde schneller und harmonischer abbremsen. Overall, it can thus be seen that in the present case the angle drive element 15 which is fixed to the door or to the hinge element 16 on the door side is driven by the angle drive which is fixed on the bodywork side or its motor 13 . The rotational movement of the angle drive element 15 corresponds to the pivoting movement of the vehicle door 1 and can be, for example, about 45 to 90 degrees. The door drive can act on both an upper and a lower hinge 2. Likewise, it is also conceivable that the drive acts on several hinges 2, with two door drives being used, for example, which run synchronously. Therewith a drive would be created that acts on both hinges 2. It would be conceivable to connect the two hinges 2 by a rotary shaft, with the drive acting on the rotary shaft and its torque being transmitted to both hinges. A hollow shaft and possibly a support are required for this. The advantage of such a configuration would be a reduced vibration behavior of the door and this would brake faster and more harmoniously.
Fig. 3 zeigt eine Türantriebseinrichtung, welche im Wesentlichen identisch aufgebaut ist zu derjenigen gemäß Fig. 1. Deshalb soll im Weiteren nur auf die Unterschiede eingegangen werden und ansonsten gleiche Bezugszeichen für gleiche Bauteile verwendet werden. FIG. 3 shows a door drive device which is constructed essentially identically to that according to FIG. 1. Therefore, only the differences will be discussed below and otherwise the same reference numbers will be used for the same components.
Aus Fig. 3 ist insbesondere erkennbar, dass vorliegend jeweilige Anschläge, ein türseitiger Anschlag 19 und ein karosserieseitiger Anschlag 20, vorgesehen sind, durch welche ein maximaler Öffnungswinkel der Fahrzeugtür 1 begrenzt ist. It can be seen in particular from FIG. 3 that in the present case respective stops, a door-side stop 19 and a body-side stop 20, are provided, by means of which a maximum opening angle of the vehicle door 1 is limited.
Die beiden Anschläge 19, 20, welche beispielsweise mit dem Winkeltriebelement 15 fest verbunden sind und bei deren antriebsbedingter Drehung um die Drehachse w, s an dem jeweiligen türseitigen Scharnierelement 6 abstützen, bewirken dabei, dass die Fahrzeugtür 1 beispielsweise bis zu einem maximalen Öffnungswinkel von 90 Grad geöffnet werden kann. Ist dieser Öffnungswinkel erreicht, so kommen die beiden Anschläge 19, 20 beispielsweise mit dem entsprechenden Scharnierelement 6 in Kontakt und begrenzen somit den Öffnungsschwenkbereich. Allerdings sollen die Anschläge 19, 20 lediglich im Rohbau der Kraftwagenkarosserie bei angeschlagenen Türen dazu dienen, Beschädigungen beispielsweise der Seitenwand infolge einer übermäßigen Türöffnung zu vermeiden. Aus diesem Grund ist in Fig. 3 ein Luftspalt zwischen den Bauteilen 20 und 6 vorgesehen. Nach dem Rohbau sollen die Anschläge jedoch vorzugsweise nicht mehr zum Einsatz kommen, um beispielsweise Lackabplatzungen an den Anschlägen zu vermeiden. Vielmehr soll dann insbesondere eine Türbremse mit zugehörigem Fangband den maximalen Öffnungsschwenkbereich der Tür begrenzen. The two stops 19, 20, which are firmly connected to the angle drive element 15, for example, and which are supported on the respective door-side hinge element 6 during their drive-related rotation about the axis of rotation w, s, cause the vehicle door 1 to open, for example, up to a maximum angle of 90 degrees can be opened. When this opening angle is reached, the two stops 19, 20 come into contact with the corresponding hinge element 6, for example, and thus limit the opening pivoting range. However, the stops 19, 20 should only serve to prevent damage to the side wall, for example, as a result of excessive door opening, in the shell of the motor vehicle body when the doors are open. For this reason, an air gap is provided between the components 20 and 6 in FIG. After the body shell, however, the stops should preferably no longer be used, for example to avoid paint chipping off the stops. Rather, a door brake with the associated catch strap should then in particular limit the maximum opening pivoting range of the door.
Die beschrieben Anschläge 19, 20 sind beispielsweise als Adapterlösung denkbar, beispielsweise bei einer nachträglichen Integration des Antriebs. The stops 19, 20 described are conceivable, for example, as an adapter solution, for example with a subsequent integration of the drive.
Fig. 4 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht die Türantriebseinrichtung mit der Gewindespindel 14 und dem Winkeltriebelement 15, welches vorliegend symbolhaft unter Vermittlung einer drehfest mit dem Winkeltriebelement verbundenen Welle 21 mit dem türseitigen Scharnierelement 6 verbunden ist. Zwischen dem Winkeltriebelement 15 und dem türseitigen Scharnierelement 6 ist hierbei eine Kupplung 22 mit jeweiligen Kupplungsteilen 23, 24 dargestellt, welche auf in weiter noch näher beschriebene Weise miteinander in Eingriff beziehungsweise außer Eingriff kommen können. Die Kupplung 22 ist vorliegend beispielhaft zwischen dem Winkeltriebelement 15 und dem türseitigen Scharnierelement 6 angeordnet. 4 shows a schematic perspective view of the door drive device with the threaded spindle 14 and the angle drive element 15, which is symbolically connected to the door-side hinge element 6 via a shaft 21 connected non-rotatably to the angle drive element. A coupling 22 with respective coupling parts 23, 24 is shown between the angle drive element 15 and the door-side hinge element 6, which can engage or disengage with one another in a manner described in more detail below. In the present example, the coupling 22 is arranged between the angle drive element 15 and the hinge element 6 on the door side.
Gegebenenfalls kann die Kupplung 22 auch an einer anderen Stelle innerhalb des durch den Türantrieb gebildeten Antriebsstrangs zum Antrieb der Fahrzeugtür 1 angeordnet sein. In diesem Antriebsstrang muss die Kupplung 22 immer nach dem Winkeltriebelement 15 angeordnet sein. If necessary, the clutch 22 can also be arranged at a different point within the drive train formed by the door drive for driving the vehicle door 1 . In this drive train, the clutch 22 must always be arranged after the angle drive element 15 .
Das Winkeltriebelement 15 braucht nur eine Drehbewegung um ca. 90°auszuführen und kommt somit nicht mit der eindrehenden Tür 1 in Kontakt. Die Position des Winkeltriebes ist durch die Scharnierachse w, s bestimmt. Der Antrieb kann auf das obere als auch auf das untere Türscharnier 2 wirken. Es ist auch denkbar, dass der Antrieb auf beide Türscharniere 2 wirkt. The angle drive element 15 only needs to rotate by about 90° and therefore does not come into contact with the rotating door 1 . The position of the angle drive is determined by the hinge axis w, s. The drive can act on the upper as well as on the lower door hinge 2. It is also conceivable that the drive acts on both door hinges 2 .
Die in Fig. 4 symbolisch angedeutete Kupplung 22 soll hier beispielhaft zunächst als elektrisch schaltbare Kupplung erläutert werden. Hierbei sind die beiden Kupplungselemente 23, 24 über entsprechende Magnetkräfte miteinander verbindbar und lösbar, dass entweder ein vorzugsweise definiertes Moment übertragen werden kann, oder nicht. The clutch 22 indicated symbolically in FIG. 4 is to be explained here by way of example first as an electrically switchable clutch. In this case, the two coupling elements 23, 24 can be connected and released with one another via corresponding magnetic forces, so that either a preferably defined moment can be transmitted or not.
Die gezeigte Kupplung 22 ist beispielsweise notwendig, um bei einem Defekt im Antrieb die Tür 1 öffnen und schließen zu können und um bei Stromausfall beziehungsweise leerer Batterie die Tür 1 ebenfalls manuell bedienen zu können, weil der Türantrieb selbsthemmend ist. Die vorliegende Kupplung 22 sollte bei geschlossener Tür 1 offen sein. Nachdem ein Öffnungsbefehl gegeben wird (per Fernbedienung; Taster; Türaussen- bzw. Türinnengriff) wird das Türschloss geöffnet und die Tür 1 öffnet sich durch Schloss und Türdichtung einige Grad. Gleichzeitig schließt die Kupplung 1 und treibt die Tür an. Bei Stromausfall im Fahrzeug ist die Kupplung 22 offen. Auch bei eingerastetem Schloss ist die Kupplung 22 dann offen. The coupling 22 shown is necessary, for example, to be able to open and close the door 1 in the event of a defect in the drive and to also be able to operate the door 1 manually in the event of a power failure or empty battery, because the door drive is self-locking. The present clutch 22 should be open when the door 1 is closed. After an opening command is given (by remote control; button; outside or inside door handle), the door lock is opened and door 1 opens a few degrees with the lock and door seal. At the same time, clutch 1 closes and drives the door. In the event of a power failure in the vehicle, the clutch 22 is open. Even when the lock is engaged, the clutch 22 is then open.
Die Kupplung 22 sollte dabei folgende Eigenschaften haben: The clutch 22 should have the following properties:
Sie sollte ein Moment übertragen können, um die Tür 1 zu bewegen in Richtung auf und zu (inklusive Schräglagen). Sie sollte überdrückt werden können (bei Einklemmgefahr (bevorzugt beim Türschließen) oder beim Kontakt mit einem Hindernis). It should be able to transmit a moment to move door 1 in the open and closed direction (including inclined positions). It should be able to be overridden (if there is a risk of pinching (preferably when closing the door) or if you come into contact with an obstacle).
Sie sollte auch spannungslos eine definierte Haltekraft haben, damit die Kupplung überdrückbar ist, beispielsweise zum manuellen Öffnen der Tür. It should also have a defined holding force when de-energized so that the clutch can be overridden, for example to open the door manually.
Sie sollte spannungslos sein, wenn das Türschloss geschlossen ist beziehungsweise wenn die Tür länger als einige Sekunden offen ist. Sie sollte durch die übertragbaren Moment auf Windkräfte, Einklemmkräfte, Auftreffen auf Hindernisse etc. abgestimmt sein. It should be voltage-free when the door lock is closed or when the door is open for more than a few seconds. It should be matched to wind forces, trapping forces, hitting obstacles, etc., by means of the torque that can be transmitted.
In den Fig. 5a und 5b ist in einer axialen Schnittansicht beziehungsweise einer radialen Schnittansicht beispielhaft die Ausgestaltung eine alternativen Kupplung 22 zu der gemäß Fig. 4 angedeutet, welche nicht elektrisch, sondern mechanisch betätigbar ist. Die Kupplung 22 ist dabei alternativ oder zusätzlich zu der beschriebenen elektrisch betätigbaren Kupplung 22 gemäß Fig. 4 einsetzbar. In FIGS. 5a and 5b, the design of an alternative clutch 22 to that according to FIG. 4 is indicated by way of example in an axial sectional view or a radial sectional view, which clutch can be actuated mechanically rather than electrically. The clutch 22 can be used as an alternative or in addition to the described electrically actuable clutch 22 according to FIG.
Hierbei sind in Axialrichtung der Welle 21 die beiden Kupplungsteile 23, 24 im Bereich einer Formschlussverbindung 25 miteinander in Eingriff. Die Formschlussverbindung 25 wird dabei durch ein im Querschnitt trapezförmiges Keilelement 26 mit entsprechenden Formschrägen 27 (Fig. 5a) gebildet, welches von einer Stirnseite des Kupplungsteils 23 in Richtung des Kupplungsteils 24 absteht, und welches in ein Vertiefungselement 28 mit entsprechenden Formschrägen 29 eingreift, welches in die dem Kupplungsteil 23 zugewandte Stirnseite des Kupplungsteils 24 eingreift. Here, in the axial direction of the shaft 21, the two coupling parts 23, 24 in the area of a form-fitting connection 25 engage with one another. The form-fitting connection 25 is formed by a wedge element 26 with a trapezoidal cross-section and corresponding drafts 27 (Fig. 5a), which protrudes from an end face of the coupling part 23 in the direction of the coupling part 24, and which engages in a recess element 28 with corresponding drafts 29, which engages in the end face of the coupling part 24 facing the coupling part 23 .
Das Keilelement 26 weist dabei über seine gesamte Erstreckung einen einheitlichen trapezförmigen Querschnitt auf. Dies wird auch durch die durchgehenden Linien 27.1 der Kanten der Formschrägen 27 zur Stirnseite des Kupplungsteils 23 hin deutlich, von welchen sich das Keilelement 26 bis zu einer unteren, stegartigen Kontaktfläche K 27.2 erstreckt. Das Vertiefungselement 28 weist hingegen an der Stirnseite des Kupplungsteils 24 jeweilige Linien 29.1 auf, von welchen ausgehend sich das Vertiefungselement 28 in das Kupplungsteil 24 mit dem Formschrägen 29 erstreckt bis zu einer etwa X-förmigen Grundfläche 29.2, welche dadurch gebildet ist, dass die Formschrägen 29 in einem Winkel a von jeweils etwa 5 - 40° zu einer Mittellinie a verlaufen. Ist die Kupplung 22 eingerastet, sind die Kontaktfläche 27,2 und die Grundfläche 29,2 miteinander in Kontakt. The wedge element 26 has a uniform trapezoidal cross section over its entire extent. This is also made clear by the continuous lines 27.1 of the edges of the bevels 27 towards the end face of the coupling part 23, from which the wedge element 26 extends to a lower, web-like contact surface K 27.2. The indentation element 28, on the other hand, has lines 29.1 on the end face of the coupling part 24, from which the indentation element 28 extends into the coupling part 24 with the draft 29 up to an approximately X-shaped base surface 29.2, which is formed by the fact that the drafts 29 run at an angle a of about 5-40° to a center line a. If the clutch 22 is engaged, the contact surface 27.2 and the base 29.2 are in contact with each other.
Das insgesamt etwa X-förmige Vertiefungselement 28 bewirkt, dass die jeweiligen Formschrägen 27 auf Seiten des Keilelements 26 des Kupplungsteils 23 und die jeweiligen Formschrägen 29 des Vertiefungselements 28 des Kupplungsteils 24 aus einer durch die Mittellinie a definierte Mittelstellung in Anlage zueinander kommen, wenn die Kupplungselemente 23, 24 in einer gegenseitigen Relativbewegung um die oben erläuterten 5 - 40° in die eine oder andere Richtung zueinander verdreht werden. Dies bedeutet nichts anderes, dass die die Kupplungselemente 23, 24 ausgehend von der Mittelstellung gemäß Mittellinie a erst in die eine oder die andere Richtung relativ zueinander verdreht werden können, bevor ein Formschluss/Eingriff erfolgt und eine Momentenübertragung der Kupplung 22 erfolgt. Dieses Spiel soll im Weiteren als Freigang der Kupplung 22 bezeichnet werden. The overall approximately X-shaped recess element 28 causes the respective drafts 27 on the side of the wedge element 26 of the coupling part 23 and the respective drafts 29 of the recess element 28 of the coupling part 24 from a come into contact with one another in the center position defined by the center line a when the coupling elements 23, 24 are rotated in one direction or the other in a mutual relative movement by the 5-40° explained above. This means nothing else, that the coupling elements 23, 24, starting from the central position according to the center line a, can only be rotated in one direction or the other relative to one another before a form fit/engagement takes place and a torque transmission of the clutch 22 takes place. This play will be referred to below as the free movement of the clutch 22 .
Die der Eingriff beziehungsweise die formschlüssige Verbindung zwischen den Kupplungselementen 23, 24 und deren Formschlusselementen - dem Keilelement 26 und dem Vertiefungselement 28 - wird durch ein mit Pfeilen symbolisch angedeutetes Federelement 30 bewerkstelligt, welches sich beispielhaft an einem fest an der Welle 21 angeordneten Scheibenelement 31 abstützt. Die Federkraft bewirkt, dass Kontaktfläche 27,2 und die Grundfläche 29,2 miteinander in Kontakt sind. Durch eine geeignete Beschichtung wird ein gewünschter Reibbeiwert zwischen den Kupplungselementen 23, und 24 hierüber erreicht. The engagement or the form-fitting connection between the coupling elements 23, 24 and their form-fitting elements - the wedge element 26 and the recess element 28 - is brought about by a spring element 30 symbolically indicated by arrows, which is supported, for example, on a disc element 31 arranged fixedly on the shaft 21 . The spring force causes the contact area 27.2 and the base area 29.2 to be in contact with one another. A desired coefficient of friction between the clutch elements 23 and 24 is achieved by means of a suitable coating.
Auch die jeweiligen Formschrägen 27 auf Seiten des Keilelements 26 des KupplungsteilsAlso the respective drafts 27 on the side of the wedge element 26 of the coupling part
23 und die jeweiligen Formschrägen 29 des Vertiefungselements 28 des Kupplungsteils23 and the respective drafts 29 of the recess element 28 of the coupling part
24 sind mit jeweiligen Beschichtungen versehen, so dass auch hier ein gewünschter Reibbeiwert einstellbar ist. Dieser ist vorzugsweise kleiner als der Reibbeiwert zwischen Kontaktfläche 27,2 und die Grundfläche 29.2, was jedoch kompensiert wird durch die erhöhte Kraft der Druckfeder 30, welche sich beim Zusammenwirken der Formschrägen sukzessive progressiv oder linear erhöht, bevor es zum Ausrasten der Kupplung kommt. 24 are provided with respective coatings, so that a desired coefficient of friction can also be set here. This is preferably smaller than the coefficient of friction between the contact surface 27.2 and the base surface 29.2, but this is compensated for by the increased force of the compression spring 30, which gradually increases progressively or linearly when the draft angles interact before the clutch disengages.
Beim Überschreiten eines übertragbaren Drehmoments gelangen das Keilelement 26 und das Vertiefungselement 28 im Bereich ihrer jeweiligen Formschrägen 27, 29 außer Eingriff, wobei sich das eine Kupplungselement 23 gegen die Federkraft des Federelements 30 von dem anderen Kupplungselement 24 in Axialrichtung der Welle 21 entfernt und somit das Keilelement 26 und das Vertiefungselement 28 außer Eingriff gelangen. Somit rutschen die beiden Kupplungselemente 23, 24 durch. Dabei kommt die Kontaktfläche 27.2 in Kontakt mit einem Plateau 29.3 des Kupplungselements 24. Auch das Plateau 29.3 ist mit einer Beschichtung versehen, so dass auch zwischen der Kontaktfläche 27.1 und dem Plateau 29.3 bei ausgerückter Kupplung 22 ein entsprechender Reibbeiwert vorliegt. Nachdem die beiden Kupplungselemente 23, 24 beziehungsweise deren Vertiefungselement 28 und deren Keilelement 26 die Formschrägen 29 beziehungsweise 27 verlassen haben, liegt zudem die höchste Federkraft des Federelements 30 an. Somit liegt auch das höchste übertragbare Drehmoment beim Verlassen der Formschlussverbindung 25 an. Mit diesen Maßnahmen ist sichergestellt, dass beispielsweise auch bei einem Stromausfall beziehungsweise einem Defekt des Türantriebs die Fahrzeugtür 1 manuell geöffnet und geschlossen werden kann. Zudem ist sichergestellt, dass eine Grundposition immer gefunden wird, wenn die beiden Kupplungselemente 23, 24 wieder miteinander in Eingriff kommen. When a transmissible torque is exceeded, the wedge element 26 and the recess element 28 disengage in the area of their respective drafts 27, 29, with one coupling element 23 moving away from the other coupling element 24 in the axial direction of the shaft 21 against the spring force of the spring element 30 and thus Wedge member 26 and the recess member 28 disengaged. Thus, the two coupling elements 23, 24 slip. The contact surface 27.2 comes into contact with a plateau 29.3 of the clutch element 24. The plateau 29.3 is also provided with a coating, so that there is also a corresponding coefficient of friction between the contact surface 27.1 and the plateau 29.3 when the clutch 22 is disengaged. After the two coupling elements 23, 24 or the recess element 28 and the wedge element 26, the Having left drafts 29 or 27, the highest spring force of the spring element 30 is also present. The highest torque that can be transmitted is therefore also present when leaving the form-fitting connection 25 . These measures ensure that, for example, in the event of a power failure or a defect in the door drive, the vehicle door 1 can be opened and closed manually. In addition, it is ensured that a basic position is always found when the two coupling elements 23, 24 come into engagement with one another again.
Demzufolge erfolgt vorliegend die Momentübertragung kraftschlüssig zwischen den Kupplungselementen 23 und 24. Das Kupplungselement 24 kann also vom Kupplungselement 23 abheben und anschließend können die beiden Formschrägen 27, 29 wieder in Kontakt kommen. Eine Steuerung der Kontaktierung der Formschrägen 27 und 29 kann dabei durch geeignete Beschichtungen erfolgen, und somit durch eine Einstellung der Reibbeiwerte. Die Reibung kann man bekanntlich beeinflussen durch Beschichtung, Schräge/Steigerung der Federkraft und durch die Rauhheit. Auf jeden Fall haben die Kupplungselemente 23, 24 - bedingt durch die Federn 30 - eine höhere Anpresskraft und können ein höheres Moment übertragen, insbesondere da die Reibkraft unabhängig von der Fläche ist und somit der Anstieg des übertragbaren Moments abgestimmt werden kann durch unterschiedliche Winkel am Teil 29 (flacher, steiler oder Kurve). Zudem ist auch eine Abstimmung mit den Federn möglich, da es sich vorzugsweise um progressiv gewickelte Federn handelt. Consequently, in the present case, the torque is transmitted in a non-positive manner between the coupling elements 23 and 24. The coupling element 24 can therefore lift off the coupling element 23 and then the two draft bevels 27, 29 can come into contact again. The contacting of the drafts 27 and 29 can be controlled by suitable coatings and thus by adjusting the coefficients of friction. As is well known, friction can be influenced by coating, inclination/increasing the spring force and roughness. In any case, the coupling elements 23, 24 - due to the springs 30 - have a higher contact pressure and can transmit a higher torque, especially since the frictional force is independent of the area and the increase in the transmittable torque can therefore be adjusted by different angles on the part 29 (flatter, steeper or curve). In addition, coordination with the springs is also possible, since the springs are preferably progressively wound.
Eine Anordnung einer solchen Kupplung 22 kann auch auf andere Weise bewerkstelligt werden. Hierbei wäre ein Topf mit einem runden Element denkbar, und im Topf ein Freilauf nach Art einer radialen Kupplung. An arrangement of such a clutch 22 can also be accomplished in other ways. A pot with a round element would be conceivable here, and in the pot a freewheel in the manner of a radial clutch.
Eine alternative Gestaltung dieser Kupplung 22 ist außerdem in Fig. 6 in einer Draufsicht beziehungsweise in zwei alternativen Schnittansichten dargestellt. Auch hierbei sind wieder beispielsweise zwei Kupplungselemente 23, 24 analog zur Ausführungsform gemäß den Fig. 5a und 5b vorgesehen, die entlang einer hier nicht dargestellten Welle 21 in Axialrichtung relativ zueinander verlagerbar sind. Insbesondere ist hierbei ein Kupplungselement 23 relativ zum anderen Kupplungselement 24 axial der entsprechenden Welle 21 verlagerbar, und zwar gegen die Federkraft eines nicht gezeigten Federelements. Auch hierbei sind wieder jeweilige Keilelemente 26 beispielsweise in Form jeweiliger Zylinder, Kegel oder dergleichen Kerben vorgesehen, welche in korrespondierende Vertiefungselemente 28 eingreifen. Im unteren Ausführungsbeispiel sind jeweilige Kugeln 26 vorgesehen, welche in entsprechende Vertiefungen 28 eingreifen. Bei Überschreiten eines gewissen, zu übertragenden Drehmoments wirkt auch hier die vorliegende Kupplung als Rutschkupplung, bei welcher die beiden Kupplungselemente 23, 24 relativ zueinander verdreht werden können, sodass ein durch den Türantrieb eingetragenes Drehmoment nicht mehr übertragen werden kann. Sobald die Kugel 26 in ihre Führung/Vertiefung 28 gegen eine Feder gedrückt wird und sich auf der gegenüberliegende Seite abstützt, erhöht sich Kraft auf der Kugel 26 und somit die Kupplungskraft. Durch Bahnen, die konisch auslaufen, wird kann dies auch gesteuert werden. An alternative design of this coupling 22 is also shown in FIG. 6 in a plan view and in two alternative sectional views. Again, for example, two coupling elements 23, 24 are provided analogously to the embodiment according to FIGS. 5a and 5b, which can be displaced relative to one another in the axial direction along a shaft 21, not shown here. In particular, one coupling element 23 can be displaced axially of the corresponding shaft 21 relative to the other coupling element 24, specifically against the spring force of a spring element (not shown). Here, too, respective wedge elements 26 are provided, for example in the form of respective cylinders, cones or similar notches, which engage in corresponding depression elements 28 . In the lower embodiment, respective balls 26 are provided, which in corresponding Recesses 28 engage. If a certain torque to be transmitted is exceeded, the present clutch also acts as a slipping clutch in which the two clutch elements 23, 24 can be twisted relative to one another, so that a torque introduced by the door drive can no longer be transmitted. As soon as the ball 26 is pressed into its guide/recess 28 against a spring and is supported on the opposite side, force on the ball 26 and thus the clutch force increases. This can also be controlled by tracks that end conically.
Bei einer mittels des Türantriebs gehemmten Fahrzeugtür kann somit manuell die Tür geöffnet werden, um beispielsweise einen Notausstieg oder dergleichen zu realisieren. Mit anderen Worten bewegen sich somit die beiden Kupplungselemente 23, 24 unter Einwirkung der Federvorspannung synchron, beispielsweise auch dann, wenn innerhalb des Türantriebs ein entsprechendes Öffnungsmoment oder Schließmoment mittels des entsprechenden Motors 13 auf die Fahrzeugtür 1 übertragen werden soll. Wird beispielsweise durch einen äußeren Eingriff wie ein manuelles Festhalten, Beschleunigen oder dergleichen erreicht, dass der Motor 13 und der Abtrieb nicht mehr synchron laufen, so kommen die beiden Kupplungselemente 23, 24 außer Eingriff und die Fahrzeugtür kann beispielsweise manuell betätigt werden. Wird beispielsweise durch einen manuellen Eingriff eine Tür schneller bewegt, so kann dies ebenfalls durch die Kupplung 22 übertragen werden. Dies führt dazu, dass der Türantrieb entlastet wird. Wird dies erkannt, kann der Motor 13 beispielsweise beschleunigt drehen. Dies gilt jedoch immer nur in einer Richtung. Beim Zufahren kann demzufolge schneller geschlossen, beim Auffahren schneller geöffnet werden. In the case of a vehicle door blocked by means of the door drive, the door can thus be opened manually, for example in order to implement an emergency exit or the like. In other words, the two coupling elements 23, 24 move synchronously under the action of the spring preload, for example even when a corresponding opening torque or closing torque is to be transmitted to the vehicle door 1 by the corresponding motor 13 within the door drive. If, for example, an external intervention such as manual detention, acceleration or the like causes the motor 13 and the output to no longer run synchronously, the two clutch elements 23, 24 are disengaged and the vehicle door can be actuated manually, for example. If, for example, a door is moved more quickly by manual intervention, this can also be transmitted by the clutch 22 . This means that the door drive is relieved. If this is recognized, the motor 13 can, for example, rotate at an accelerated rate. However, this only ever applies in one direction. As a result, it can be closed faster when closing and opened faster when driving up.
Generell ist dabei zu berücksichtigen, dass eine derartige Kupplung 22 bei einem selbstsperrenden Türantrieb beziehungsweise Türgetriebe erforderlich ist, um beispielsweise bei einem defekten Antrieb die Fahrzeugtür 1 öffnen und schließen zu können, oder um beispielsweise bei einem Stromausfall oder dergleichen ebenfalls die Fahrzeugtür 1 bedienen zu können. Die Kupplung 22 sollte dabei so ausgebildet sein, dass sie die notwendigen Momente übertragen kann, um die Fahrzeugtür 1 auch bei Schräglagen bewegen zu können. Dabei sollte die Kupplung 22 überdrückt werden können, um beispielsweise einer Einklemmgefahr entgegenzuwirken oder bei einem Kontakt mit einem Hindernis entsprechend nachzugeben. Dabei sollte die Kupplung 22 auch spannungslos eine definierte Haltekraft haben, also beispielsweise dann, wenn das Türschloss geschlossen ist und die Fahrzeugtür 1 länger als eine gewisse Dauer offen ist. Die Funktionsweise der Kupplung 22 gemäß Fig. 4 ist dabei so vorgesehen, dass die Kupplung 22 bei geschlossener Fahrzeugtür 1 offen ist. Die bedeutet, dass diese mit Handkraft geöffnet werden kann. Nachdem ein Öffnungsbefehl beispielsweise per Fernbedienung, Taster, Türaußen- oder Türinnengriff gegeben worden ist, wird das Türschloss geöffnet und die Fahrzeugtür 1 öffnet sich beispielsweise bedingt durch Initialisierung mittels des Türschlosses oder einer Türdichtung um einige Winkelgrad. Der notwendige Freigang zwischen den Kupplungsteilen 23, 24 hierzu ergibt sich durch die zuvor beschriebene Form der miteinander zusammenwirkenden Formschlusselemente der Kupplung 22, nämlich des X-förmigen Vertiefungselements 28 des Kupplungsteils 24 und des Keilelements 26 des Kupplungsteils 23, sowie durch die jeweiligen Formschrägen 27, 29, welche in Anlage zueinander kommen, wenn die Kupplungselemente 23, 24 in einer gegenseitigen Relativbewegung um die oben erläuterten 10 - 20° in die eine oder andere Richtung zueinander verdreht werden. Somit kann die Tür 1 beispielsweise durch die Dichtungskräfte geöffnet werden, wobei der notwendige Freigang zum Öffnen der Tür durch die Kupplungselemente 23, 24 bereitgestellt wird, ohne dass die Kupplung 22 betätigt werden muss. In general, it should be noted that such a clutch 22 is required for a self-locking door drive or door gear, for example to be able to open and close the vehicle door 1 in the event of a defective drive, or to be able to operate the vehicle door 1 in the event of a power failure or the like . The clutch 22 should be designed in such a way that it can transmit the torques necessary to be able to move the vehicle door 1 even in inclined positions. In this case, the clutch 22 should be able to be pushed over, for example to counteract the risk of being trapped or to yield accordingly in the event of contact with an obstacle. The clutch 22 should also have a defined holding force when there is no voltage, for example when the door lock is closed and the vehicle door 1 is open for longer than a certain period of time. The functioning of the clutch 22 according to FIG. 4 is provided in such a way that the clutch 22 is open when the vehicle door 1 is closed. This means that it can be opened with manual force. After an opening command has been given, for example by remote control, button, outside or inside door handle, the door lock is opened and the vehicle door 1 opens by a few angular degrees, for example due to initialization by means of the door lock or a door seal. The necessary clearance between the coupling parts 23, 24 for this results from the previously described shape of the interacting form-fitting elements of the coupling 22, namely the X-shaped recess element 28 of the coupling part 24 and the wedge element 26 of the coupling part 23, as well as the respective bevels 27, 29, which come into contact with one another when the coupling elements 23, 24 are rotated in one direction or the other in a mutual relative movement by the above-mentioned 10-20°. The door 1 can thus be opened, for example, by the sealing forces, with the necessary clearance for opening the door being provided by the coupling elements 23, 24, without the coupling 22 having to be actuated.
Im weiteren Verlauf der Öffnungsbewegung wird die Tür 1 dann wieder mittels des Türantriebs 12 angetrieben. Hierbei kann beispielsweise nach dem Schließen der Tür die Kupplung 22 beziehungsweise die Kupplungselemente 23, 24 in eine derartige Position gebracht werden, dass nach dem durch die Dichtungskräfte bedingten Öffnen der Tür die Formschrägen 27 und 29 der Kupplungselemente 23, 24 unmittelbar aneinander anliegen, so dass die Türöffnung nach dem Schließen der Kupplung 22 unmittelbar beginnen kann. Zudem ist es auch möglich, dass beim Schließen der Tür der Türantrieb vorzeitig gestoppt wird, wenn die Schließteile der Zuziehhilfe des Türschlosses miteinander in Eingriff kommen. Der letzte Weg der Schließbewegung kann dann bei bereits stehender Kupplung 22 erfolgen, indem der Freigang zwischen Kupplungselementen 23, 24 genutzt wird. Wird dann die Tür 1 wieder geöffnet, steht die Kupplung 22 automatisch richtig, um über die Formschrägen 27 und 29 der Kupplungselemente 23, 24 sofort wieder Kräfte übertragen zu können. In the further course of the opening movement, the door 1 is then driven again by means of the door drive 12 . For example, after closing the door, the coupling 22 or the coupling elements 23, 24 can be brought into a position such that after the door has been opened due to the sealing forces, the drafts 27 and 29 of the coupling elements 23, 24 are in direct contact with one another, so that the door opening after closing the clutch 22 can begin immediately. In addition, it is also possible that when the door is closed, the door drive is stopped prematurely if the closing parts of the closing aid of the door lock come into engagement with one another. The final path of the closing movement can then take place when the clutch 22 is already stationary, in that the clearance between the clutch elements 23, 24 is used. If the door 1 is then opened again, the coupling 22 is automatically in the correct position so that forces can be transmitted again immediately via the drafts 27 and 29 of the coupling elements 23, 24.
Die Kupplung 22 ist vom Lieferanten beispielsweise auf ein definiertes Moment eingestellt und kann ein definiertes Moment übertragen. Dies kann beispielsweise durch eine in einem Loch angeordnete Feder erreicht werden, welche durch Eindrehen einer Schraube einstellbar ist. Der Türantrieb liefert demgegenüber ein höheres Moment. Da die für die Türöffnung und Türschließung (bis zur Übergabe an das elektrische Zuziehschloß/Servoschloß) relativ kurz ist, bewegt sich die Kupplung 22 wie in den Bildern 5a und b sowie Fig. 6 dargestellt und rastet aus. Das vom Türantrieb bereitgestellte Moment ist dabei höher als das für die normale Türbewegung und somit die Stromaufnahme. Deshalb steht ein breites Spektrum zur Verfügung in dem der Türantrieb arbeiten kann. Ein Anstieg der Kraft des Türantriebes beim Blockieren der Tür 1 ist also erkennbar und es kann beispielsweise ein Reversieren eigeleitet werden. Eine Synchronisation des Türantriebs und der Kupplung 22 findet automatisch beim Türschließen statt. Der Türantrieb bringt die Tür 1 in ihre Vorschließstellung und das Zuziehschloß/Servoschloß bewegt die Tür 1 in die Endstellung. Somit überwindet insbesondere das Zuziehschloß/Servoschloß die Dichtungskräfte und nicht der Türantrieb. Ein Defekt des Türantriebs lässt immer ein Öffnen und Schließen der Tür zu. The clutch 22 is set by the supplier, for example, to a defined torque and can transmit a defined torque. This can be achieved, for example, by a spring arranged in a hole, which can be adjusted by screwing in a screw. The door drive, on the other hand, delivers a higher torque. Since the opening and closing of the door (up to the transfer to the electric closing lock/servo lock) is relatively short, the clutch 22 moves as in FIGS Pictures 5a and b and Fig. 6 shown and snaps out. The torque provided by the door drive is higher than that for normal door movement and thus the power consumption. Therefore, a wide spectrum is available in which the door drive can work. An increase in the force of the door drive when the door 1 is blocked can therefore be recognized and a reversal can be initiated, for example. A synchronization of the door drive and the clutch 22 takes place automatically when the door is closed. The door drive brings the door 1 into its pre-closed position and the closing lock/servo lock moves the door 1 into the end position. Thus, in particular, the cinching lock/power lock overcomes the sealing forces and not the door operator. A defect in the door drive always allows the door to be opened and closed.
Die Kupplung 22 sollte dabei folgende Momente übertragen können, wenn eine rein mechanische Lösung gegeben ist: The clutch 22 should be able to transmit the following torques if there is a purely mechanical solution:
Antriebs- und Abtriebsseite sind durch die Feder 30 vorgespannt. Es kann somit eine definierte Kraft übertragen werden. Toleranzen sind vom Lieferanten einstellbar (Federvorspannung). The input and output sides are prestressed by the spring 30. A defined force can thus be transmitted. Tolerances can be set by the supplier (spring preload).
Bei Einklemmgefahr beziehungsweise bei Stromausfall kann die Tür 1 mit erhöhten Wiederstand bewegt werden. If there is a risk of being trapped or if there is a power failure, door 1 can be moved with increased resistance.
Bei der beschriebenen Kupplung 22 wird demzufolge durch Auslegung der Federn 30 die Anpresskraft so definiert, dass die Tür 1 unter allen Umständen (Bergauf/Bergab oder beim Schrägparken beispielsweise mit zwei Rädern auf einem erhöhten Gehweg) immer geöffnet oder geschlossen werden kann, aber ihre Position beibehält. Das Moment beziehungsweise die Leistung des Antriebs ist immer höher als die Kupplung 22 in Ihrer Ausgangslage übertragen kann. Es besteht daher grundsätzlich die Möglichkeit, dass sich die Kupplungsteile 23, 24 zueinander verdrehen können. Beim Weiterbewegen des Antriebs werden die Kupplungsteile 23, 24 auseinandergedrückt und damit auch die Federn 30 zusammengedrückt, so dass die Kupplung 22 ein größeres Moment übertragen kann. Ein höheres Moment kann auch durch Änderung der Reibwerte zwischen der unteren Kontaktfläche 27.2 und der Formschräge 27 erreicht werden. Die Abstimmung des Antriebs ist dabei so definiert, dass die übertragbare Kraft/das übertragbare Moment (über die Schräge 27) steigt bis es das obere Plateau 29.3 erreicht hat und konstant bleibt. Der Reibwert kann sich am oberen Plateau 29.3. ändern. Das System ist dabei so ausgelegt, dass es elektrisch auskuppeln kann und das übertragbare Moment höher wird. In the clutch 22 described, the contact pressure is therefore defined by the design of the springs 30 in such a way that the door 1 can always be opened or closed under all circumstances (uphill/downhill or when parking at an incline, for example with two wheels on a raised sidewalk), but its position maintains. The torque or the power of the drive is always higher than the clutch 22 can transmit in its initial position. There is therefore in principle the possibility that the coupling parts 23, 24 can rotate in relation to one another. As the drive continues to move, the coupling parts 23, 24 are pushed apart and the springs 30 are thus also compressed, so that the coupling 22 can transmit a larger moment. A higher moment can also be achieved by changing the coefficients of friction between the lower contact surface 27.2 and the draft 27. The tuning of the drive is defined in such a way that the transmittable force/torque (via the incline 27) increases until it has reached the upper plateau 29.3 and remains constant. The coefficient of friction can be at the upper plateau 29.3. change. The system is designed in such a way that it can disengage electrically and the torque that can be transmitted is higher.
Mit dieser Auslegung wird zudem erreicht, dass beim Schließen der Tür 1 der Antrieb das Servoschloß unterstützt, und beim Öffnen der Tür die Teile 23 und 24 sich zueinander verschieben, bis sie an der Schräge 27 anliegen, wobei beim Reversieren (Eingriff bei Gefahr ist die Betätigungskraft geringer bis es wieder zum Anschlag in der anderen Drehrichtung kommt) dieser Momentenanstieg, der auch ein Leistungsanstieg ist, dedektiert werden kann und der Antrieb auch reversiert (komplett oder auch um einem bestimmten Winkel der Tür 1. This design also ensures that the drive supports the servo lock when door 1 is closed, and parts 23 and 24 when the door is opened move towards one another until they rest against the bevel 27, whereby when reversing (intervention in the event of danger, the actuating force is lower until it comes to a stop again in the other direction of rotation), this increase in torque, which is also an increase in power, can be detected and the drive as well reversed (completely or by a certain angle of door 1.
Die Gewindespindel 14 sollte möglichst wenig Winkelbewegung durchführen, um eine lineare Bewegung der Tür 1 zu erreichen. Alternativ kann natürlich auch eine unterschiedliche Winkelgeschwindigkeit der Tür 1 dargestellt werden, beispielsweise am Anfang beim Öffnen langsam dann schneller, oder umgekehrt. Es ist auch denkbar, am Anfang eine langsame Öffnungsbewegung, dann eine schnellere und zum vollständigen Öffnen dann wieder ein langsamer Bewegung der Tür 1 durchzuführen. Eine denkbare Variante wäre auch, zunächst bis zum Erreichen eines bestimmten Öffnungsmaßes eine schnelle Bewegung der Tür 1 zu vollführen, und dann eine langsame. The threaded spindle 14 should perform as little angular movement as possible in order to achieve a linear movement of the door 1. Alternatively, of course, a different angular velocity of the door 1 can also be represented, for example slowly at the beginning when opening, then faster, or vice versa. It is also conceivable to perform a slow opening movement at the beginning, then a faster movement of the door 1 and then again a slower movement for complete opening. A conceivable variant would also be to first move the door 1 quickly until it has reached a certain opening dimension, and then move it slowly.
Die Tür 1 kann außerdem mit einem an sich bekannten Fangband beziehungsweise einer Türbremse ausgestattet sein. In einer einfachen Ausgestaltung des Fahrzeugs kann dabei das Fangband die bislang bekannten Funktionen übernehmen. Kommt zusätzlich ein Türantrieb zum Einsatz, kann das Fangband beziehungsweise die Türbremse zum Bereitstellen der Endanschläge dienen. Zudem kann durch Ausgestaltung geeigneter Steigungen in dem Fangband beziehungsweise der Türbremse die Öffnungs- und Schließbewegung der Tür beeinflusst werden, um den Türantrieb zu entlasten beziehungsweise zu unterstützen. Zudem kann der Türöffnungswinkel durch die Türbremse ermittelt werden. (Selbstfahreffekt sollten aber nicht weiter gehen). Auch könnte ein leichter Anschlag durch das Fangband beziehungsweise die Türbremse vorhanden sein bei der gesetzlich erlaubten Türöffnung. Diese Türbremse könnte auch verhindern, dass während der Montage die Tür 1 überdrückt wird. Die Anschläge am Scharnier können dann einfacher und weniger stabil sein. The door 1 can also be equipped with a tether known per se or a door brake. In a simple embodiment of the vehicle, the tether can assume the previously known functions. If a door drive is also used, the safety strap or the door brake can be used to provide the end stops. In addition, by designing suitable gradients in the tether or the door brake, the opening and closing movement of the door can be influenced in order to relieve or support the door drive. In addition, the door opening angle can be determined by the door brake. (Self-propelled effect should not go further). There could also be a slight impact from the safety strap or the door brake when the door is opened as permitted by law. This door brake could also prevent door 1 from being pushed over during assembly. The stops on the hinge can then be simpler and less stable.
In den Fig. 7a und 7b sind in einer jeweiligen, ausschnittsweisen und schematischen Schnittansicht analog zu den Fig. 1 und 3 eine alternative Türantriebseinrichtung dargestellt, wobei im Weiteren lediglich auf die Unterschiede zu den bisher beschriebenen Ausführungsformen eingegangen wird. Demzufolge sind vorliegend gleiche Bauelemente auch mit gleichen Bezugszeichen versehen. An alternative door drive device is shown in FIGS. 7a and 7b in a respective partial and schematic sectional view analogous to FIGS. 1 and 3, with only the differences from the previously described embodiments being discussed below. Accordingly, the same components are provided with the same reference symbols in the present case.
Zunächst ist festzuhalten, dass auch bei dieser Ausführungsform das Scharnier 2 die jeweiligen Scharnierelemente, das türseitige Scharnierelement 6 und das karosserieseitige Scharnierelement 7 umfasst, welche um eine entsprechenden Scharnierachse s verschwenkbar sind. Drehtest mit dem türseitigen Scharnierelement 6 ist dabei wiederum das Winkeltriebelement 15 angeordnet, wie dies bereits im Zusammenhang mit den vorherigen Ausführungsformen beschrieben worden ist. First of all, it should be noted that in this embodiment, too, the hinge 2, the respective hinge elements, the door-side hinge element 6 and the body-side hinge element 7 comprises, which are pivotable about a corresponding hinge axis s. Turning test with the door-side hinge element 6, the angle drive element 15 is again arranged, as has already been described in connection with the previous embodiments.
Im Unterschied zu den bisherigen Ausführungsformen ist allerdings vorliegend als karosserieseitiges erstes Getriebeelement ein winkelförmiges beziehungsweise L- förmiges Winkeltriebelement 32 vorgesehen, welches um eine Schwenkachse a verlagerbar ist, welche in Fahrzeughochrichtung und parallel zur Drehachse w des Winkeltriebelements 15 beziehungsweise zur Schwenkachse s der Fahrzeugtür 1 , welche koaxial zur Drehachse w ausgebildet ist, verläuft. Das Winkeltriebelement 32 umfasst dabei ein bogenförmiges Winkeltriebelement 33, welches im Radius derart auf den Abstand zwischen der Schwenkachse a und dem Außenumfang des Winkeltriebelements 15 abgestimmt ist, dass das Winkeltriebelement 33 beim Verschwenken des Winkeltriebelements 32 mit einer außenumfangsseitigen Verzahnung 34 mit der Verzahnung 17 des Winkeltriebelements 15 in Eingriff ist. Am gegenüberliegenden Hebelende 35 ist das Winkeltriebelement 32 mittels eines nicht weiter dargestellten Motors entlang einer Kurvenbahn k um die Schwenkachse a verlagerbar. Eine Verlagerung des Hebelendes 35 des Winkeltriebelements 32 führt somit zu einer Drehbewegung des Winkeltriebelements 33 mit der Verzahnung 34, welche in Eingriff ist mit der Verzahnung 17 des türfesten Winkeltriebelements 15. Die Verlagerung des Hebelendes 35 kann dabei beispielsweise mittels einer Schubstange oder dergleichen Linearantriebs, welcher in den Fig. 7a und 7b durch einen jeweiligen Pfeil 53 symbolisch dargestellt ist, erfolgen. Ebenfalls ist im Ergebnis ersichtlich, dass auch hierdurch ein Winkeltrieb beziehungsweise Winkelgetriebe geschaffen ist, mittels welchem eine Öffnungs- oder Schließschwenkbewegung der Fahrzeugtür 1 zu erreichen ist. In contrast to the previous embodiments, however, an angular or L-shaped angle drive element 32 is provided as the body-side first gear element, which can be displaced about a pivot axis a, which is in the vertical direction of the vehicle and parallel to the axis of rotation w of the angle drive element 15 or to the pivot axis s of the vehicle door 1, which is coaxial to the axis of rotation w, runs. The angle drive element 32 comprises an arcuate angle drive element 33, the radius of which is matched to the distance between the pivot axis a and the outer circumference of the angle drive element 15 in such a way that the angle drive element 33, when the angle drive element 32 pivots, has teeth 34 on the outer circumference with the teeth 17 of the angle drive element 15 is engaged. At the opposite end of the lever 35, the angle drive element 32 can be displaced by means of a motor, not shown, along a curved path k about the pivot axis a. A displacement of the lever end 35 of the angle drive element 32 thus leads to a rotary movement of the angle drive element 33 with the toothing 34, which engages with the toothing 17 of the door-fixed angle drive element 15 symbolically represented by a respective arrow 53 in FIGS. 7a and 7b. The result also shows that this also creates an angle drive or angle gear, by means of which an opening or closing pivoting movement of the vehicle door 1 can be achieved.
In den Fig. 8a und 8b ist in einer jeweiligen axialen beziehungsweise radialen Schnittansicht eine Türantriebseinrichtung gemäß einer alternativen Ausführungsform dargestellt. Hierbei ist ein durch einen nicht dargestellten Motor angetriebenes, um eine Drehachse d drehbares erstes Getriebeelement in Form einer Gewindespindel 36 vorgesehen, welche beispielsweise karosseriefest beziehungsweise am karosserieseitigen Scharnierelement 7 relativ fest angeordnet ist. Diese drehbare Gewindespindel 36 ist in Eingriff mit einem ebenfalls um die Drehachse d drehbaren zweiten Getriebeelement in Form einer Gleitermutter 37, welche je nach Drehrichtung und Drehung der Gewindespindel 36 um deren Axialrichtung wandert. Wie insbesondere aus Fig. 8b erkennbar ist, weist diese Gleitermutter 37 vorliegend zwei Führungselemente 38 auf, welche diametral zu deren Gleitermutter 37 angeordnet sind und ein drittes Getriebeelement 39 in Form einer Hülse beziehungsweise eines Rohrstücks im Bereich einer jeweiligen Kulissenführung 40 durchsetzen. Mit anderen Worten weist die Hülse 39 in 180 Grad an deren Umfang gegenüberliegend eine jeweilige, zumindest im Wesentlichen S-förmige und in Fig. 8a erkennbare jeweilige Kulissenführung 40 auf, in welche das zugehörige, etwa bolzenartige jeweilige Führungselement 38 eingreift, welche in einem Winkel von 180 Grad von der Gleitermutter 37 abstehen. Eine Rotation der Gewindespindel 36 und eine damit einhergehende Bewegung der Gleitermutter 37 in axialer Richtung der Gewindespindel 36 führt dabei zu einer entsprechenden Rotation der Hülse 39, indem die mit der Gleitermutter 37 verbundenen Führungselemente 38 entlang der jeweiligen Kulissenführung 40 wandern. Hierzu ist die Hülse 39 fest mit einem der Scharnierelemente 6, 7 verbunden, und zwar im vorliegenden Fall fest mit dem türseitigen Scharnierelement 6 des Scharniers 2. Durch entsprechend angedeutete Lager 41, welche die Festlegung der Hülse 39 am türseitigen Scharnierelement 6 symbolisieren, wird somit verdeutlich, dass eine axiale Verschiebung der Hülse 39 relativ zur Gewindespindel 36 unmöglich ist. Durch Lager 42 hingegen ist symbolisiert, dass sich die Hülse 39 gemeinsam mit dem jeweiligen Scharnierelement, im vorliegenden Fall dem türseitigen Scharnierelement 6, verdrehen kann. A door drive device according to an alternative embodiment is shown in FIGS. 8a and 8b in a respective axial or radial sectional view. A first transmission element in the form of a threaded spindle 36 is provided which is driven by a motor (not shown) and can be rotated about an axis of rotation d. This rotatable threaded spindle 36 is in engagement with a second gear element, also rotatable about the axis of rotation d, in the form of a slider nut 37, which moves about the axial direction of the threaded spindle 36 depending on the direction of rotation and rotation of the threaded spindle. As can be seen in particular from FIG. 8b, this slider nut 37 has two guide elements 38 which are arranged diametrically to its slider nut 37 and pass through a third gear element 39 in the form of a sleeve or a piece of pipe in the area of a respective link guide 40. In other words, the sleeve 39 has at 180 degrees opposite its circumference a respective, at least essentially S-shaped respective link guide 40, which can be seen in FIG 180 degrees from the slider nut 37. A rotation of the threaded spindle 36 and an associated movement of the slider nut 37 in the axial direction of the threaded spindle 36 leads to a corresponding rotation of the sleeve 39 in that the guide elements 38 connected to the slider nut 37 move along the respective link guide 40 . For this purpose, the sleeve 39 is fixedly connected to one of the hinge elements 6, 7, in the present case fixedly to the door-side hinge element 6 of the hinge 2. Bearings 41 indicated accordingly, which symbolize the attachment of the sleeve 39 to the door-side hinge element 6, are thus makes it clear that an axial displacement of the sleeve 39 relative to the threaded spindle 36 is impossible. Bearing 42, on the other hand, symbolizes that the sleeve 39 can rotate together with the respective hinge element, in the present case the door-side hinge element 6.
Insgesamt ist somit in Zusammenschau der Fig. 8a und 8b erkennbar, dass eine Drehbewegung der Gewindespindel 36 zu einer entsprechenden Axialbewegung der Gleitermutter 37 entlang der Gewindespindel 36 führt, wodurch wiederum die Führungselemente 38 infolge des Eingriffs in die S-förmigen jeweiligen Kulissenführungen 40 bewirkt, dass die Hülse 39 mitsamt dem türseitigen Scharnierelement 6 und damit auch der Fahrzeugtür 1 um die Drehachse d der Gewindespindel rotiert wird. Die Drehachse d der Gewindespindel entspricht dabei der Drehachse beziehungsweise Scharnierachse s der Fahrzeugtür 1. Eine Halterung 43 der Gewindespindel 36 beziehungsweise von deren Antrieb ist dabei karosserieseitig fixiert. Overall, looking at FIGS. 8a and 8b together, it can be seen that a rotary movement of the threaded spindle 36 leads to a corresponding axial movement of the slide nut 37 along the threaded spindle 36, which in turn causes the guide elements 38 to engage in the S-shaped respective link guides 40 that the sleeve 39 together with the door-side hinge element 6 and thus also the vehicle door 1 is rotated about the axis of rotation d of the threaded spindle. The axis of rotation d of the threaded spindle corresponds to the axis of rotation or hinge axis s of the vehicle door 1. A holder 43 of the threaded spindle 36 or its drive is fixed on the body side.
Es ist klar, dass dieses Wirkprinzip auch umgekehrt werden kann, sodass die Hülse 39 auf Seiten des karosserieseitigen Scharnierelements 7 fixiert ist, wobei der Türantrieb mit der Gewindespindel 36 auf Seiten der Fahrzeugtür beziehungsweise des türseitigen Scharnierelements 6 angeordnet ist. Auch hierdurch kann eine etwaige Öffnungs- und Schließbewegung der Fahrzeugtür 1 realisiert werden. Auch im vorliegenden Fall kann wiederum bei einem selbsthemmenden Antrieb beziehungsweise einer entsprechenden Steigung der Führungskontur eine Kupplung eingesetzt werden. In der Lagerung der Hülse 39 kann auch ein federbelastetes Spiel vorhanden sein, das bei Überschreiten der Federkraft durch Betätigen eines Sensors ein Beschleunigen beziehungsweise Abbremsen der Tür 1 ermöglicht. It is clear that this operating principle can also be reversed, so that the sleeve 39 is fixed on the side of the body-side hinge element 7, the door drive with the threaded spindle 36 being arranged on the side of the vehicle door or the door-side hinge element 6. A possible opening and closing movement of the vehicle door 1 can also be realized in this way. Also in the present case, in turn, with a self-locking drive or a corresponding Slope of the guide contour a clutch can be used. A spring-loaded play can also be present in the mounting of the sleeve 39, which, when the spring force is exceeded, enables the door 1 to be accelerated or decelerated by actuating a sensor.
Fig. 9 zeigt schließlich in einer Draufsicht einen Kraftwagen mit vier Fahrzeugtüren 1, nämlich zwei vorderen und zwei hinteren Seitentüren, an welchen wenigstens eine, vorzugsweise jedoch alle vier Türen 1, mit einer der vorbeschriebenen Türantriebseinrichtungen ausgestattet ist. Vorzugsweise ist hierbei beispielsweise im Seitenbereich des Fahrzeugs, beispielsweise innerhalb des Seitenschwellers, ein jeweiliger Sensor untergebracht, mittels welchem der Bereich unterhalb der jeweiligen Tür 1 detektiert werden kann. Außerdem wäre es von Vorteil, wenn der oder die Sensoren beim Öffnen der Tür 1 nach außen geschoben würden, damit eine größere Fläche, beispielsweise mehr als eine Halbkugel, detektiert werden könnte, und zwar vorzugsweise bei der Vordertür und bei der Fondtür. Es könnte zusammen mit dem in einem Außenspiegel 44 integrierten Sensor der rückwärtige Bereich und bei geöffneter Tür 1 das Feld zwischen Tür 1 und Seitenschweller detektiert werden, oder unterhalb der Tür 1 beim Öffnen und/oder Schließen jeweilige Hindernisse wie Randsteine oder dergleichen erkannt werden. Natürlich können derartige Sensoren auch im Bereich des Fahrzeughecks beispielsweise nach außen verlagerbar ausgebildet sein, sodass der nach außen versetzte Sensor bei geschlossener Tür 1 den nach hinten gerichteten Sensor im Außenspiegel 44 teilweise ersetzen kann. Finally, FIG. 9 shows a plan view of a motor vehicle with four vehicle doors 1, namely two front and two rear side doors, on which at least one, but preferably all four doors 1, is equipped with one of the door drive devices described above. A respective sensor is preferably accommodated here, for example in the side area of the vehicle, for example inside the side sill, by means of which the area below the respective door 1 can be detected. It would also be advantageous if the sensor or sensors were pushed outwards when the door 1 is opened, so that a larger area, for example more than a hemisphere, could be detected, preferably on the front door and on the rear door. Together with the sensor integrated in an exterior mirror 44, the rear area and, with door 1 open, the field between door 1 and side sills could be detected, or obstacles such as curbs or the like could be detected below door 1 when opening and/or closing. Of course, such sensors can also be designed to be displaceable outwards in the area of the rear of the vehicle, for example, so that the outwardly offset sensor can partially replace the rearward-facing sensor in the exterior mirror 44 when the door 1 is closed.
Beim automatischen Öffnen und Schließen der jeweiligen Tür 1 kann beispielsweise durch Dauerdruck eines Senders 52 ein entsprechendes Signal abgegeben werden, welches die Türbewegung initiiert. Vorzugsweise erfolgt das Betreiben der Türantriebseinrichtung, also insbesondere das Öffnen, aber auch das Schließen der Tür 1, mittels einer mit einer schematisch angedeuteten Steuerungseinrichtung 45 der Türantriebseinrichtung verbundenen Sensoreinrichtung 46, mittels welcher eine Position einer Bedienperson 47 relativ zum Kraftwagen erfasst und die mittels der Türantriebseinrichtung öffenbare Fahrzeugtür 1 in Abhängigkeit der erfassten Position der Bedienperson 47 geöffnet wird. Im vorliegenden Fall ist hierbei vorgesehen, dass die jeweilige Tür 1 beziehungsweise die Türen nur auf derjenigen Fahrzeugseite geöffnet wird/werden, auf welcher sich die Bedienperson bzw. das Bedienelement befindet. Insbesondere sollen demzufolge die Türen 1 auf der der Bedienperson 47 abgewandten Seite bei einem automatischen Signal, beispielsweise mittels des Senders 52, nicht erfolgen, wenn die Bedienperson 47 die entsprechende Fahrzeugseite nicht einsehen kann. When the respective door 1 is opened and closed automatically, a corresponding signal can be emitted, for example by continuously pressing a transmitter 52, which initiates the door movement. The door drive device is preferably operated, i.e. in particular the opening but also the closing of the door 1, by means of a sensor device 46 connected to a schematically indicated control device 45 of the door drive device, by means of which a position of an operator 47 relative to the motor vehicle is recorded and the position of an operator 47 is recorded by means of the door drive device vehicle door 1 that can be opened is opened as a function of the detected position of the operator 47 . In the present case, provision is made for the respective door 1 or the doors to be opened only on that side of the vehicle on which the operator or the control element is located. In particular, as a result, the doors 1 on the side facing away from the operator 47 should not be opened in the event of an automatic signal, for example by means of the transmitter 52 take place if the operator 47 cannot see the corresponding side of the vehicle.
Außerdem weist der in Fig. 9 gezeigte Kraftwagen im Bereich einer jeweiligen Türsäule, beispielsweise hier der B-Säule 49, für den Sitzplatz 50 des Fahrers ein Betätigungselement 51, beispielsweise in Form einer Taste oder dergleichen, auf, welche in einem seitlichen rückwärtigen Außenbereich des Sitzplatzes 50 für die entsprechende Tür 1 angeordnet ist. Damit die Bedienperson demzufolge automatisch die Tür 1 weiter öffnen kann, muss sich diese mit einem Radfahrerblick zur Seite nach außen hin drehen, wodurch wiederum sichergestellt ist, dass die Bedienperson, in diesem Fall der Fahrer, das entsprechende Umfeld um die Seitentür 1 kontrolliert, bevor ein Öffnungsvorgang weiter erfolgt. Dies gilt auch für die hintere Tür. Das Betätigungselement 51 ist erst erreichbar bei geöffneter Tür. In addition, the motor vehicle shown in Fig. 9 has an actuating element 51, for example in the form of a button or the like, in the area of a respective door pillar, for example the B-pillar 49 here, for the driver's seat 50, which is located in a lateral rear outer area of the Seat 50 for the corresponding door 1 is arranged. In order for the operator to be able to automatically open the door 1 further, it must turn outwards with a cyclist's view to the side, which in turn ensures that the operator, in this case the driver, checks the corresponding environment around the side door 1 before an opening process continues. This also applies to the rear door. The actuating element 51 can only be reached when the door is open.
Das Öffnen der Tür 1 vom Innenraum aus erfolgt beispielsweise durch Betätigen des Türinnengriffs, wonach das Türschloß öffnet und die Tür 1 sich beispielsweise infolge der Kräfte der elastischen Türdichtung in Richtung nach außen bewegt. Der Öffnungswinkel der Tür 1, ohne den Verkehr zu behindern, kann dabei länderspezifisch codiert sein. Die Tür 1 öffnet bis zu diesem Abstand selbsttätig. Ab diesem Punkt kann der Nutzer entscheiden, ob er diese über den Türinnengriff weiter öffnen will. Dabei schaltet der Türantrieb auf kraftlos, wobei beispielsweise induktiv erkannt wird, dass der Benutzer seine Hand an dem Türinnengriff hat und somit die Kontrolle. Alternativ kann ein Schalter in die jeweilige Türsäule (beispielsweise für Fahrer in der B-Säule/für Fondpassagier in der C-Säule) integriert sein, der bei geschlossener Tür nicht erreichbar ist und von aussen wassergeschützt ist. Über diesen Schalter kann dann beispielsweise ein weiterer Öffnungsvorgang erfolgen. The door 1 is opened from the interior, for example, by actuating the inside door handle, after which the door lock opens and the door 1 moves outwards, for example as a result of the forces of the elastic door seal. The opening angle of the door 1 without impeding traffic can be coded country-specifically. Door 1 opens automatically up to this distance. From this point, the user can decide whether he wants to open it further using the inside door handle. In this case, the door drive switches to powerless, with it being recognized, for example, inductively that the user has his hand on the inside door handle and is therefore in control. Alternatively, a switch can be integrated into the respective door pillar (e.g. in the B pillar for the driver/in the C pillar for rear passengers), which cannot be reached when the door is closed and is protected from water from the outside. A further opening process can then take place via this switch, for example.
Bezugszeichenhste reference number
Fahrzeugtür Scharnier Türsäule Türträger Türaußenverkleidung Scharnierelement Scharnierelement Blechschale Blechschalenelement Flausch Dichtung Türantrieb MotorVehicle door hinge, door pillar, door carrier, outer door paneling, hinge element, hinge element, sheet metal shell, sheet metal shell element, fleece seal, door drive motor
Gewindespindel Winkeltriebelement Scharnierelement Verzahnung Strichpunktlinie Anschläge Anschläge Welle Kupplung Kupplungselement Kupplungselement Formschlußverbindung Keilelement Formschrägen Vertiefungselement Formschrägen Federelement Scheibenelement Winkeltriebelement Winkeltriebelement Verzahnung HebelendeThreaded spindle Angle drive element Hinge element Gearing Dotted line Stops Stops Shaft Coupling Coupling element Coupling element Positive connection Wedge element Drafts Depression element Drafts Spring element Disk element Angle drive element Angle drive element Gearing lever end
Gewindespindel Gleitermutter FührungselementeThreaded spindle sliding nut guide elements
Hülsesleeve
Kulissenführunglink guide
Lager camp
Lager camp
Halterungbracket
Außenspiegelexterior mirrors
Steuerungseinrichtungcontrol device
Sensoreinrichtungsensor device
Bedienperson operator
B-Säule B pillar
Sitzplatzseat
Betätigungselementactuator
Sender Linearantrieb Transmitter linear drive

Claims

27 27
Patentansprüche Türantriebseinrichtung für eine Fahrzeugtür (1) eines Kraftwagens, mit wenigstens einem Scharnier (2) mit einem türseitigen und einem karosserieseitigen Scharnierelement (6, 7), welche um eine Scharnierachse (s) schwenkbar miteinander verbunden sind, und mit einer durch einen Motor (13) eines Türantriebs (12) angetriebenen, um eine Drehachse (d) drehbaren ersten Getriebeelement (14), welches mit einem um eine Drehachse (w) drehbaren zweiten Getriebeelement (15) in Eingriff ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Getriebeelement ein Winkeltriebelement (15) ist, dessen Drehachse (w) (s) koaxial zur Scharnierachse (s) und in einem Winkel zur Drehachse (d) des ersten Getriebeelements (14) angeordnet ist, und welches drehfest mit einem der Scharnierelemente (6, 7) verbunden ist. Türantriebseinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste Getriebeelement als Gewindespindel (14) ausgebildet ist. Türantriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kupplung (22) in den Türantrieb integriert ist. Türantriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein türseitiger Anschlag (19) und ein karosserieseitiger Anschlag (20) und/oder eine Türbremse vorgesehen sind, durch welche ein maximaler Öffnungswinkel der Fahrzeugtür (1) begrenzt ist. Türantriebseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch den Türantrieb (12) erzeugbarer Türantriebs - Öffnungswinkel der Fahrzeugtür (1) kleiner ist als der maximale Öffnungswinkel der Fahrzeugtür (1). Türantriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Winkeltriebelement (15) zumindest im Wesentlichen kreissektorförmig oder kreisringsektorförmig ausgebildet ist. Türantriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Türantrieb (12) wenigstens eine mit einer Steuerungseinrichtung (45) verbundene Sensoreinrichtung (46) umfasst, mittels welcher der Türantrieb (12) in Abhängigkeit wenigstens eines Parameters steuerbar ist. Kraftwagen mit wenigstens einer Türantriebseinrichtung für eine Fahrzeugtür (1), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit wenigstens einem Betätigungselement (51) im Innenraum des Kraftwagens zum Öffnen der Fahrzeugtür (1), wobei das Betätigungselement (51) in einem seitlichen rückwärtigen Außenbereich eines der Fahrzeugtür (1) benachbarten Sitzplatzes (50) angeordnet ist. Verfahren zum Betreiben einer Türantriebseinrichtung für wenigstens eine Fahrzeugtür (1) eines Kraftwagens, bei welchem mittels einer mit einer Steuerungseinrichtung (45) der Türantriebseinrichtung verbundenen Sensoreinrichtung (46) eine Position einer Bedienperson (47) relativ zum Kraftwagen erfasst und die mittels eines Türantriebs (12) öffenbare Fahrzeugtür (1) in Abhängigkeit der erfassten Position der Bedienperson (47) geöffnet wird. Türantriebseinrichtung für eine Fahrzeugtür (1) eines Kraftwagens, mit wenigstens einem Scharnier (2) mit einem türseitigen und einem karosserieseitigen Scharnierteil (6, 7), welche um eine Scharnierachse (s) schwenkbar miteinander verbunden sind, und mit einer durch einen Motor (13) angetriebenen, um eine Drehachse (d) drehbaren ersten Getriebeelement (36), welche mit einem um eine Drehachse drehbaren zweiten Getriebeelement (37) in Eingriff ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Getriebeelement (37) mit wenigstens einem Führungselement (38) entlang einer Kulissenführung (40) eines dritten Getriebeelements (39) verstellbar ist, dessen Drehachse koaxial zur Scharnierachse (d) angeordnet ist, und welches drehtest mit einem der Scharnierelemente (6, 7) verbunden ist. Door drive device for a vehicle door (1) of a motor vehicle, with at least one hinge (2) with a door-side hinge element and a body-side hinge element (6, 7) which are pivotably connected to one another about a hinge axis (s), and with a motor ( 13) of a door drive (12) and is rotatable about an axis of rotation (d) and meshes with a second gear element (15) which is rotatable about an axis of rotation (w), characterized in that the second gear element is an angle drive element (15) whose axis of rotation (w) (s) is arranged coaxially to the hinge axis (s) and at an angle to the axis of rotation (d) of the first gear element (14), and which is non-rotatably connected to one of the hinge elements (6, 7). is. Door drive device according to claim 1, characterized in that the first gear element is designed as a threaded spindle (14). Door drive device according to Claim 1 or 2, characterized in that a clutch (22) is integrated into the door drive. Door drive device according to one of the preceding claims, characterized in that a door-side stop (19) and a body-side stop (20) and/or a door brake are provided, by which a maximum opening angle of the vehicle door (1) is limited. Door drive device according to Claim 4, characterized in that a door drive which can be generated by the door drive (12) - the opening angle of the vehicle door (1) is smaller than the maximum opening angle of the vehicle door (1). Door drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the angular drive element (15) is at least essentially in the form of a sector of a circle or a sector of a circular ring. Door drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the door drive (12) comprises at least one sensor device (46) connected to a control device (45) by means of which the door drive (12) can be controlled as a function of at least one parameter. Motor vehicle with at least one door drive device for a vehicle door (1), in particular according to one of the preceding claims, with at least one actuating element (51) in the interior of the motor vehicle for opening the vehicle door (1), the actuating element (51) in a lateral rear outer area of a the vehicle door (1) adjacent seat (50) is arranged. Method for operating a door drive device for at least one vehicle door (1) of a motor vehicle, in which a sensor device (46) connected to a control device (45) of the door drive device detects a position of an operator (47) relative to the motor vehicle and uses a door drive (12 ) openable vehicle door (1) is opened depending on the detected position of the operator (47). Door drive device for a vehicle door (1) of a motor vehicle, with at least one hinge (2) with a door-side and a body-side hinge part (6, 7), which are connected to one another so as to be pivotable about a hinge axis (s), and with a motor (13 ) driven first gear element (36) which can be rotated about an axis of rotation (d) and which meshes with a second gear element (37) which can be rotated about an axis of rotation, characterized in that the second gear element (37) is provided with at least one guide element (38) along a link guide (40) of a third gear element (39) adjustable is whose axis of rotation is arranged coaxially to the hinge axis (d) and which is rotationally connected to one of the hinge elements (6, 7).
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