DE4006577C2 - - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kraft
antriebssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Kraftantriebssysteme zum Öffnen und Schließen der
Schiebetüren von Fahrzeugen verwenden herkömmlicher
weise einen reversiblen Antriebsmotor, der über einen
Mechanismus mit der Tür gekoppelt ist, um
die Tür zwischen ihrer geöffneten Stellung und ihrer
geschlossenen Stellung antriebsmäßig zu bewegen. Die
Schiebetür ist an dem Fahrzeug zur Ausführung einer
nach vorne gehenden und einer nach hinten gehenden
Bewegung montiert und ist zur Ausführung dieser Bewe
gung auf Schienen gelagert, die bei auf ebener Flä
che geparktem Fahrzeug eine horizontale Bahn definie
ren. Die Tür ist auf den Schienen durch Rollen gela
gert, und somit besteht nur sehr wenig Widerstand
gegen die Bewegung der Tür, wenn das Fahrzeug eben
steht. Der Motor muß jedoch in der Lage sein, aus
reichend Kraft zum antriebsmäßigen Bewegen der Tür
bei der Schließbewegung aufzubringen, wenn das Fahr
zeug bergauf geparkt ist. Dadurch entsteht ein Si
cherheitsproblem, da ein Antriebsmotor mit ausrei
chender Kraft zum antriebsmäßigen Bewegen der Tür
in die geschlossene Stellung bei bergauf stehendem
Fahrzeug ein Übermaß an Kraft auf die Tür aufbringt,
wenn die Tür bei eben stehendem Fahrzeug ge
schlossen wird. Diese übermäßige Schließkraft ist
ausreichend, um Verletzungen zu verursachen, wenn
zum Beispiel der Arm eines Kindes zwischen der sich
schließenden Tür und dem Türrahmen eingeklemmt
wird.
Aus der Druckschrift US 46 40 050 ist ein Kraft
antriebssystem für in Kraftfahrzeuge eingebaute
Schiebetüren bekannt, welches durch eine Steuerein
richtung gesteuert wird. Die Steuerung der Öff
nungs- bzw. Schließbewegung der Schiebetür durch
die Steuereinrichtung erfolgt jedoch unabhängig von
der Neigung des Fahrzeugs.
Aus der Druckschrift DE 33 08 752 C2 ist eine mo
torische Türbetätigungsvorrichtung für in Kraft
fahrzeuge eingebaute Schiebetüren bekannt, bei der
bei Betätigung eines Antriebsmotors und dem dadurch
hervorgerufenen Verschwenken eines Schwenkarmes
nicht unmittelbar die Bewegung der Tür erfolgt,
sondern ein Spielraum für eine Betätigung einer
Verriegelungsvorrichtung der Tür verbleibt.
Aus der Druckschrift US 46 12 729 ist ein motori
sches Antriebssystem für in Kraftfahrzeuge einge
baute Schiebetüren bekannt, durch das die Schiebe
tür bei Betätigung eines im Innenraum des Fahrzeu
ges angebrachten Schalters oder eines außen am
Fahrzeug angebrachten Schalters automatisch ge
öffnet oder geschlossen wird.
Aus der Druckschrift GB 7 93 049 ist eine elektromo
torisch betätigte Fensterhebevorrichtung bekannt,
die eine Steuereinrichtung zum Einstellen der von
der Antriebsvorrichtung aufgebrachten Kraft auf
weist.
Aus der Druckschrift DE 30 32 861 A1 ist ein Mäh
drescher bekannt, der einen Lotfühler aufweist,
dessen Ausgangssignal einem Stellglied für die
Öffnungsweite eines Rüttelsiebs zugeführt wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
daher in der Schaffung eines variablen Kraftan
triebssystems für eine Schiebetür, das derart au
tomatisch geregelt ist, daß es die bei horizontal stehen
dem Fahrzeug erforderliche minimale Schließkraft
aufbringt sowie die Ausübung einer erhöhten
Schließkraft ermöglicht, die zum Schließen der Tür
bei bergauf stehendem Fahrzeug ausreichend ist.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe für ein
Kraftantriebssystem nach dem Oberbegriff des Pa
tentanspruchs 1 ergibt sich aus den im Kennzeichen
teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Den Unteransprüchen 2 bis 6 sind vorteilhafte Wei
terbildungen des Gegenstandes Patentanspruchs 1 zu
entnehmen.
Die Steuerschaltung zum Zuführen von Energie zu
einem reversiblen Motor, der das Türöffnungs- und
Türschließsystem antreibt, einen Neigungs
detektor in Form eines Pendels, das zur Ausführung
einer Schwenkbewegung um eine horizontale Achse
gelagert ist, die rechtwinklig zu der Längsachse
des Fahrzeugs verläuft. Ein erster Annäherungs
schalter ist derart angeordnet, daß er durch das
Pendel geschlossen wird, wenn sich das Pendel in
der Position befindet, die dieses bei auf horizontalem
Boden stehenden Fahrzeug einnimmt. Durch Schließen
dieses ersten Annäherungsschalters wird ein Span
nungsabsenkwiderstand in Reihe mit dem Gleichstrom
motor geschaltet, um die dem Motor zugeführte
Energie zu reduzieren. Ein oder mehrere weitere
gleichartige Annäherungsschalter sind längs der
Bewegungsbahn des Pendels angeordnet und bei Zunahme
der Bergauf
neigung bzw. der nach hinten unten gehenden Neigung
des Fahrzeugs betätigbar, wobei die Schalter derart
voneinander beabstandet sind, daß immer nur ein Schal
ter durch das Pendel betätigt wird. Jeder der Schal
ter beinhaltet einen Spannungsabsenkwiderstand mit
zunehmend geringerem Widerstandswert. Wenn keiner der
Annäherungsschalter betätigt ist, ist der Gleich
strommotor durch die Schaltung derart geschaltet,
daß er die volle Batteriespannung erhält und dadurch
einen Antrieb mit maximaler Leistung ausführt.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung wer
den im folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen
eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert.
In der einzigen Figur der Zeichnungen ist ein schema
tisches Diagramm eines Ausführungsbeispiels eines die
vorliegende Erfindung verkörpernden elektrischen Schalt
kreises dargestellt, und zwar kombiniert mit einer
schematischen Darstellung gewisser mechanischer Ele
mente der Schiebetür.
Wie in der Zeichnung schematisch dargestellt ist, ist
eine Schiebetür 10 auf Schienen 12 montiert, und zwar
zur Ausführung einer Bewegung zwischen einer geschlosse
nen Stellung und einer geöffneten Stellung, in der sich
die Tür rückwärts von einer Türöffnung 14 in der Seite
eines lieferwagenartigen Fahrzeugs V befindet.
Ein Endloskabel bzw. Endlosriemen 16 ist
betriebsmäßig um ein Paar Endriemenscheiben 18, 20
geschlungen, die zur Ausführung einer Rotationsbewegung
um feststehende Achsen an dem Rahmen des Fahrzeugs V
angebracht sind, wobei ein Trum des Riemens an der
Tür 10 angebracht ist, und zwar zum Beispiel durch
eine an dem Riemen fest angebrachte Kopplungseinrich
tung 22. Ein reversibler Gleichstrommotor 24 ist mit
der Antriebsriemenscheibe 18 verbunden,
um den Riemen 16 zur Ausführung der Türöffnungsbewe
gung und der Türschließbewegung zu be
wegen.
Die einander entgegengesetzten Seiten des Motors 24
sind jeweils mit einem Türschließschalter 26 und einem
Türöffnungsschalter 28 elektrisch verbunden, die in
der Zeichnung in ihrer unbetätigten Position darge
stellt sind, in der beide Seiten des Motors über
Erdungskontakte 30, 32 elektrisch geerdet sind.
Zur Feststellung der Neigung des Lieferwagens ist ein
Pendel 34 in dem Fahrzeug
zur Ausführung einer Schwenkbewegung um eine festste
hende horizontale Achse 36 montiert, die sich recht
winklig zur Längsachse des Fahrzeugs erstreckt. Zwei
oder mehr Annäherungsschalter 38, 40 sind an festgeleg
ten Positionen innerhalb des Fahrzeugs längs der Be
wegungsstrecke des Pendels 34 montiert. Bei dem in
der Zeichnung dargestellten, speziellen Ausführungs
beispiel werden zwei Annäherungsschalter 38 und 40
verwendet, wobei sich der Schalter 38 an einer Stelle
befindet, an der er bei horizontal stehendem Fahrzeug durch
das Pendel betätigt wird, während der zweite Schalter
40 an einer Stelle angeordnet ist, an der er bei berg
auf stehendem Fahrzeug betätigt wird. Die Schalter
38 und 40 sind normalerweise geöffnet und lassen
sich schließen, wenn sich das Pendel innerhalb eines
Betätigungsnähenbereichs bzw. Betätigungsabstands
des Schalters befindet. Der Abstand zwischen den
Schaltern 38 und 40 ist derart, daß dann, wenn sich
das Pendel aus dem Betätigungsnähenbereich zu dem
Schalter 38 herausbewegt, es sich gleichzeitig in den
Betätigungsnähenbereich zu dem Schalter 40 hinein
bewegt. Ein Anschlag 42 hält das Pendel 34 in Betäti
gungsnähe zu dem Schalter 38, wenn das Fahrzeug bergab
steht. Wie in der Zeichnung zu sehen ist, sind die
Kontakte des Schalters 38 geschlossen, während die
des Schalters 40 geöffnet sind. Ein Kontakt jedes
Schalters 38 und 40 ist durch eine Leitung 44 mit
dem Schaltkreis des Motors 24 elektrisch verbunden,
während die andere Seite der Schalter 38 und 40 je
weils über Leitungen 51, 52 mit Relais 46 bzw. 48
verbunden ist.
Jedes Relais 46, 48 besitzt einen beweglichen Kontakt
46a bzw. 48a, der in der Zeichnung in einer normalen
Position dargestellt ist, die der Kontakt einnimmt,
wenn sein zugehöriges Relais nicht erregt ist. Wenn
sich die Kontakte 46a, 48a in der in der Zeichnung
dargestellten Position befinden, ist der positive
Anschluß der Fahrzeugbatterie B über einen Kontakt 48b,
den beweglichen Kontakt 48a, einen Kontakt 46b, den
beweglichen Kontakt 46a sowie eine Leitung 53 einem
normalerweise geöffneten Kontakt 50 des Tür
schließschalters 26 elektrisch verbunden. Eine zwei
te elektrische Leitung 54 verbindet den positiven
Anschluß der Batterie B mit einem Türöffnungskontakt
56 des Türöffnungsschalters 26. Normalerweise
geöffnete Relaiskontakte 46c, 48c sind über Wider
stände 58, 60 mit den zugehörigen Schalterkontakten
46b, 48b elektrisch verbunden.
Die vorstehend erläuterte Schaltung arbeitet folgender
maßen:
Wenn sich in der in der Zeichnung dargestellten Weise
die Schiebetür 10 des Fahrzeugs V in ihrer geöffne
ten Stellung befindet und das Fahrzeug horizontal auf dem
Boden steht, befinden sich die verschiedenen Schal
ter des Schaltkreises in der in der Zeichnung dar
gestellten Position. Zum Schließen der Tür wird der
Türschließschalter von Hand verschoben und mit dem
Türschließkontakt 50 in Kontakt gebracht. Durch das
Schließen des Schalters 26 auf den Kontakt 50 wird
ein sowohl durch den Motor 24 als auch durch die
Relaisspule 46 aufweisender elektrischer Schalt
kreis geschlossen. Dabei ist ein positiver Anschluß
der Batterie B über die Leitung 53 und die Schalter
kontakte 46a, 48a mit dem Kontakt 50 elektrisch ver
bunden. Von dem Kontakt 50 setzt sich die Schaltung
über den einen Schalter 26 zu der einen Seite des
Motors fort, und von der anderen Seite des Motors
24 führt die Schaltung über den Türöffnungsschalter
28 und den Kontakt 32 an Erde. Außerdem setzt sich
die Schaltung von dem Schalter 26 auch über die Lei
tung 44, die Kontakte des Annäherungsschalters 38,
die zu diesem Zeitpunkt aufgrund der horizontalen Position
des Fahrzeugs geschlossen sind, und somit über die
Leitung 51 zur Relaisspule 46 fort. Bei Erregung
der Relaisspule 46 wird der Kontakt 46a unmittelbar
von dem Kontakt 46b auf den Kontakt 46c umgeschal
tet, wodurch der Widerstand 58 zwischen die Batterie
B und den Motor 24 in Reihe geschaltet wird. Der
Widerstand 58 hat die Funktion eines Spannungsab
senkwiderstands, und somit wird dem Motor 24 eine re
duzierte Spannung zugeführt, durch die der Motor
zu einem Antrieb mit einer relativ geringen Leistung
veranlaßt wird, die zum antriebsmäßigen Bewegen der
Tür 10 bei der Schließbewegung ausreicht.
Nach vollständigem Schließen der Tür (oder, falls ge
wünscht, teilweisem Schließen derselben) wird der
Türschließschalter 26 freigegeben und kehrt in seine
ursprüngliche Position in Eingriff mit dem Kontakt
30 zurück, wodurch die Erregung des Motors 24 und
des Relais 46 beendet wird.
Zum erneuten Öffnen der Tür wird der Türöffnungsschal
ter 28 betätigt und mit dem feststehenden Kontakt 56
kontaktiert. Dadurch wird die Batterie B über die
Leitung 54, den Kontakt 56, den Schalter 28 mit der
einen Seite des Motors verbunden und sodann durch
den Motor hindurch mit dem Schalter 26 sowie über
den Kontakt 30 mit Erde verbunden. Das Öffnen der
Tür erfolgt vollständig unabhängig von dem Schalt
kreis, der durch das von den Annäherungsschaltern
38, 40 betätigte Pendel gesteuert wird, und das
Öffnen der Tür erfolgt bei dem offenbarten Ausfüh
rungsbeispiel stets bei voller Leistung des Motors
24.
Wenn man nun annimmt, daß das Fahrzeug bergauf mit
einer derartigen Neigung geparkt ist, daß sich das
Pendel 34 innerhalb des Betätigungsnähenbereichs des
Schalters 40 befindet, erfolgt die Betätigung des
Türschließschalters 26 zum Schließen auf den Kontakt
50 in der vorstehend erläuterten Weise, jedoch mit
der Ausnahme, daß die Kontakte des Annäherungsschal
ters 38 nunmehr geöffnet sind und die des Annähe
rungsschalters 40 nunmehr geschlossen sind. Das
Schließen der Kontakte des Schalters 40 und die
Betätigung des Türschließschalters 26 verursachen
eine Erregung der Relaisspule 48, die dadurch ihren
zugehörigen Schaltkontakt 48a auf den Kontakt 48c
umschaltet und dadurch den Widerstand 60 in Reihe
zwischen die Batterie B und den Motor 24 schaltet.
Zu diesem Zeitpunkt ist die Relaisspule 46 nicht
erregt, und der positive Anschluß der Batterie B
ist über den Widerstand 60, den Kontakt 48c, den
beweglichen Kontakt 48a, den Kontakt 46b und den
beweglichen Kontakt 46a mit der Leitung 53 und von
dort mit dem Kontakt 50 verbunden.
Der Widerstand 60 wirkt derart als Spannungsabsenk
widerstand, daß der Motor 24 einen Antriebsvorgang
bei einer Leistung ausführt, die geringer ist als
die volle Leistung des Motors. Der Widerstandswert
des Widerstands 60 ist geringer als der des Wider
stands 58, so daß der Antrieb des Motors zum Schlie
ßen der Tür bei auf einer mäßigen Schrägen befind
lichem Fahrzeug mit weniger als voller Leistung
erfolgt, wobei diese Leistung jedoch höher ist als
die bei auf ebener Fläche stehendem Fahrzeug zum
Einsatz kommende Leistung.
Wenn das Fahrzeug auf einer sehr steilen Schräge
geparkt ist und die Tür geöffnet ist, schwingt das
Pendel 34 weit über den Annäherungsschalter 40
hinaus und damit aus dem Betätigungsnähenbereich
zu diesem Schalter hinaus. In dieser Situation
erfolgt bei Betätigung des Türschließschalters
26 und Kontaktieren desselben mit dem Türschließ
kontakt 50 eine Antriebsbewegung des Motors mit
voller Leistung, indem beide Annäherungsschalter
38 und 40 geöffnet sind und beide Relais 46 und
48 entregt sind, wobei die Schalter bzw. die be
weglichen Kontakte 46a, 48a in der in der Zeich
nung dargestellten Weise geschaltet sind, um eine
direkte Verbindung zwischen der Batterie B und
dem Kontakt 50 zu schaffen.
Claims (6)
1. Kraftantriebssystem für eine Schiebetür, die
an einer Seite eines Fahrzeugs angebracht ist
und zur Ausführung einer relativ zu dem Fahr
zeug nach vorne und nach hinten gehenden
Gleitbewegung zwischen einer geöffneten Stel
lung und einer geschlossenen Stellung ausge
legt ist, mit einer reversiblen Kraftantriebs
einrichtung, die bei Betätigung einen
Antrieb der Tür in Richtung der Öff
nungsbewegung oder der Schließbewegung hervor
ruft, und mit einer Steuerungseinrichtung zum
Steuern der Kraftantriebseinrichtung,
gekennzeichnet durch
eine Neigungsdetektoreinrichtung (34) zum
Erfassen der Neigung des Fahrzeugs (V) von
vorne nach hinten, wobei die Steuerungseinrichtung
eine von der Neigungsdetektoreinrichtung (34)
betätigbare Steuereinrichtung zum Steuern
der von der Kraftantriebseinrichtung (24)
aufgebrachten Kraft zum Bewegen der Tür (10)
in Richtung auf ihre geschlossene Stellung in
ungefährer Proportion zu dem von der Neigungs
detektoreinrichtung (34) erfaßten Nei
gungsmaß aufweist.
2. Kraftantriebssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Neigungsdetektoreinrichtung ein Pendel (34),
das zur Ausführung einer Schwenkbewegung um eine
rechtwinklig zur Längsachse des Fahrzeugs (V) verlau
fende, horizontale Achse (36) aufgehängt ist, sowie
eine Mehrzahl von Erfassungseinrichtungen (38, 40)
aufweist, die zur Erfassung der winkelmäßigen Posi
tion des Pendels (34) an festgelegten Stellen im
Abstand längs der Bewegungsbahn des Pendels (34)
angebracht sind.
3. Kraftantriebssystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kraftantriebseinrichtung eine reversible An
triebsmotoreinrichtung (24) aufweist, wobei eine
Energiequelle (B) vorgesehen ist, die eine im wesent
lichen konstante Ausgangsleistung besitzt und zum
Zuführen von Energie zum Antreiben der Motoreinrich
tung (24) ausgelegt ist, daß die Steuereinrichtung
eine Richtungssteuereinrichtung zum Verbinden der
Motoreinrichtung (24) mit der Energiequelle (B)
zum Bewegen der Tür (10)
in Richtung der Öffnungsbewegung oder der Schließ
bewegung aufweist, und daß die Richtungssteuerein
richtung eine erste Einrichtung aufweist zum Umgehen
der Steuereinrichtung und Verbinden der Motoreinrich
tung (24) direkt mit der Energiequelle (B) zum Erhalt
der vollen Ausgangsleistung der Energiequelle (B) bei
zum antriebsmäßigen Bewegen der Tür (10) in Richtung
der Öffnungsbewegung geschalteter Motoreinrichtung
(24), sowie eine zweite Einrichtung aufweist zum
Verbinden der Motoreinrichtung (24) mit der Energie
quelle (B) zur Steuerung der Motoreinrichtung durch
die Steuereinrichtung bei zum antriebsmäßigen Bewegen
der Tür in Richtung der Schließbewegung geschalteter
Motoreinrichtung (24).
4. Kraftantriebssystem nach einem der Ansprüche
1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Neigungsdetektoreinrichtung (34) die Steuerein
richtung derart betätigt, daß diese die von der Kraft
antriebseinrichtung (24) zum Schließen der Tür (10)
ausgeübte Kraft auf eine minimale Kraft steuert,
wenn sich das Fahrzeug (V) in einer horizontalen Position
oder in einer bergab stehenden Position befindet, so
wie die von der Kraftantriebseinrichtung (24) zum
Schließen der Tür ausgeübte Kraft in ungefährer Pro
portion zu der Größenordnung einer bergauf vorhan
denen Neigung des Fahrzeugs erhöht.
5. Kraftantriebssystem nach einem der Ansprüche
2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei der Motoreinrichtung um einen reversib
len Gleichstrommotor (24) handelt, daß es sich bei der
Energiequelle um eine elektrische Batterie (B) handelt,
daß die Steuereinrichtung eine Mehrzahl von Spannungs
absenkwiderständen (58, 60) mit jeweils unterschiedli
chem elektrischen Widerstand aufweist, die mit der jeweili
gen Erfassungseinrichtung verbunden sind, und daß jede Er
fassungseinrichtung einen Annäherungsschalter (38, 40)
aufweist, der bei in einem Betätigungsnähenbereich zu
dem jeweiligen Annäherungsschalter befindlichem Pen
del (34) derart betätigbar ist, daß er den damit ver
bundenen Widerstand (58, 60) in Reihe zwischen die
Batterie (B) und den Motor (24) schaltet.
6. Kraftantriebssystem nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich ein erster Annäherungsschalter (38) in einer
Position befindet, in der der Schalter durch das Pen
del (34) bei horizontal stehendem Fahrzeug (V) geschlossen
wird, daß sich ein zweiter Annäherungsschalter (40)
in einer Position befindet, in der er bei bergauf
stehendem Fahrzeug (V) geschlossen wird, und daß der
Widerstandswert des mit dem ersten Annäherungsschal
ter (38) verbundenen Widerstands (58) größer ist als
der des mit dem zweiten Annäherungsschalter (40)
verbundenen Widerstands (60).
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