DE4341153A1 - Schiebetür-Antriebsvorrichtung und -steuerung - Google Patents
Schiebetür-Antriebsvorrichtung und -steuerungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebsvorrichtung
für Schiebetüren, insbesondere für den Türflügel einer
ausschwenkbaren, horizontal verschiebbaren Außenschiebetür
für Kraftfahrzeuge, vorzugsweise für Großraumlimousinen und
Kleinbusse, gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs sowie
eine elektrische Steuerung hierfür.
Motorisch betätigte Schiebetür-Antriebsvorrichtungen für
Kraftfahrzeuge sind z. B. aus der DE 39 19 338 C2 bekannt, bei
der ein in einer außen am Wagenkasten angeordneten
Führungsschienen mit abgekrümmten Endstück geführter
Rollwagen gelenkig am Türflügel angebracht ist und mittels
eines Endlosbandes, beispielsweise einen Zahnriemen, von
einem Elektromotor angetrieben wird. Hierbei ist ein druck
bzw. zugaufnehmendes Verbindungselement gelenkig mit dem Band
und dem Rollenwagen verbunden, wobei dieses
Verbindungselement in der Schließlage der Schiebetür eine
Totpunktlage einnimmt.
Die vorbekannten Antriebsvorrichtungen weisen den Nachteil
auf, daß deren Aufbau aufwendig gestaltet ist, und daß vor
allem deren Antriebsmittel (Ketten oder Zahnriemen) zuviel
Raum beanspruchen, so daß die serienmäßigen Führungsschienen
in der Regel nicht verwendet werden können, was kostspielige
Eingriffe in die Karosserie bedingt. Überdies kann ihre
Funktionstüchtigkeit nicht in jeder Hinsicht befriedigen, vor
allem hinsichtlich der Einklemmsicherheit.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schiebetür-
Antriebsvorrichtung und -Steuerung unter weitgehender
Verwendung von Großserienteilen bei einer konstruktiv
einfachen und betriebssicheren Gestaltung zu schaffen, die
auch unaufwendig nachgerüstet werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1
und 18 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 17, sowie 19 bis 40.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei
weitgehender Verwendung von Serienteilen einer mechanisch
angetriebenen Schiebetür (Führungsschiene, Rollwagen,
Verriegelungsmechanik etc.) eine Antriebsvorrichtung
geschaffen wird, die sich eines Seils als Zugmittel für die
Schiebetür bedient. Bei Verwendung eines hochfesten Materials
für das Seil (z. B. hochzugfeste Stahllegierung) kann dessen
Durchmesser relativ klein gewählt werden, so daß auch
Führungsschienen mit relativ kleiner lichter Weite verwendet
und die Bohrungen in der Kfz-Karosserie für den Seil-Ein
bzw. -Austritt verhältnismäßig klein ausgeführt werden
können. Hierdurch lassen sich bei der Nachrüstung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung kostspielige Schweiß- und
Lackierarbeiten an der Kfz-Karosserie vermeiden.
Eine spezielle Seilantriebsrolle bewirkt, daß sich das Seil
bei jeder Betätigung des Seilantriebsmotors von dieser
gleichzeitig auf- und abwickelt, und dergestalt einen
konstanten ,und ruckfreien Antrieb der Schiebetür
gewährleistet, wobei sich die Lärmentwicklung im Vergleich zu
einem Kettenantrieb sehr in Grenzen hält.
Eine in einer bevorzugten Ausführungsform in der
Seilantriebsrolle integrierte, feinfühlig einstellbare
Rutschkupplung dient als wirksame Einklemmsicherung für Kfz-
Passagiere und ermöglicht überdies bei einem Ausfall der
motorischen Antriebsvorrichtung in Verbindung mit einem
Planetengetriebe eine mechanische Betätigung der Schiebetür.
Weiterhin gewährleistet die besondere Gestaltung der
elektrischen Steuerung eine hohe Lebensdauer der elektrischen
Bauteile sowie vielfältige Signalisierungs- und
Sicherheitseinrichtungen bis hin zu einem automatischen
Schließen der Schiebetür bei Inbewegungsetzen des
Kraftfahrzeugs. Hierbei wird durch eine weitgehende
Verwendung von Kfz-Großserienbauteilen neben einer
kostengünstigen Herstellung eine einfache Wartung ermöglicht.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße
Antriebsvorrichtung für eine Kfz-Schiebetür;
Fig. 2 eine Seitenansicht der Schiebetür-
Antriebsvorrichtung;
Fig. 3 einen Teilschnitt der 1. Ausführungsform einer
Antriebsrolle mit integrierter Rutschkupplung;
Fig. 4 eine Draufsicht auf die 1. Ausführungsform der
Antriebsrolle von der Gegenlagerseite aus;
Fig. 5 einen Teilschnitt der 2. Ausführungsform der
Antriebsrolle mit integrierter Rutschkupplung;
Fig. 6 eine Draufsicht auf die 2. Ausführungsform der
Antriebsrolle;
Fig. 7 einen Schnitt eines in einer Führungsschiene
laufenden Rollenwagens mit Seilnippeln;
Fig. 8 eine Seitenansicht des Rollenwagens mit den
Seilnippeln; sowie
Fig. 9 einen Schaltplan der elektrischen Steuerung der
Antriebsvorrichtung.
Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, umfaßt die
Antriebsvorrichtung für eine Schiebetür 20 im wesentlichen
einen Motor 1 mit Getriebe 2 und einer Antriebsrolle 3, ein
Seil 5 mit Seilspanner 4, mehrere Seilrollen 6 bzw. einen
Kunststoffschleifklotz, mindestens zwei vordere Seil-
Umlenkrollen 7a und b, mindestens eine hintere
Seilumlenkrolle 8, mindestens zwei Seilnippel 12a und b sowie
eine Entriegelungs-Einrichtung 10 für eine
Schiebetürverriegelung 11.
Die übrigen Bauteile einer gebräuchlichen mechanisch
betätigten Schiebetür 20, insbesondere der über einen Tragarm
18 an der Schiebetür 20 angebrachte Rollenwagen 13, der mit
mindestens zwei Führungsrollen 14a und b und mindestens einer
Tragrolle 15 ausgestattet ist und in einer an der seitlichen
Außenwand des Kraftfahrzeugs angebrachten, einseitig zum
Türausschnitt hin gekröpften Führungsschiene 17 läuft, können
im wesentlichen unverändert übernommen werden.
Als Antriebsquelle 1 dient vorzugsweise ein permanent
erregter Großserien-Kfz-Nebenschlußmotor mit relativ kleinem
Durchmesser, der aufgrund der beengten Platzverhältnisse
hinter der serienmäßigen Seitenwandverkleidung 16 bevorzugt
mit einem kompaktbauenden Planetengetriebe 2 ausgestattet
ist, beispielsweise der Typ GR 63×55/12 V/ca. 100
W/Durchmesser : 6 cm mit zweistufigem Planetengetriebe PLG
52.0 (Durchmesser : 5 cm) (Übersetzung 28.12 : 1) der Fa.
Dunker, Bonndorf. Der Motor 1 ist mittig an einer vorhandenen
Seitenstrebe unter der Seitenwandverkleidung 16 des
betreffenden Kraftfahrzeugs anzubringen.
Eine 1. Ausführungsform der Antriebsrolle 3 (Fig. 3 und 4)
umfaßt einen Hohlzylinder mit Außengewinde 31, zwei
Seilöffnungen 32, 33 sowie einer Innennut 36. Die
Antriebsrolle 3 ist vorzugsweise aus einer Leichtmetall-
Legierung oder einem schwer entflammbaren Kunststoff mit
hoher Abriebfestigkeit und einer Dauer-Temperaturbeständigkeit
von < 80°C, beispielsweise Polyamid, Polyoxymethylen,
Polysulfon, Polyether oder Polyimid, gefertigt.
Die Länge der Antriebsrolle 3 bzw. die Anzahl der Gewinde
gänge des Außengewindes 31 richtet sich nach der Breite der
Schiebetür 20 sowie nach dem Durchmesser des Seils 5.
Das Seil 5 besteht vorzugsweise aus verzinktem Stahl,
besonders bevorzugt aus einem rostfreien Stahl, von
ausreichender Zugfestigkeit und weist einen Durchmesser
zwischen 1 und 5 mm, bevorzugt 3 mm, auf.
Bei einer Breite der betreffenden Schiebetür 20 von
beispielsweise 1 m umfaßt die Antriebsrolle 3 bei einer Länge
von ca. 6 cm und einem Durchmesser von ca. 6,5 cm ca. 11
Gewindegänge für einen Drahtdurchmesser von 3 mm.
Das Seil 5 wird von außen durch die Öffnung 32 der
Antriebsrolle 3 gemäß der 1. Ausführungsform ins Innere
derselben eingefädelt, im Hohlraum 34 koaxial zur seitlich
abgeflachten Nabe 21 in einer Innennut 36 der Antriebsrolle 3
geleitet, durch die Öffnung 33 nach außen geführt und auf dem
Außengewinde 31 derart aufgewickelt, daß es sich beim Öffnen
bzw. Schließen der Schiebetür 20 gleichzeitig von der
Antriebsrolle 3 auf- und abwickelt.
Wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich, umfaßt die in einer
bevorzugten Ausführungsform in der Antriebsrolle 3
integrierte Rutschkupplung eine koaxial abgeflachte Nabe 21
in Form eines Hohlzylinders aus Stahl, Messing oder einer
Leichtmetall-Legierung, die mittels einer Madenschraube 29 an
der Getriebewelle 30 lösbar befestigt ist. Die Nabe 21 weist
an ihrem der Getriebewelle 30 gegenüberliegenden Ende ein
feines Außengewinde 35 auf, auf das eine Einstellmutter,
vorzugsweise eine Nutmutter, 25 zwecks Befestigung der
Antriebsrolle 3 aufgeschraubt ist. Als Gegenlager für die
Nabe 21 dient ein Gegenlagerträger 28, der mit einem
Aufnahmezapfen 27 und einem Kugellager 26 ausgestattet ist.
Auf das dem Getriebe 2 zugewandte Ende der Nabe 21 wird eine
kreisringförmige Reibscheibe 22 aufgelegt, sodann die
Antriebsrolle 3 aufgeschoben, gefolgt von einer weiteren
Reibscheibe 23 und einer kreisringförmigen Federscheibe 24.
Durch Beaufschlagung der Einstellmutter 25 mit einem
definierten Drehmoment läßt sich das Ansprechen der
Rutschkupplung exakt einstellen.
In einer 2. Ausführungsform (Fig. 5 und 6) weist die -
Antriebsrolle 3 anstelle der Seilöffnungen 32, 33 und der
Innennut 36 der 1. Ausführungsform an ihren axialen
Endabschnitten je eine tangentiale Seilöffnung 37 mit einer
an den Durchmesser des Seils 5 angepaßten lichten Weite auf.
In diesen Seilöffnungen 37 werden die jeweiligen Enden des
zweiteiligen Seils 5 mit je einer Seilschraube 39, für die
radiale Öffnungen 38 mit Innengewinde senkrecht zu den
Seilöffnungen 37 an den axialen Endabschnitten der
Antriebsrolle 3 vorgesehen sind, festgelegt. Die beiden
Abschnitte des Seils 5 sind auf der Antriebsrolle 3 derart
aufgewickelt, daß sie sich bei der Betätigung durch den Motor
1 von dieser gleichzeitig auf- bzw. abwickeln. Diese zweite
Ausführungsform weist im Vergleich zur 1. Ausführungsform den
Vorzug einer kostengünstigeren Herstellung auf, da auf die
Innennut 36 sowie auf die koaxiale Abfachung der Nabe 21 zur
Ausbildung des Hohlraums 34 verzichtet werden kann. Überdies
läßt sich hier das Seil 5 einfacher und schneller auf der
Antriebsrolle 3 aufbringen bzw. im Reparaturfall ersetzen.
Als Werkstoff für die Antriebsrolle 3 gemäß der 2.
Ausführungsform wird vorzugsweise eine Leichtmetall-Legierung
verwendet.
Die Einstellung der Rutschkupplung erfolgt vorzugsweise
dergestalt, daß beim Einklemmen einer Person diese unverletzt
bleibt, und daß beim Ausfall des Motors 1 eine Öffnung bzw.
Schließung der Schiebetür 20 unschwer per Hand erfolgen kann.
Das Seil 5 wird nach Verlassen der Antriebsrolle 3 über
mindestens zwei vordere Seilumlenkrollen 7a, b geführt, deren
Anbringen in der Nähe des Türausschnitts zu erfolgen hat,
wie aus Fig. 1 ersichtlich. Hierbei ist die Lage der
Seilumlenkrollen 7a, b auf den jeweiligen Kfz-Typ
abzustimmen, da dies für die Überwindung des Widerstands der
serienmäßigen Türdichtung 9 beim Öffnen bzw. Schließen der
Schiebetür 20 von entscheidender Bedeutung ist.
Im serienmäßigen, an einem Tragarm 18 der Schiebetür 20
angebrachten Rollenwagen 13 werden die mindestens zwei
Führungsrollen 14 mit Seilnippeln 12 zur Aufnahme des Seils 5
ausgestattet, wobei der Schaft der Führungsrollen 14 um die
Stärke der Seilnippel 12 zu kürzen ist, wie aus den Fig. 7
und 8 zu ersehen ist. Die übrigen serienmäßigen Bauteile des
Rollenwagens 13, wie z. B. die Tragrolle 15, können
unverändert übernommen werden.
Anschließend wird das Seil 5 über mindestens eine Seilrolle,
vorzugsweise deren - drei, 6a bis c, oder über einen
Kunststoffschleifklotz geführt.
Sodann verläuft das Seil 5 in der serienmäßigen gekröpften
Führungsschiene 17 bis zur hinteren Seilumlenkrolle 8, die an
der Wagenkasteninnenwand hinten (in Fahrtrichtung gesehen)
angebracht ist.
Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, dient der Straffung des
Seils 5 ein Seilspanner 4, beispielsweise eine Spannfeder
oder vorzugsweise eine an einem verschwenk- und arretierbaren
Arm angebrachte Seilrolle 6d, die vorzugsweise zwischen der
hinteren Umlenkrolle 8 und der Antriebsrolle 3 angebracht
ist.
Für die Seilrollen 6a bis 6d, 7a, b und 8 werden vorzugsweise
Kugellagerrollen aus einem Kunststoff mit hoher
Abriebfestigkeit und einer Mindesttemperaturbeständigkeit von
< 80°C, bevorzugt aus Polyamid, eingesetzt.
Ein in der Nähe der vorderen Umlenkrolle 7a anzubringender
vorderer Endabschalter 103, der gemeinsam mit der vorderen
Umlenkrolle 7a von einer Schutzhaube 19 abgedeckt ist,
veranlaßt das Abschalten des Motors 1, sobald sich die
Schiebetür 20 im Status "voll geschlossen" befindet.
Dementsprechend besorgt ein hinterer Endabschalter 104, der
im Bereich der hinteren Umlenkrolle 8 oder in der Nähe des
oberen Endes der Antriebsrolle 3 anzubringen ist, ein
Abschalten des Motors 1, sobald sich die Schiebetür 20 im
Status "voll geöffnet" befindet, vgl. Fig. 1 und 2.
Eine Entriegelungseinrichtung 10, z. B. ein serienmäßiger
elektrischer Entriegelungs-Stellmotor für eine
Zentralverriegelung, unter der Innenverkleidung der
Schiebetür 20 dient dazu, die serienmäßige Verriegelung 11
bei Aktivierung des Motors 1 aufzuheben (vgl. Fig. 1 und 9).
Die Verwendung der serienmäßigen Verriegelung 11 erspart beim
nachträglichen Einbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung die
Notwendigkeit einer gesonderten TÜV-Abnahme.
Wie aus Fig. 9 ersichtlich, umfaßt die elektrische Steuerung
für den Motor 1 in der einfachsten Ausführungsform einen im
Armaturenbrett des Kfz anzubringenden Betätigungsschalter 102
mit zwei Schaltstellungen (Schiebetür-Öffnen/-Schließen),
einen vorderen Endabschalter 103, einen hinteren
Endabschalter 104, eine Reversiervorrichtung für den Motor 1,
eine Feinsicherung 101 sowie eine Leistungssicherung 110.
Als Reversiereinrichtung zur Umkehr der Drehrichtung des
Motors 1 kommen grundsätzlich ein sogenanntes
elektromagnetisches Reversierrelais mit zwei Spulen und vier
Arbeitskontakten, zwei Relais mit je mindestens zwei
Arbeitskontakten oder vier Relais mit je mindestens einem
Arbeitskontakt in Frage, wobei für letzteren Fall im Prinzip
alternativ auch Halbleiter-Lastrelais eingesetzt werden
können.
Offensichtlich mangels einschlägiger- Nachfrage werden
elektromagnetische Relais mit mehreren Kontakten für 12 V
Gleichspannung jedoch zur Zeit nicht in Großserie gefertigt,
so daß aus Gründen der problemlosen Ersatzteilversorgung und
der niedrigen Herstellungskosten vorzugsweise vier Kfz-
Großserienrelais 106 bis 109 mit je einem Arbeitskontakt mit
einer auf den Anlaß- bzw. Dauerstrom des Motors 1 abge
stimmten Belastbarkeit eingesetzt werden.
Um einen vorzeitigen Verschleiß der Relaiskontakte zu vermei
den, sind dem Motor 1 beispielsweise ein RC-Glied aus einem
Kondensator 111 und einem Widerstand 112 parallel zu
schalten. Für eine Motorleistung von beispielsweise 100 W bei
12 V Gleichspannung ist für den Kondensator 111 eine
Kapazität von ca. 10 µF bei einer Spannungsfestigkeit von
mindestens ca. 200 V Wechselspannung vorzusehen, während für
den Widerstand 112 vorzugsweise ein Wert von ca. 10 Ω/10 W zu
wählen ist. Alternativ bzw. zusätzlich zum RC-Glied kann ein
Überspannungsableiter 113, beispielsweise ein Varistor oder
ein Gasentladungselement, dem Motor 1 parallel geschaltet
werden, wobei im letzteren Fall die Nennspannung des
Kondensators 111 (und damit sein Volumen und Preis)
entsprechend der Durchbruchspannung des
Überspannungsableiters 113 vermindert werden kann.
Beim Einsatz eines Motors 1 mit einer Nennleistung von ca.
100 W treten Einschaltströme von < 50 A auf, die zu einer
starken Belastung der Relaiskontakte und damit zu einer
deutlichen Verringerung der Standzeit derselben führen
können. In diesem Fall empfiehlt es sich besonders, zwecks
Begrenzung des Einschaltstroms dem Motor 1 einen
Einschaltstrombegrenzer 117, vorzugsweise einen
Anlaßheißleiter (NTC) mit einem an den Nennstrom des Motors 1
angepaßten Belastungsstrom vorzuschalten. Wird dieser in der
Leitung 124 zwischen dem Relais 109 und der
Motoranschlußleitung 125 vorgesehen (Anlaßheißleiter 117a) so
spricht der Motor 1 beim Öffnen der Schiebetür 20 verzögert
an, was der Entriegelungseinrichtung 10 einen willkommenen
Vorlauf verschafft, und somit eine schlagartige Belastung der
Verriegelung 11 mit den unvermeidlichen
Verschleißerscheinungen vermeidet.
Alternativ dazu kann ein Heißleiter 117c in der Zuleitung 127
der Spule des Relais 109 vorgesehen werden, was zu einem
verzögerten Anziehen des Arbeitskontaktes desselben führt.
Eine weitere (aber aufwendigere) Möglichkeit besteht darin,
für das Relais 109 ein Zeitrelais mit einstellbarer
Verzögerungszeit einzusetzen.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird zusätzlich zu dem
Anlaßheißleiter 117a in der Leitung 124 ein zweiter
Anlaßheißleiter 117b in der Leitung 121 zwischen dem Relais
106 und der Motorzuleitung 126 vorgesehen. Dies hat den
Vorteil, daß bei einem raschen Reversieren des Motors 1
(bevor der Heißleiter 117a, falls dieser alternativ in der
Leitung 125 bzw. 126 vorgesehen ist, wieder
Umgebungstemperatur angenommen haben kann) der Heißleiter
117b wirksam werden kann.
Beim Abschalten des Motors 1 treten Spannungsspitzen auf, die
im 12 V-Gleichspannungsbetrieb mehrere 100 V erreichen
können, und die insbesondere beim Reversieren des Motors 1
aus dem vollen Lauf (ohne vorherigen Stillstand) hohe Werte
annehmen können, welche zu Schäden an der
Motorwicklungsisolation, zu einem vorzeitigen Abbrand der
Relaiskontakte sowie zu hochfrequenten Störungen führen
könnten. Diese unerwünschten Effekte lassen sich durch das
RC-Glied 111, 112, vorzugsweise in Verbindung mit dem
Überspannungsableiter 113, vermeiden. Hierbei ist es
unschädlich, daß der Motor 1 aufgrund des durch das RC-Glied
111′, 112 und die Motorwicklung kreisenden Restroms noch
Sekundenbruchteile nachläuft, da die in der Antriebsrolle 3
integrierte Rutschkupplung fallweise anspricht. Aufgrund
dieser Maßnahmen lassen sich eine aufwendige Motorbremse
sowie eine komplexe Motorsteuerung mit Zeitsperren
(Zwangspausen) zwischen Motor-Vorlauf und -Rücklauf
vermeiden.
Als Betätigungsschalter 102 wird ein Wippschalter mit
neutral er Mittelstellung oder zwei separate Tastschalter
eingesetzt, deren Schaltzustände ("Schiebetür öffnen bzw.
schließen") vorzugsweise durch zwei Leuchtmelder 105a und b
(Glühbirnchen oder lichtemittierende Dioden (LED) mit
Vorwiderstand), die auch im Schalter 102 integriert sein
können, angezeigt werden. Werden in einer bevorzugten
Ausführungsform die Pluspole der Leuchtmelder 105a, b jeweils
direkt mit den Anschlußklemmen des Motors 1 verbunden, können
sie zusätzlich die ordnungsgemäße Funktion der Relais 106 bis
109 anzeigen.
Parallel zum Schalter 102 kann ein am Wagenkasten außen
anzubringender Schlüsselschalter 116, der direkt mit der
Sicherung 110 verbunden ist, geschaltet sein, um eine
Betätigung der Schiebetür 20 auch ohne vorheriges Besteigen
des Kraftfahrzeugs zu gestatten.
Als Endabschalter (Grenztaster, Positionsschalter) 103 und
104 werden Öffner, vorzugsweise in Miniaturausführung mit
einer niedrigen Strombelastbarkeit, eingesetzt, da sie nur
für den Spulenstrom der Relais 106 bis 109 ausgelegt sein
müssen.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der vordere
Endabschalter 103 einen weiteren Öffnerkontakt auf, bzw. es
ist ein weiterer Endabschalter bzw. ein Türkontaktschalter
114 vom Öffnertyp am Ort des Endabschalters 103 vorgesehen,
der einen im Armaturenbrett anzubringenden Schiebetür-
Statusmelder 115, der mit dem einen Pol direkt an die
Sicherung 101 angeschlossen ist, mit Masse verbindet, solange
die Schiebetür 20 sich nicht im Status "voll geschlossen"
befindet.
Alternativ hierzu kann ein Schiebetür-Statusmelder 115 mit
einem Betriebsstrom, der unter dem Ansprechstrom der Relais
106 und 107 liegt, beispielsweise eine LED mit Vorwiderstand,
parallel zum Betätigungsschalter 102 zwischen der
Feinsicherung 101 und dem inneren Endabschalter 103
geschaltet werden, wodurch sich ein zusätzlicher Kontakt im
Endabschalter 103 bzw. der Türkontaktschalter 114 erübrigt.
Als Schiebetür-Statusmelder 115 werden Leuchtmelder,
vorzugsweise mit Blinkfunktion für einen erhöhten
Aufmerksamkeitswert, oder Signaltongeber eingesetzt, um zu
verhindern, daß das Kfz in Bewegung gesetzt wird, bevor die
Schiebetür 20 voll geschlossen ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Türschließ-
Automatik in Form eines Fahrzeugbewegungssensors 118
vorgesehen, der, parallel geschaltet zu den Schaltern 102
bzw. 116, über den Endabschalter 103 die "Schließrelais" 106,
107 dann aktiviert, wenn sich das Kfz in Bewegung setzt,
bevor die Schiebetür 20 völlig geschlossen ist, d. h. bevor
der Schalter 103 geöffnet worden ist.
Der Fahrzeugbewegungssensor 118 kann beispielsweise durch
einen mechanischen, auf die Drehzahl des Kfz-Motors bzw. auf
die Drehzahl der Tachowelle ansprechenden Sensor oder einen
Radsensor verkörpert sein. Alternativ oder in Kombination mit
dem mechanischen kann ein elektrischer, auf die
Spannungszunahme im elektrischen Bordnetz bei Erhöhung der
Drehzahl des Kfz-Motors ansprechender Sensor, beispielsweise
ein Zenerdiode in Kombination mit einem Schmitt-Trigger,
vorgesehen sein.
Für die Feinsicherung 101, über die der Schalter 102
vorzugsweise an die Zündklemme 15 des Kfz anzuschließen ist,
reicht ein Typ < 5 A aus, während die Leistungssicherung 110
auf den Motornennstrom auszulegen ist, wobei diese in einer
bevorzugten Ausführungsform als wiedereinschaltbarer
Sicherungsautomat ausgeführt ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist zusätzlich zur
mechanischen Einklemmsicherung in Gestalt der Rutschkupplung
eine elektrische Tür-Einklemmsicherung 119, 120 in Form eines
im Türausschnitt der Schiebetür 20 bzw. an dieser selbst
angebrachten Personensensors 119 und eines
Einklemmsicherungsrelais 120, dessen Öffner-(Ruhe-)Kontakt
sich vorzugsweise in der Leitung 128 zwischen der
Leistungssicherung 110 und den Zuleitungen 129, 130 zu den
Relais 106, 109 befindet, vorgesehen. Der Personensensor 119
kann beispielsweise in einer Lichtschranke, einem kapazitiven
Nährungssensor oder einer Druck- bzw. Schaltleiste
(Gummischlauch mit Innenelektroden oder Drucksensor an den
verschlossenen Schlauchenden) bestehen.
Nachfolgend wird die Funktionsweise der elektrischen
Antriebssteuerung unter Bezug auf die Fig. 1, 2 und 9 näher
erläutert.
Bei Betätigung des Schalters 102 bzw. 116 wird die
Entriegelungseinrichtung 10 aktiviert, wodurch die
Verriegelung 11 der Schiebetür 20 aufgehoben wird.
Gleichzeitig fließt ein Steuerstrom über den bei nicht völlig
geöffneter Schiebetür 20 stets geschlossenen Endabschalter
104 über die parallel geschalteten Spulen der "Öffnerrelais"
108 und 109 zur Masse. Nach dem hierdurch bewirkten Schließen
der Arbeitskontakte derselben wird der Motor 1 über die
Sicherung 110 direkt mit dem Akkumulator 100 verbunden,
wodurch sich der dem Motor 1 vorgeschaltete Anlaßheißleiter
117a aufzuheizen beginnt. Mit zunehmender Erwärmung sinkt
dessen Widerstand, und der ihn durchfließende Strom reicht
aus, den Motor 1 in Drehung zu versetzen. Daraufhin setzt
dieser mittels des Seils 5 über den Rollenwagen 13 die
Schiebetür 20 in Bewegung, wodurch der vordere Endabschalter
103 (sowie der eventuell vorhandene Statusmelder bzw.
Türkontaktschalter 114) in den Status "geschlossen" überführt
werden. Werden die Schalter 102 bzw. 116 in der Stellung
"Öffnen" gehalten, öffnet der Motor 1 die Schiebetür 20
solange, bis der hintere Endabschalter 104 geöffnet wird,
woraufhin der Motor 1 von den Relais 108 und 109 abgeschaltet
wird.
Bei Betätigung der "Schließstellung" der Schalters 102 bzw.
116 fließt ein Steuerstrom über den bei nicht völlig
geschlossener Schiebetür 20 stets geschlossenen vorderen
Endabschalter 103 über die Spulen der "Schließ-Relais" 106
und 107. Nach dem hierdurch bewirkten Schließen der
Arbeitskontakte derselben wird der Motor 1 umgepolt und die
Schiebetür 20 wird solange bewegt, bis der vordere
Endabschalter 103 von der völlig geschlossenen Schiebetür 20
betätigt wird, wodurch der Motor 1 von den Relais 106 und 107
abgeschaltet wird. Wird der Schließvorgang vorzeitig
unterbrochen, so wird der Fahrzeugführer durch den
vorzugsweise vorgesehenen Schiebetür-Statusmelder 115 daran
erinnert, vor dem Abfahren des Kraftfahrzeuges die Schiebetür
20 völlig zu schließen. Erfolgt dies nicht, tritt die
vorzugsweise vorgesehene Türschließautomatik in Aktion.
Vorzugsweise sind die Bauteile 1, 2, 3, 7a, b, 8, 21 bis 36,
103, 104, 106 bis 115 sowie 117a, b der erfindungsgemäßen
Vorrichtung auf einen gemeinsamen Träger 40 aus Stahl oder
Leichtmetallprofilen vormontiert, so daß sich die
Arbeitsschritte bei der Montage der Antriebsvorrichtung im
wesentlichen auf das Anschrauben des Trägers 40 mittels einer
Befestigungsschraube 41, das Einbringen des Entriegelungs-
Stellmotors 10, der Seilnippel 12a und b, der Montage der
Schutzhaube 19 sowie das Bohren von zwei Löchern für das
Herausführen bzw. Einführen des Seils 5 in den Wagenkasten
beschränken.
Bezugszeichenliste
1 = Motor
2 = Getriebe
3 = Antriebsrolle
4 = Seilspanner
5 = Seil
6a bis d = Seilrolle oder Kunststoffschleifklotz
7a, b = vordere Seilumlenkrolle
8 = hintere Seilumlenkrolle
9 = Türdichtung
10 = Entriegelungs-Einrichtung
11 = Verriegelung
12a, b = Seilnippel
13 = Rollenwagen
14a, b = Führungsrollen
15 = Tragrolle
16 = Seitenwandverkleidung
17 = Führungsschiene
18 = Tragarm
19 = Schutzhaube
20 = Schiebetür
21 = Nabe
22 = Reibscheibe
23 = Reibscheibe
24 = Federscheibe
25 = Justiermutter
26 = Kugellager
27 = Aufnahmezapfen
28 = Gegenlagerträger
29 = Madenschraube
30 = Getriebewelle
31 = Außengewinde der Antriebsrolle
32 = Öffnung für Seil
33 = Öffnung für Seil
34 = Hohlraum
35 = Außengewinde der Nabe
36 = Innennut
37 = Seilöffnung
38 = Schraubenöffnung
39 = Seilschraube
40 = Bauteilträger
41 = Befestigungsschraube
100 = Akkumulator
101 = Feinsicherung
102 = Betätigungsschalter
103 = vorderer Endabschalter
104 = hinterer Endabschalter
105a, b = Leuchtmelder
106 = Relais
107 = Relais
108 = Relais
109 = Relais
110 = Leistungssicherung
111 = Kondensator
112 = Widerstand
113 = Überspannungsableiter
114 = Endabschalter (Statusmelder)
115 = Schiebetür-Statusmelder
116 = Schlüsselschalter
117a, b, c = Einschaltstrombegrenzer
118 Fahrzeugbewegungssensor
119 = Personensensor
120 = Einklemmsicherungsrelais
121 bis 131 = Leitung
2 = Getriebe
3 = Antriebsrolle
4 = Seilspanner
5 = Seil
6a bis d = Seilrolle oder Kunststoffschleifklotz
7a, b = vordere Seilumlenkrolle
8 = hintere Seilumlenkrolle
9 = Türdichtung
10 = Entriegelungs-Einrichtung
11 = Verriegelung
12a, b = Seilnippel
13 = Rollenwagen
14a, b = Führungsrollen
15 = Tragrolle
16 = Seitenwandverkleidung
17 = Führungsschiene
18 = Tragarm
19 = Schutzhaube
20 = Schiebetür
21 = Nabe
22 = Reibscheibe
23 = Reibscheibe
24 = Federscheibe
25 = Justiermutter
26 = Kugellager
27 = Aufnahmezapfen
28 = Gegenlagerträger
29 = Madenschraube
30 = Getriebewelle
31 = Außengewinde der Antriebsrolle
32 = Öffnung für Seil
33 = Öffnung für Seil
34 = Hohlraum
35 = Außengewinde der Nabe
36 = Innennut
37 = Seilöffnung
38 = Schraubenöffnung
39 = Seilschraube
40 = Bauteilträger
41 = Befestigungsschraube
100 = Akkumulator
101 = Feinsicherung
102 = Betätigungsschalter
103 = vorderer Endabschalter
104 = hinterer Endabschalter
105a, b = Leuchtmelder
106 = Relais
107 = Relais
108 = Relais
109 = Relais
110 = Leistungssicherung
111 = Kondensator
112 = Widerstand
113 = Überspannungsableiter
114 = Endabschalter (Statusmelder)
115 = Schiebetür-Statusmelder
116 = Schlüsselschalter
117a, b, c = Einschaltstrombegrenzer
118 Fahrzeugbewegungssensor
119 = Personensensor
120 = Einklemmsicherungsrelais
121 bis 131 = Leitung
Claims (40)
1. Antriebsvorrichtung für eine Schiebetür, insbesondere
für eine ausschwenkbare, horizontal verschiebbare
Außenschiebetür (20) für Kraftfahrzeuge, die ein
Führungsglied in Form eines an der Schiebetür (20)
mittels eines Tragarms (18) angebrachten Rollenwagens
(13) aufweist, der mit mindestens zwei Führungsrollen
(14a, 14b) und mindestens einer Tragrolle (15)
ausgestattet ist und mittels einer an der seitlichen
Außenwand des Wagenkastens angebrachten, einseitig zum
Türausschnitt hin gekröpften Führungsschiene (17)
geführt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - der Antrieb des Rollenwagens (13) durch ein Seil (5), das über zwei Seilnippel (12a, b) an den Rollenwagen (13) gekoppelt ist, erfolgt; und
- - das Seil (5) von einem mit einem Getriebe (2) und einer Antriebsrolle (3) ausgestatteten Elektromotor (1) in beide Richtungen antreibbar ist;
- - wobei das Seil (5) auf der Antriebsrolle (3) derart aufgewickelt ist, daß es sich beim Öffnen bzw. Schließen der Schiebetür (20) gleichzeitig von der Antriebsrolle (3) auf- und abwickelt; und
- - wobei das Seil (5) innerhalb des Wagenkastens über mindestens drei vordere Seilrollen (6, 7a, b) und mindestens eine hintere Seilrolle (8) umgelenkt wird, während das Seil (5) außerhalb des Wagenkastens in der Führungsschiene (17) geführt ist.
2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Antriebsrolle (3) eine integrierte Rutschkupplung
mit mindestens folgenden Bauteilen umfaßt:
- - eine Nabe (21) in Gestalt eines Hohlzylinders, der an seinem einen Ende mittels einer Madenschrauben (29) an der Welle (30) des Getriebes (2) lösbar befestigt ist und der an dem gegenüberliegenden Ende ein feines Außengewinde (35) für eine Justiermutter (25) aufweist, die zur Sicherung der auf die Nabe (21) aufgesteckten Antriebsrolle (3) sowie zur Justierung der Rutschkupplung dient;
- - mindestens eine Reibscheibe (22) zwischen der Nabe (21) und der Antriebsrolle (3) sowie mindestens eine Reibscheibe (23) zwischen der Antriebsrolle (3) und der Justiermutter (25); sowie
- - mindestens eine Federscheibe (24) zwischen der Reibscheibe (23) und der Justiermutter (25).
3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Antriebsrolle (3) aus einer
Leichtmetall-Legierung oder einem schwer entflammbaren
Kunststoff mit hoher Abriebfestigkeit und einer Dauer-
Temperaturbeständigkeit < 80°C gefertigt ist.
4. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsrolle (3) aus
einem Polyamid, einem Polyoxymethylen, einem Polysulfon,
einem Polyether oder einem Polyimid besteht.
5. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsrolle (3) an
ihrer radialen Umfangsfläche in der Nähe ihrer einander
gegenüberliegenden axialen Enden zwei Öffnungen (32, 33)
mit einem an den Durchmesser des Seils (5) angepaßten
Durchmesser aufweist, durch die das Seil (5) zwecks
Aufwicklung auf der Antriebsrolle (3) in einen koaxialen
Hohlraum (34) zwischen derselben und der Nabe (21)
eingeführt, in eine Innennut (36) der Antriebsrolle (3)
eingelegt wird, wobei das Seil (5) auf dem Außengewinde
(31) der Antriebsrolle (3) derart aufgewickelt ist, daß
es sich bei Betätigung des Motors (1), unabhängig von
dessen Drehrichtung, jeweils gleichzeitig von der
Antriebsrolle (3) auf- und abwickelt.
6. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsrolle (3) in der
Nähe ihrer einander gegenüberliegenden axialen Enden
zwei tangentiale Seilöffnungen (37) mit einer an den
Durchmesser des Seils (5) angepaßten lichten Weite sowie
zwei hierzu senkrechte radiale Öffnungen (38) mit
Innengewinde zur Aufnahme von je einer Seilschraube (39)
zur Festlegung der Enden des Seils (5) aufweist.
7. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (21) in einem Ge
genlager gelagert ist, das aus einen Gegenlagerträger
(28), einem Aufnahmezapfen (27) und einem Kugellager
(26) besteht.
8. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das Seil (5) aus Stahl be
steht und einen Durchmesser von mindestens 3 mm auf
weist.
9. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß das Seil (5) mit einem Seil
spanner (4) versehen ist.
10. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Seilspanner (4) aus einer
Spannfeder mit einer zur Straffung des Seils (5) ausrei
chenden Federkonstante besteht.
11. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Seilspanner (4) eine an einem
verschwenk- und arretierbaren Arm angebrachte Seilrolle
(6d) umfaßt.
12. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Seilrollen
(7a, 7b) in der Nähe des Türausschnitts an der
Wagenkasteninnenseite vorgesehen sind.
13. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Seilnippel (12a, b) an
den Führungsrollen (14) des Rollenwagens (13) angebracht
sind.
14. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß das Seil (5) in der Nähe des
Türausschnitts in der Führungsschiene (17) über
mindestens eine Seilrolle (6a) oder einen
Kunststoffschleifklotz geführt wird.
15. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Schutzhaube (19) zur
Abdeckung der vorderen Seilumlenkrolle (7a) und eines
vorderen Endabschalters (103) vorgesehen ist.
16. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß für die Seilrollen (6a - d,
7a, b, 8) Kugellagerrollen aus einem Kunststoff mit
hoher Abriebfestigkeit und einer Temperaturbeständigkeit
< 80°C eingesetzt werden.
17. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Bauteile (1,
2′ 3, 7a, b, 8, 21 bis 36, 103, 104, 106 bis 115, 117a,
b) auf einen gemeinsamen Träger (40) zusammengefaßt
sind.
18. Elektrische Steuerung für die Antriebsvorrichtung gemäß
einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet,
daß diese mindestens folgende Bauteile umfaßt:
- - einen Betätigungsschalter (102) mit zwei Arbeitskontakten;
- - einen vorderen Endabschalter (103) mit mindestens einem Öffnerkontakt;
- - einen hinteren Endabschalter (104) mit einem Öffnerkontakt;
- - eine Reversiereinrichtung für den Motor (1);
- - eine Feinsicherung (101) sowie
- - eine Leistungssicherung (110).
19. Elektrische Steuerung gemäß Anspruch 18, dadurch
gekennzeichnet, daß die Reversiereinrichtung aus einem
Reversierrelais mit zwei Spulen und mindestens vier
Arbeitskontakten besteht.
20. Elektrische Steuerung gemäß Anspruch 18, dadurch
gekennzeichnet, daß die Reversiereinrichtung aus zwei
Relais mit je mindestens zwei Arbeitskontakten besteht.
21. Elektrische Steuerung gemäß Anspruch 18, dadurch
gekennzeichnet, daß die Reversiereinrichtung aus vier
Relais (106 bis 109) mit je mindestens einem
Arbeitskontakt besteht.
22. Elektrische Steuerung gemäß Anspruch 18, dadurch
gekennzeichnet, daß die Reversiereinrichtung aus vier
elektronischen Lastrelais besteht.
23. Elektrische Steuerung nach einem der Ansprüche 18 bis
22, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Leuchtmelder (105a,
b) für die Betriebszustände "Schiebetür öffnen" bzw.
"Schiebetür schließen" vorgesehen sind.
24. Elektrische Steuerung nach einem der Ansprüche 18 bis
23, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere
Endabschalter (103) einen weiteren Öffnerkontakt
aufweist oder daß einen weiterer Endabschalter bzw.
einen Türkontaktschalter (114) am selben Ort wie der
Endabschalter (103) vorgesehen ist, um einen Schiebetür-
Statusmelder (115) zu betätigen, solange sich die
Schiebetür (20) nicht im Status "völlig geschlossen"
befindet.
25. Elektrische Steuerung nach einem der Ansprüche 18 bis
23, dadurch gekennzeichnet, daß der Schiebetür-
Statusmelder (115) über eine Leitung (131) mit dem
vorderen Endabschalter (103) sowie an die Feinsicherung
(101) angeschlossen ist, wobei der Betriebsstrom des
Statusmelders (115) derart gewählt wird, daß der über
den vorderen Endabschalter (103) durch die
Reversiereinrichtung fließende Strom einen
Spannungsabfall erzeugt, der unterhalb der
Ansprechspannung derselben liegt.
26. Elektrische Sicherung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schiebetür-Statusmelder (115)
eine lichtemittierende Diode (LED) mit Vorwiderstand um
faßt.
27. Elektrische Steuerung nach einem der Ansprüche 24 bis
26, dadurch gekennzeichnet, daß der Schiebetür-Status
melder (115) eine Blinkfunktion umfaßt.
28. Elektrische Steuerung nach einem der Ansprüche 24 bis
27, dadurch gekennzeichnet, daß der Schiebetür-Status
melder (115) einen Signaltongenerator umfaßt.
29. Elektrische Steuerung nach einem der Ansprüche 24 bis
28, dadurch gekennzeichnet, daß eine Türschließ-
Automatik in Form eines Fahrzeugbewegungssensors (118)
vorgesehen ist, der die "Schließrelais" (106, 107)
aktiviert, sobald sich das Kraftfahrzeug in Bewegung
setzt, bevor der Endabschalter (103) geöffnet worden
ist.
30. Elektrische Steuerung nach Anspruch 29, dadurch
gekennzeichnet, daß der Fahrzeugbewegungssensor (118)
einen mechanischen, auf die Drehzahl des Kraftfahrzeug-
Motors ansprechenden Sensor umfaßt.
31. Elektrische Steuerung nach Anspruch 29, dadurch
gekennzeichnet, daß der Fahrzeugbewegungssensor (118)
einen elektrischen, auf die Spannungszunahme im
elektrischen Bordnetz bei Erhöhung der Drehzahl des
Kraftfahrzeugmotors ansprechenden Sensor umfaßt.
32. Elektrische Steuerung nach Anspruch 29, dadurch
gekennzeichnet, daß der Fahrzeugbewegungssensor (118) in
einer Kombination aus einem mechanischen und einem
elektrischen Sensor besteht.
33. Elektrische Steuerung nach einem der Ansprüche 18 bis
32, dadurch gekennzeichnet, daß dem Motor (1) ein RC-
Glied (111, 112) und/oder ein Überspannungsableiter
(113) parallel geschaltet ist.
34. Elektrische Steuerung nach einem der Ansprüche 18 bis
33, dadurch gekennzeichnet, daß dem Motor (1) mindestens
ein Einschaltstrombegrenzer (117a) vorgeschaltet ist.
35. Elektrische Steuerung nach Anspruch 34, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Motor (1) zwei
Einschaltstrombegrenzer (117a, b) vorgeschaltet sind.
36. Elektrische Steuerung nach einem der Ansprüche 18 bis
33, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais (109)
anspruchsverzögert ausgelegt ist.
37. Elektrische Steuerung nach einem der Ansprüche 18 bis
36, dadurch gekennzeichnet, daß dem Betätigungsschalter
(102) ein an dem Kraftfahrzeug-Wagenkasten außen
anzubringender Schlüsselschalter (116) parallel
geschaltet ist, dessen Pluspol direkt an die
Leistungssicherung (110) angeschlossen ist.
38. Elektrische Steuerung nach einem der Ansprüche 18 bis
37, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Tür-
Einklemmsicherung (119) vorgesehen ist.
39. Elektrische Steuerung nach Anspruch 38, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einklemmsicherung (119, 120) aus
einem im Türausschnitt der Schiebetür (20) bzw. an
dieser selbst angebrachten Personensensor (119) und
einem Einklemmsicherungsrelais (120) besteht, dessen
Öffnerkontakt in der Leitung (128) zwischen der
Leistungssicherung (110) und den Zuleitungen (129, 130)
zu dem Relais (106, 109) vorgesehen ist.
40. Elektrische Steuerung nach Anspruch 39, dadurch
gekennzeichnet, daß der Personensensor (119) aus einer
Lichtschranke, einem kapazitiven Näherungssensor bzw.
einer Druck- oder Schaltleiste besteht.
Priority Applications (2)
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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ID=6504053
Family Applications (1)
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