Antriebsvorrichtung für eine Drehsäule, insbesondere zur Bewegung von Schwenktürflügeln an Kraftfahrzeugen

Abstract

 Eine Antriebsvorrichtung für eine Drehsäule, insbesondere zur Bewegung von Schwenktürflügeln an Kraftfahrzeugen. Innerhalb der als Hohlzylinder ausgebildeten Drehsäule (1) sind hintereinander ein Kolben-Zylinderantrieb sowie ein Schraubengetriebe (25, 26) angeordnet. Der Kolben-Zylinderantrieb besteht aus mindestens zwei parallelgeschalteten Kolben-Zylinder-Einheiten (11, 12 bzw. 13, 14), die innerhalb einer koaxial zur Drehsäule (1) verlaufenden unverdrehbaren Hülse (9) angeordnet sind. An der Verbindungsstelle des Kolben-Zylinderantriebs mit dem Schraubengetriebe ist die Kolbenstange (15) in einer fest mit der Hülse (9) verbundenen Führungsvorrichtung (23, 24) unverdrehbar geführt. Die Zuführung des Druckmittels zu den beidseitig beaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Einheiten erfolgt einmal über eine axiale Bohrung (17) in der Kolbenstange (15) und zum anderen über einen zwischen der Hülse (9) und der Kolben-Zylinder-Einheit laufenden Zuführungskanal (19) mit ringförmigem Querschnitt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für eine Drehsäule, insbesondere zur Bewegung von Schwenktürflügeln an Kraftfahrzeugen, bei der die an ihren beiden Enden in Halterungen drehbar gelagerte Drehsäule als Hohlzylinder ausgebildet ist, in dem ein Schraubengetriebe angeordnet ist, das durch einen in beiden Bewegungsrichtungen mit Druckmittel beaufschlagbaren pneumatischen Kolben-Zylinderantrieb antreibbar ist, dessen mit einem Teil des Schraubengetriebes verbundene Kolbenstange in einer axialen, mit einer der Halterungen fest verbundenen Führungsvorrichtung unverdrehbar geführt ist.

[0002] Eine derartige Antriebsvorrichtung ist beispielsweise in der DE-PS 1 961 573 beschrieben. Bei der bekannten Antriebsvorrichtung ist der Kolben-Zylinderantrieb außerhalb der Drehsäule an ihrem einen Ende angeordnet und über das innerhalb der Drehsäule aiigeordnete Schraubengetriebe mit der Drehsäule verbunden.

[0003] Dieser bekannte Antrieb hat den Nachteil, daß oberhalb oder unterhalb der Drehsäule genügend Raum zur Anordnung des Kolben-Zylinderantriebes vorhanden sein muß.

[0004] Da insbesondere bei Kraftfahrzeugen, beispielsweise Autobussen, der an beiden Enden der Drehsäule zur Verfügung stehende Raum begrenzt ist, bestand die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe darin, eine Antriebsvorrichtung der eingangs und im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erwähnten Art zu schaffen, bei der zu beiden Enden der Drehsäule kein zusätzlicher Raum benötigt wird.

[0005] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

[0006] Bei der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung ist der Kolben-Zylinderantrieb vollständig innerhalb der Drehsäule angeordnet. Da die Drehsäule eine bestimmte Dicke nicht überschreiten soll, bestand ein erstes zu lösendes Problem darin, eine genügend große Kolbenfläche am Kolben-Zylinderantrieb sicherzustellen. Dieses Problem wird gelöst, indem zwei oder mehr parallelgeschaltete Kolben-Zylinder-Einheiten in der Drehsäule hintereinander angeordnet werden. Ein weiteres zu lösendes Problem bestand darin, daß dafür gesorgt werden muß, daß an der Verbindungsstelle zwischen Kolben-Zylinderantrieb und Schraubengetriebe das dort erzeugte Drehmoment aufgenommen wird, damit sich die Kolbenstange nicht mitdreht. Bei der bekannten Antriebsvorrichtung erfolgt dies dadurch, daß die Kolbenstange in einer axialen, mit einer der Halterungen fest verbundenen Führungsvorrichtung unverdrehbar geführt ist. Bei der bekannten Halterung ist diese Konstruktion wenig aufwendig, da der Kolben-Zylinderantrieb außerhalb der Drehsäule angeordnet ist und somit diese Führungsvorrichtung in unmittelbarer Nähe der Halterung angeordnet sein kann.

[0007] Bei der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung war es notwendig, diese zwischen Kolben-Zylinderantrieb und Schraubengetriebe angeordnete Führungsvorrichtung ziemlich weit in die Drehsäule hineinzuverlegen, so daß sie, insbesondere wenn mehr als zwei Kolben-Zylindereinheiten hintereinander angeordnet sind, gesehen von der die Momente aufnehmenden Halterung in der Mitte oder gar über die Mitte der Drehsäule hinaus angeordnet ist. Die Lösung dieses Problems erfolgte dadurch, daß die Kolben-Zylindereinheiten innerhalb einer Hülse angeordnet sind, die unverdrehbar mit der Halterung an dem Ende der Drehsäule verbunden ist, in dem der Kolben-Zylinderantrieb angeordnet ist.

[0008] Da die Kolben-Zylindereinheiten in beiden Bewegungsrichtungen mit Druckmittel beaufschlagbar sein sollen, mußten in den relativ engen Raum zwei getrennte Zuführungen für das Druckmittel hineingeführt werden. Die eine Zuführung erfolgt über eine koaxiale Bohrung der Kolbenstange, während die andere Zuführung über einen zwischen den Zylindern und der Hülse angeordneten Ringkanal erfolgt.

[0009] Auf diese Weise ist der zur Verfügung stehende Raum optimal ausgenutzt.

[0010] Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung ist konstruktiv einfach, benötigt sehr wenig Raum und es läßt sich mit relativ niedrigen Drücken des Druckmittels ein ausreichendes Drehmoment für den Antrieb der Drehsäule erzeugen, wobei das auftretende Gegenmoment in besonders einfacher und wirksamer Weise aufgenommen wird.

[0011] Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung ist in erster Linie zur Bewegung von Schwenktürflügeln, beispielsweise an Autobussen oder auch Schienenfahrzeugen, gedacht. Sie ist aber in gleicher Weise einsetzbar als Antriebsvorrichtung für eine Drehsäule zur Bewegung von Kofferraumdeckeln oder Klappen wie sie beispielsweise an Reisebussen angeordnet sind. In diesem Falle ist die Drehsäule waagerecht angeordnet.

[0012] Im folgenden wird anhand der beigefügten Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung näher erläutert.

[0013] In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Schwenktürflügels für eine Antriebsvorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2 eine Ansicht des Schwenktürflügels nach Fig.1 von oben;

Fig. 3 in gegenüber Fig. 1 vergrößerter Darstellung ein Teilschnitt durch die Drehsäule nach Fig. 1 in Längsrichtung, wobei, um der besseren Deutlichkeit wegen, die Querabmessungen gegenüber den Längsabmessungen vergrößert dargestellt sind.

[0014] Wie den Fig. 1 und 2 zu entnehmen ist beispielsweise an einem nicht näher dargestellten Autobus an einer Drehsäule 1, die über Halterungen 2, 3 drehbar mit dem Türrahmen bzw. dem Chassis 4 verbunden ist, ein Schwenktürflügel 5 über Schwenkhebel 6 und 7 in an sich bekannter Weise angeordnet. Der Schwenktürflügel 5 ist weiterhin in bekannter Weise gegenüber dem Türrahmen oder Chassis durch eine nur angedeutete Führungsvorrichtung 8 geführt.

[0015] In Fig. 2 ist der Schwenktürflügel mit ausgezogenen Linien in der geschlossenen Stellung und mit strichpunktierten Linien in der geöffneten Stellung dargestellt. Der Öffnungswinkel beträgt ca. 90°.

[0016] In Fig. 3 ist die vollständig in die Drehsäule 1 integrierte Antriebsvorrichtung der Drehsäule genauer dargestellt.

[0017] Die als Hohlzylinder ausgebildete Drehsäule 1 ist über ein Drehlager 27 mit der fest am Chassis angeordneten Halterung 2 verbunden. Weiterhin ist mit der Halterung 2 über ein Verbindungsstück 10 eine Hülse 9 fest verbunden, die sich koaxial und in Längsrichtung zur Drehsäule 1 über einen Teil ihrer Länge erstreckt. Innerhalb dieser Hülse 9 ist der Kolben-Zylinderantrieb angeordnet, der im dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei Kolben-Zylinder-Einheiten aufgebaut ist. Selbstverständlich können in der gleichen Weise auch drei oder mehr Kolben-Zylinder-Einheiten angeordnet sein.

[0018] Die Kolben-Zylinder-Einheiten bestehen aus einem ersten Mantelteil 12, das dichtend auf das innere Ende des Verbindungsstückes 10 aufgesteckt ist, einem auf das andere Ende des ersten Mantelteils 12 aufgesteckten Trennstück 20, einem am anderen Ende des Trennstückes 20 aufgesteckten zweiten Mantelteil 14, dessen vorderes Ende mit einem weiteren Trennstück 22 abgeschlossen ist. In den so gebildeten zwei Zylinderinnenräumen befinden sich Kolben 11 und 13, die über eine Kolbenstange 15 miteinander verbunden sind, die durch koaxiale Bohrungen der Trennstücke 20 und 22 dichtend hindurchgeführt ist und deren in Fig. 3 unteres Ende, das dem Schraubengetriebe zugewandt ist, fest mit einem Führungsstück 30 verbunden ist, das eine in axialer Richtung verlaufende Verzahnung besitzt, die in eine entsprechende Verzahnung an einem Gegenstück 24 eingreift, das unverdrehbar am in Fig. 3 unteren Ende der Hülse 9 angeordnet ist. Das Führungsstück 30 ist seinerseits fest mit der Antriebsspindel 25 des Schraubengetriebes verbunden.

[0019] Das Schraubengetriebe wird im folgenden nicht näher erläutert und kann beispielsweise so aufgebaut sein wie in DE-PS 1 961 573 beschrieben. So kann die Antriebsspindel schraubenlinienförmige Nuten aufweisen, in der Kugeln angeordnet sind, die in einem mit der Drehsäule 1 fest verbundenen Lagerzylinder 26 gelagert sind.

[0020] Die Zuführung der Druckluft für die beiden Bewegungsrichtungen der Kolben-Zylinder-Einheiten geschieht in folgender Weise:

In dem Verbindungsstück 10 der Halterung 2 sind zwei Zuführungs/Abführungs-Kanäle 28 und 29 angeordnet.

[0021] Der Kanal 29 mündet direkt in den Innenraum des Mantelteils 12 ein. Die Kolbenstange 15 besitzt eine axiale Bohrung 17, die sich einerseits in den Innenraum des Mantelteils 12 öffnet und andererseits in den Kolben 13 hineingeführt ist und über einen Durchlaß 18 und eine Austrittsöffnung an der dem Kolben 11 zugewandten Seite des Kolbens 13 mit dem Innenraum des Mantelteils 14 in Verbindung steht.

[0022] Bei Ausführungsbeispielen mit mehr als zwei Kolben-Zylinder-Einheiten ist die Bohrung 17 noch weiter durch die Kolbenstange 15 hindurchgeführt und steht in analoger Weise in Verbindung mit den Innenräumen der entsprechenden Mantelteile.

[0023] Der Kanal 28 ist mit einem Zuführungskanal 19 verbunden, der zwischen der Außenwand der Mantelteile 12, 14 und der Innenwand der Hülse 9 verläuft und im wesentlichen ringförmigen Querschnitt aufweist. Im Bereich des Trennstücks 20, das sich an der Innenwand der Hülse 9 abstützt, erfolgt die Verbindung zwischen dem oberen und dem unteren Bereich des Zuführungskanals 19 über eine Längsnut 20a in der Außenfläche des Trennstücks 20. Bei mehr als zwei Kolben-Zylinder-Einheiten sind die nächstfolgenden Trennstücke analog ausgebildet. Lediglich das letzte Trennstück 22 besitzt keine Längsnut, sondern lediglich eine ringförmige Ausnehmung 22a. Im Bereich der Längsnut 20a bzw. der Ausnehmung 22a ist der Zuführungskanal 19 über Durchlässe 21 und 23 mit Austrittsöffnungen verbunden, die sich in den Trennstücken 20 und 22 an der dem Kolben 11 bzw. 13 zugewandten Seite befinden. Wie aus Fig. 3 unmittelbar ersichtlich, ist somit über den Kanal 29 die in Fig. 3 obere,der Halterung 2 zugewandten Seite der Kolben 11 und 13 mit Druckluft beaufschlagbar, während über den Kanal 28 und dem Zuführungskanal 19 die dem Schraubengetriebe 25, 26 zugewandte Seite der Kolben 11 und 13 mit Druckluft beaufschlagbar ist.

[0024] Damit sind diese Kolben pneumatisch parallelgeschaltet und die Wirkung der Kolbenflächen addiert sich.

[0025] Bei Zuführung von Druckluft zum Kanal 29 bewegen sich die Kolben 11 und 13 in Fig. 3 nach unten, während sie sich bei Zufuhr von Druckluft zum Kanal 28 nach oben bewegen.

[0026] Die Einzelteile des Kolben-Zylinder-Anriebs können in einfacher Weise montiert werden, indem sie zusammengesteckt und von der Seite der Halterung 2 her in die Hülse 9 eingeschoben werden, wobei die Verbindung des unteren Endes der Kolbenstange 15 mit dem Führungsstück 23, beispielsweise über eine Schraubverbindung, erfolgen kann.

[0027] Die Abdichtung der Kolben 11 und 13 gegen die Wand der Mantelteile 12 und 14, sowie die Abdichtung der zwischen den Kolben 11 und 13 angeordneten Abstandshülse 16 einerseits gegen das Trennstück 20 und andererseits gegen die Kolbenstange 15, die Abdichtung des etwas verdickten unteren Endes der Kolbenstange 15 gegen das Trennstück 22 und schließlich die Abdichtung des Mantelteils 12 sowie der Hülse 9 am Verbindungsstück 10 können durch übliche Ringdichtungen erfolgen.

Ansprüche

1. Antriebsvorrichtung für eine Drehsäule, insbesondere zur Bewegung von Schwenktürflügeln an Kraftfahrzeugen, bei der die an ihren beiden Enden in Halterungen drehbar gelagerte Drehsäule als Hohlzylinder ausgebildet ist, in dem ein Schraubengetriebe angeordnet ist, das durch einen in beiden Bewegungsrichtungen mit Druckmittel beaufschlagbaren pneumatischen Kolben-Zylinderantrieb antreibbar ist, dessen mit einem Teil des Schraubengetriebes verbundene Kolbenstange in einer axialen, mit einer der Halterungen fest verbundenen Führungsvorrichtung unverdrehbar geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben- Zylinderantrieb (11 bis 15) vollständig im Hohlzylinder (1) angeordnet ist und aus mindestens zwei parallelgeschalteten, innerhalb einer an einem Ende fest mit einer Halterung (2) der Drehsäule (1) verbundenen und koaxial zur ihr verlaufenden Hülse (9) hintereinander angeordneten Kolben-Zylinder-Einheiten (11, 12 bzw. 13, 14) besteht, wobei an dem dem Schraubengetriebe (25, 26) zugewandten Ende der Hülse (9) die axiale Führungsvorrichtung (30, 24) fest angeordnet ist und die Zuführung des Druckmittels für die eine Bewegungsrichtung zu jedem auf den ersten Zylinder (12) folgenden Zylinder (14) über eine in der alle Kolben (11, 13) miteinander verbindenden, in axialer Richtung durchlaufenden Kolbenstange (15) angeordnete koaxiale Bohrung (17) erfolgt, die jeweils im Bereich der in eine gemeinsame Richtung weisenden Kolbenflächen mit den Zylinderinnenräumen verbunden ist, während die Zuführung des Druckmittels für die andere Bewegungsrichtung über einen zwischen der Außenwand der Zylinder (12, 14) und der Innenwand der Hülse (9) angeordneten Zuführungskanal (19) mit im wesentlichen ringförmigem Querschnitt erfolgt, der jeweils im Bereich der den in die andere gemeinsame Richtung weisenden Kolbenflächen gegenüberliegenden Stirnflächen der Zylinder mit den Zylinderinnenräumen verbunden ist.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben-Zylinderantrieb aus mehreren von einer Seite her nacheinander in die Hülse einschiebbaren, zusammensteckbaren Einzelteilen aufgebaut ist, nämlich:

a) rohrförmigen Mantelteilen (12, 14) der einzelnen Zylinder, deren Außendurchmesser um einen vorgegebenen Betrag kleiner ist als der Innendurchmesser der Hülse (9);

b) zwischen diesen Mantelteilen (12, 14) angeordneten zylindrischen Trennstücken (20, 22), auf welche die Mantelteile (12, 14) aufgesteckt sind, deren Außendurchmesser mindestens in einem Teilabschnitt ihrer Länge dem Innendurchmesser der Hülse (9) entspricht und die eine koaxiale Bohrung zur Durchführung der Kolbenstange (15), sowie am äußeren Rand mindestens eine durchlaufende Längsnut (20a) oder eine Ausnehmung (22a) mit einem sich zu einer ihrer Stirnflächen hin öffnenden Durchlaß (21, 23) aufweisen;

c) eine in axialer Richtung durchlaufende, dichtend durch die Trennstücke (20, 22) geführte Kolbenstange (15), auf der an vorgegebenen Stellen Kolben (11, 13) befestigt sind und die eine axiale Bohrung (17) aufweist, sowie jeweils im Bereich der Kolben (11, 13) mindestens einen Durchlaß (18), der mit einer Austrittsöffnung in jeweils einer der Kolbenflächen verbunden ist.

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Kolbenstange (15) rohrförmige Abstandshülsen (16) aufgeschoben sind, die sich an den einander gegenüberliegenden Kolbenflächen aufeinanderfolgender Kolben abstützen, wobei die ringförmige Durchtrittsspalte zwischen den Abstandshülsen (16) und der Kolbenstange (15) und zwischen den Abstandshülsen (16) und den Trennstücken (20, 22) jeweils mit Ringdichtungen abgedichtet sind.

4. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Schraubengetriebe zugewandte Ende der Kolbenstange (15) fest mit einem Führungsstück (30) verbunden ist, das eine in axialer Richtung verlaufende Verzahnung besitzt, die in eine entsprechende Verzahnung an einem mit der Hülse (9) fest verbundenen Gegenstück (24) eingreift und das Führungsstück (30) fest mit der Antriebsspindel (25) des Schraubengetriebes (25, 26) verbunden ist.

Zeichnung