DE9321464U1

DE9321464U1 - Schiebetür-Antriebsvorrichtung und -steuerung

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Publication number: DE9321464U1
Application number: DE9321464U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-12-02
Filing date: 1993-12-02
Publication date: 1998-11-12
Anticipated expiration: 2003-12-03

Description

Schiebetür-Antriebsvorrichtung und -steuerung

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.

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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-Einbzw. -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-Fassagiere 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 &eeacgr; 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 63x55/12 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 einenHohlzylinder 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-Temperturbeständigkeit von > 8O⁰C, beispielsweise Polyamid, Polyoxymethylen, Polysulfon, Polyether oder Polyimid, gefertigt.

Die Länge der Antriebsrolle 3 bzw. die Anzahl der Gewindegänge 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 Ausführungsforra 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·. Ausführungsforra 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 ⁰C, 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 abgestimmten Belastbarkeit eingesetzt werden.

Um einen vorzeitigen Verschleiß der Relaiskontakte zu vermeiden, 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 pF bei einer Spannungsfestigkeit von mindestens ca. 200 V Wechselspannung vorzusehen, während für den Widerstand 112 vorzugsweise ein Wert von ca. 10 A/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 Überspannungsabieiters 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 neutraler 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 Türschiieß-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 Türauschnitt 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.

Tür öffnen

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.

Tür schließen

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, 7a₇ 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

7a₇ 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

27

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

16 SCHUTZANSPRÜCHE

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 > 80⁰C 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 ümfangsflache 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 öfnungen (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 Gegenlager 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 besteht und einen Durchmesser von mindestens 3 mm aufweist.

9. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß das Seil (5) mit einem Seilspanner (4) versehen ist.

10. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Seilspanner (4) aus einer

Spannfeder mit einer zur Straffung des Seils (5) ausreichenden 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 > 8O⁰C 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 umfaßt.

27. Elektrische Steuerung nach einem der Ansprüche 24 bis

26, dadurch gekennzeichnet/ daß der Schiebetür-Statusmelder (115) eine Blinkfunktion umfaßt.

28. Elektrische Steuerung nach einem der Ansprüche 24 bis

27, dadurch gekennzeichnet, daß der Schiebetür-Statusmelder (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 Spannungszunähme 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.