TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
[0001] Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugtür-Antrieb für einen Bus, bei welchem ein Aktuator
über einen Kopplungsmechanismus mit einer Fahrzeugtür gekoppelt ist.
STAND DER TECHNIK
[0003] Bei der Gestaltung von Fahrzeugtür-Antrieben für einen Bus kann es zu einem Ziehkonflikt
kommen:
- Einerseits soll eine Fahrzeugtür eine möglichst große Breite besitzen, damit ein bequemes
Ein- und Aussteigen aus dem Bus, unter Umständen auch für mehrere Personen gleichzeitig
und/oder mit sperrigen Gegenständen oder einem Kinderwagen, möglich ist. Während grundsätzlich
bereits für die Verschließung der Einstiegsöffnung über zwei gegenläufig bewegte Fahrzeugtüren
eine verhältnismäßig große Breite besitzen muss, erfordert die Schließung der Einstiegsöffnung
mit lediglich einer Fahrzeugtür eine noch größere Breite der Fahrzeugtür.
- Andererseits erfordern die Bauraumbedingungen, dass der für das Öffnen und Schließen
der mindestens einen Fahrzeugtür zuständige Fahrzeugtür-Antrieb möglichst klein bauen
soll, was insbesondere hinsichtlich der axialen Baulänge gilt. Findet bspw. eine fluidische
Kolben-Zylinder-Einheit für den Fahrzeugtür-Antrieb Einsatz, entspricht der Stellweg
der Kolben-Zylinder-Einheit dem Öffnungs- und Schließhub der Fahrzeugtür, welcher
wiederum ungefähr der Breite der Fahrzeugtür entspricht. Somit ist für ein angestrebtes
kleines Einbauvolumen des Fahrzeugtür-Antriebs eine möglichst kleine Breite der Fahrzeugtür
von Vorteil.
[0004] Um eine kleine Baugröße für einen Fahrzeugtür-Antrieb einsetzen zu können, finden
üblicherweise anstelle von Kolben-Zylinder-Einheiten als Aktuatoren in Fahrzeugtür-Antrieben
beispielsweise elektrische Antriebe Einsatz, welche über einen Spindeltrieb bei kompakter
Bauweise die Öffnungs- und Schließbewegung der Fahrzeugtür herbeiführen.
AUFGABE DER ERFINDUNG
[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kompakt bauenden Fahrzeugtür-Antrieb
für einen Bus vorzuschlagen.
LÖSUNG
[0006] Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen
Patentanspruchs gelöst. Weitere bevorzugte erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind den
abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
[0007] Die Erfindung schlägt vor, dass der Aktuator des Fahrzeugtür-Antriebs über einen
mit einem Zugmitteltrieb gebildeten Kopplungsmechanismus mit einer Fahrzeugtür gekoppelt
ist. Hierbei kann der Zugmitteltrieb entsprechend an sich bekannten Zugmitteltrieben,
welche auch als Umschlingungsgetriebe bezeichnet werden, ausgebildet sein. Einsatz
finden kann im Rahmen der Erfindung ein beliebiges Zugmittel, insbesondere ein Seil,
welches aus einzelnen oder zusammengedrehten Naturfasern, Kunstfasern oder Drähten
bestehen kann, eine Kette, ein Riemen mit beliebiger Längs- und Querschnittsgeometrie
u. ä., um lediglich einige nicht beschränkende Beispiele zu nennen. In dem Zugmitteltrieb
findet des Weiteren mindestens eine Rolle Einsatz, welche von dem Zugmittel umschlungen
wird, wobei im Rahmen der Erfindung unter einer "Rolle" auch eine Scheibe, beispielsweise
für ein als Riemen ausgebildetes Zugmittel, verstanden wird.
[0008] Erfindungsgemäß ist der Aktuator derart mit der Drehachse einer Rolle gekoppelt,
dass ein Betätigungshub oder Betätigungsweg des Aktuators (unmittelbar oder unter
Zwischenschaltung weiterer Bauelemente oder getrieblicher Verbindungen) eine Verschiebung
der Drehachse der Rolle herbeiführt. Das Zugmittel umschlingt die Rolle, was für einen
beliebigen Umschlingungswinkel, beispielsweise von 180° oder auch 180° + n x 360°
(n = 1, 2, 3, ...), der Fall sein kann. Das Zugmittel bildet einen Zugtrum aus. Der
Zugtrum erstreckt sich auf einer Seite der Rolle von einem Ablöseort der Rolle zu
einem mit der Fahrzeugtür verbundenen Anlenkorgan. Mit der durch den Zugtrum auf das
Anlenkorgan aufgebrachten Zugkraft kann somit eine Öffnungs- oder Schließkraft der
Fahrzeugtür herbeigeführt werden. Auf der anderen Seite (also insbesondere auf der
Seite hinsichtlich der Drehachse der Rolle, welche dem Zugtrum abgewandt ist) besitzt
die Rolle einen Momentanpol.
[0009] Grundsätzlich führt für die Betätigung des Aktuators und damit die Betätigung der
Fahrzeugtür die Rolle eine Bewegung aus, welche eine Überlagerung einer Translation
und einer Rotation ist. Der Momentanpol entspricht hierbei einem Ort, hinsichtlich
dessen die Bewegung der Rolle als reine Drehung dargestellt werden kann. Hierbei kann
im Rahmen der Erfindung der Momentanpol im Bereich der Rolle liegen oder auch außerhalb
derselben, solange dieser auf der dem Zugtrum (oder dem Ablöseort des Zugtrums von
der Rolle) abgewandten Seite angeordnet ist. Ohne dass dies zwingend der Fall sein
muss, besitzt für eine besondere Ausgestaltung der Erfindung der Momentanpol denselben
Abstand von der Drehachse der Rolle wie der Ablöseort des Zugtrums an der Rolle, wobei
dann der Momentanpol und der vorgenannte Ablöseort diametral gegenüberliegend an der
Rolle angeordnet sein können.
[0010] Der Einsatz der Rolle mit der im Rahmen der Erfindung nicht ortsfesten, sondern durch
den Aktuator bewegten Drehachse führt dazu, dass der Betätigungsweg des Aktuators
von dem Zugweg des Zugtrums und damit den Betätigungshub des Anlenkorgans und der
Bewegung der Fahrzeugtür abweichen kann. Somit kann mit dem erfindungsgemäßen Zugmitteltrieb
eine Übersetzung derart erfolgen, das mit einem kleinen Betätigungsweg des Aktuators
ein verhältnismäßig großer Zugweg des Zugtrums und damit eine verhältnismäßig große
Bewegung der Fahrzeugtür herbeigeführt werden kann. Bei vorgegebenem Öffnungs- und
Schließhub der Fahrzeugtür kann somit erfindungsgemäß die axiale Baugröße des Fahrzeugtür-Antriebs
und damit der Einbauraum für den Fahrzeugtür-Antrieb in dem Bus reduziert werden.
Die erläuterte Übersetzung führt dazu, dass die Betätigungskraft des Aktuators untersetzt
wird, so dass die in dem Zugtrum wirkende Zugkraft und die die Fahrzeugtür öffnende
oder schließende Kraft kleiner ist als die Betätigungskraft des Aktuators. Im Rahmen
der Erfindung ist aber erkannt worden, dass dies u. U. auf einfache Weise ausgeglichen
werden kann durch eine kräftigere Ausbildung des Fahrzeugtür-Antriebs trotz der reduzierten
axialen Baugröße, beispielsweise für den Fall der Nutzung einer Kolben-Zylinder-Einheit
durch größere Dimensionierung der wirksamen fluidischen Beaufschlagungsflächen.
[0011] Eine Vorgabe der Übersetzung des Betätigungswegs und der Untersetzung der Betätigungskraft
kann durch konstruktive Vorgabe der Lage des Momentanpols erfolgen. Für den Sonderfall
der Lage des Momentanpols mit demselben Abstand von der Drehachse der Rolle wie der
Abstand des Angriffspunkts des Zugtrums an der Rolle, aber bei Anordnung des Momentanpols
diametral gegenüberliegend zu diesem Angriffspunkt des Zugtrums wird der Betätigungsweg
des Aktuators verdoppelt zu dem Zugweg des Zugtrums, wobei in diesem Fall die Betätigungskraft
des Zugtrums gegenüber der Betätigungskraft des Aktuators halbiert wird.
[0012] Für die Bereitstellung des Momentanpols der Rolle gibt es im Rahmen der Erfindung
vielfältige Möglichkeiten. Für eine erfindungsgemäße Ausgestaltung ist die Rolle durch
eine wälzende Bewegung der Rolle entlang einer Führungsbahn geführt, so dass in diesem
Fall der Momentanpol im Kontaktbereich der Rolle mit der Führungsbahn liegt. Um lediglich
ein mögliches Beispiel zu nennen, kann die Rolle eine Verzahnung besitzen (deren Abstand
von der Drehachse dem Abstand des Ablöseorts des Zugtrums entsprechen kann oder hiervon
abweichen kann), welche an einer die Führungsbahn bereitstellenden Zahnstange abwälzt.
[0013] Für einen anderen Vorschlag der Erfindung ist zur Bildung des Momentanpols ein Zugmittel,
bei welchem es sich um ein separat zu dem den Zugtrum ausbildenden Zugmittel oder
auch um dasselbe Zugmittel handeln kann, vorhanden. Dieses Zugmittel bildet für diese
Ausgestaltung einen Stütztrum, welcher sich auf der anderen Seite von der Rolle zu
einer Abstützung erstreckt. Der Stütztrum bewegt sich somit mit der Betätigung des
Aktuators nicht. Vielmehr verlängert sich mit der Bewegung der Rolle die Länge des
Stütztrums zwischen der Abstützung und der Rolle. Möglich ist grundsätzlich, dass
sich die Abstützung bewegt. Vorzugsweise ist die Abstützung aber während der Öffnungs-
und Schließbewegung unbeweglich oder fahrzeugrahmenfest ausgebildet.
[0014] Grundsätzlich möglich ist, dass lediglich eine Rolle vorhanden ist und der Zugtrum
ausschließlich entweder in Öffnungsrichtung der Fahrzeugtür oder in Schließrichtung
der Fahrzeugtür wirkt. In diesem Fall würde eine Umkehrung der Bewegungsrichtung des
Aktuators dazu führen, dass das Zugmittel mit einer Druckkraft beaufschlagt würde,
was bei einem Zugmittel nicht möglich ist. Somit könnte für diese Ausgestaltung mittels
des Aktuators keine Bewegung der Fahrzeugtür in umgekehrter Richtung herbeigeführt
werden. Vielmehr muss für diese Ausgestaltung die Rückbewegung auf andere Weise, beispielsweise
durch einen weiteren Aktuator oder mittels einer Federeinrichtung, welche mit der
Bewegung durch den Aktuator beaufschlagt wird, herbeigeführt werden. In besonderer
Ausgestaltung der Erfindung ist eine weitere Rolle vorhanden. Der Aktuator ist auch
mit der Drehachse der weiteren Rolle derart gekoppelt, dass ein Betätigungshub des
Aktuators eine Verschiebung der Drehachse dieser weiteren Rolle herbeiführt. Vorzugsweise
absolvieren die Drehachsen der beiden Rollen hierbei denselben Betätigungsweg mit
demselben Richtungssinn. Die weitere Rolle ist von einem weiteren Zugmittel umschlungen.
Das weitere Zugmittel bildet einen weiteren Zugtrum aus, der sich auf einer Seite
von der weiteren Rolle zu dem Anlenkorgan für die Fahrzeugtür erstreckt. Auch die
weitere Rolle besitzt auf der dem Zugtrum abgewandten Seite einen Momentanpol. Hierbei
wirken der Zugtrum und der weitere Zugtrum in entgegengesetzte Richtung, so dass jeweils
ein Zugtrum für die Öffnungsbewegung der Fahrzeugtür zuständig ist, während der andere
Zugtrum während dieser Öffnungsbewegung zurückbewegt wird. Hingegen ist der andere
Zugtrum für die Schließbewegung der Fahrzeugtür zuständig, während während der Schließbewegung
der erste Zugtrum wieder zurückbewegt werden kann. Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung
kann trotz der Übertragung der Betätigungskräfte über das Zugmittel eine Bewegung
in entgegengesetzte Bewegungsrichtungen, also in Öffnungsrichtung und in Schließrichtung
herbeigeführt werden.
[0015] Grundsätzlich kann als Aktuator für die Bewegung der Rolle und/oder der weiteren
Rolle ein beliebiger Aktuator Einsatz finden. Gemäß einem besonderen Vorschlag der
Erfindung ist der Aktuator mit einer fluidischen Kolben-Zylinder-Einheit gebildet.
Hierbei ruht der (mindestens eine) Kolben, während mit fluidischer Beaufschlagung
das den Zylinder ausbildende Gehäuse bewegt wird. Hierbei findet bspw. eine Antriebseinheit
in Ausbildung als Kolben-Zylinder-Einheit und ein diese beaufschlagender fluidischer
Steuerkreis Einsatz, wie diese grundsätzlich auch in der Druckschrift
EP 2 752 546 A2 beschrieben sind. Die Erfindung schlägt vor, dass hierbei das Gehäuse multifunktional
ausgebildet ist, indem die Rolle und die weitere Rolle (unmittelbar oder mittelbar)
drehbar gegenüber dem Gehäuse der Kolben-Zylinder-Einheit gelagert sind. Grundsätzlich
kann das Anlenkorgan für die Fahrzeugtür, welches mit dem Zugmitteltrieb bewegt wird,
eine beliebige Bewegung, insbesondere auch entlang eines kurvenförmigen Freiheitsgrads,
ausführen. Für eine Ausgestaltung der Erfindung führt das Anlenkorgan eine translatorische
Bewegung aus. Mit dieser Bewegung des Anlenkorgans (und damit letztendlich auch der
Betätigung des Aktuators) bewegt sich für eine Ausgestaltung der Erfindung ein weiterer
Anlenkpunkt der Fahrzeugtür entlang einer kurvenförmigen Führung, wobei diese kurvenförmige
Führung zumindest eine Bewegungskomponente auch in Fahrzeugquerrichtung besitzt. Durch
die Bewegung des weiteren Anlenkpunkts der Fahrzeugtür entlang der kurvenförmigen
Führung wird ermöglicht, dass die Fahrzeugtür mit translatorischer Bewegung des Anlenkorgans
nicht nur eine reine Schiebe-Bewegung ausführt, sondern vielmehr eine Schwenk-Schiebe-Bewegung.
Dies kann vorteilhaft genutzt werden, um die Fahrzeugtür zunächst aus einer Schließstellung
mit der Bewegung mit einer Querkomponente aus der Einstiegsöffnung nach außen zu bewegen
und/oder schräg zu stellen und dann anschließend die Fahrzeugtür an einer Außenwand
des Fahrzeuges vorbei zu bewegen, bis diese ihre Öffnungsstellung erreicht hat.
[0016] In weiterer Ausgestaltung ist die Bewegung des Zugmitteltriebs zumindest über einen
Teilhub über eine Koppelstange und einen Betätigungshebel mit einer Drehsäule gekoppelt.
Hierbei führt die Bewegung des Zugmitteltriebs zu einer Verdrehung der Drehsäule.
Hiermit können in die Erfindung an sich vorhandene Aufhängungen für eine Fahrzeugtür,
bei welchen eine Drehsäule Einsatz findet, integriert werden.
[0017] In Weiterbildung dieses Gedankens schlägt die Erfindung vor, dass die durch die Bewegung
des Zugmitteltriebs verursachte Bewegung der Drehsäule die Bewegung des weiteren Anlenkpunkts
der Fahrzeugtür entlang der kurvenförmigen Führung zur Folge hat.
[0018] Grundsätzlich möglich ist, dass die Drehsäule vorrangig für eine Führung der Fahrzeugtür,
beispielsweise auch mit der Herbeiführung einer Bewegungskomponente quer zur Fahrzeuglängsachse,
eingesetzt ist. Für einen weiteren Vorschlag er Erfindung ist die Drehsäule multifunktional
ausgebildet, indem diese mit ihrer Verdrehung angesichts der Bewegung des Zugmitteltriebs
auch Verriegelungselemente für die Verriegelung der Fahrzeugtür betätigt und/oder
löst. Eine derartige Verriegelung der Fahrzeugtür ist beispielsweise erforderlich,
um die Fahrzeugtür während der Fahrt zuverlässig zu verriegeln, um ein unbeabsichtigtes
Öffnen, mit welchem auch ein Passagier aus dem Fahrzeug fallen könnte, zu vermeiden.
Andererseits kommt es in Folge der Aerodynamik des Fahrzeugs während der Fahrt zu
Druckschwankungen, welche auf die Fahrzeugtür wirken. Ohne Verriegelung der Fahrzeugtür
könnte es zu einem "Flattern" der Fahrzeugtür kommen, was mittels der erfindungsgemäßen
Verriegelung vermieden werden kann.
[0019] Möglicherweise ist die Erfassung der Bewegung der Fahrzeugtür und somit auch des
Zugmitteltriebs von Interesse. Dies kann zu dem Zweck erfolgen, den Öffnungs- oder
Schließzustand der Fahrzeugtür zu erfassen, zu erfassen, ob eine Person oder ein Gegenstand
in der Fahrzeugtür eingeklemmt ist, die Regelung des Aktuators vorzunehmen, eine Bewegung
der Fahrzeugtür mit Annäherung an eine Endlage zu verlangsamen u. ä. Die Erfindung
schlägt vor, dass die Bewegung des Zugmitteltriebs mit einer von einem Sensor erfassten
Bewegung einhergeht. Dieser Sensor kann auf einem beliebigen Messprinzip basieren
und beispielsweise einen Stellweg, eine Stellgeschwindigkeit, einen Stellwinkel oder
eine Stellwinkelgeschwindigkeit erfassen.
[0020] In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist ein Sensorelement des Sensors über
eine Spindelmutter mit einer ruhenden Spindelstange gekoppelt. Mit der Bewegung des
Zugmitteltriebs wird die Spindelmutter bewegt. Die Bewegung der Spindelmutter wird
in der Art eines Spindeltriebs wird umgewandelt in eine Verdrehung der Spindelmutter
und eines hiermit verbundenen Sensorelements. Diese Verdrehung des Sensorelements
kann dann durch den Sensor erfasst werden. Somit kann über einen einfachen Drehwinkelsensor
oder Drehwinkelgeschwindigkeitssensor die Bewegung der Fahrzeugtür erfasst werden.
Je nach Auslegung des Spindeltriebs kann eine vorgegebene Abhängigkeit der Bewegung
des Zugmitteltriebs oder der Bewegung der Spindelmutter gegenüber der Verdrehung des
Sensorelements erzeugt werden, womit auch eine Beeinflussung der Messgenauigkeit und/oder
optimierte Ausnutzung des Messbereichs des Sensors gewährleistet sein kann.
[0021] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen,
der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibung genannten Vorteile von
Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und
können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend
von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Ohne dass hierdurch
der Gegenstand der beigefügten Patentansprüche verändert wird, gilt hinsichtlich des
Offenbarungsgehalts der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen und des Patents Folgendes:
weitere Merkmale sind den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien
und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung
und Wirkverbindung - zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher
Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche
ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich
und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen
dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können
auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können
in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung
entfallen.
[0022] Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich
ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als
die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs
"mindestens" bedarf. Wenn also beispielsweise von einem Element die Rede ist, ist
dies so zu verstehen, dass genau ein Element, zwei Elemente oder mehr Elemente vorhanden
sind. Diese Merkmale können durch andere Merkmale ergänzt werden oder die einzigen
Merkmale sein, aus denen das jeweilige Erzeugnis besteht.
[0023] Die in den Patentansprüchen enthaltenen Bezugszeichen stellen keine Beschränkung
des Umfangs der durch die Patentansprüche geschützten Gegenstände dar. Sie dienen
lediglich dem Zweck, die Patentansprüche leichter verständlich zu machen.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
[0024] Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele
weiter erläutert und beschrieben.
- Fig. 1 bis Fig. 5
- zeigt unterschiedliche Prinzipskizzen eines Fahrzeugtür-Antriebs.
- Fig. 6
- zeigt einen Fahrzeugtür-Antrieb für eine Schwenk-Schiebe-Tür eines Busses in einer
Schließstellung in räumlicher Ansicht schräg von oben.
- Fig. 7
- zeigt den Fahrzeugtür-Antrieb gemäß Fig. 6 in der Schließstellung in einer Vorderansicht
bei Blickrichtung in Fahrzeugquerrichtung nach außen.
- Fig. 8
- zeigt den Fahrzeugtür-Antrieb gemäß Fig. 6 und 7 in der Schließstellung in einer Draufsicht.
- Fig. 9
- zeigt den Fahrzeugtür-Antrieb gemäß Fig. 6 bis 8 in einer Öffnungsstellung in einer
Draufsicht.
- Fig. 10
- zeigt einen Horizontalschnitt durch den Fahrzeugtür-Antrieb gemäß Fig. 6 bis 9 in
der Schließstellung.
- Fig. 11
- zeigt in einem Horizontalschnitt ein vergrößertes Detail des Fahrzeugtür-Antriebs
gemäß Fig. 6 bis 10 in der Schließstellung.
FIGURENBESCHREIBUNG
[0025] Fig. 1 zeigt schematisch einen Fahrzeugtür-Antrieb 1. Der Fahrzeugtür-Antrieb 1 verfügt
über einen Aktuator 2. Der Aktuator 2 bildet unmittelbar ein Betätigungsorgan 3 aus
oder ist (unmittelbar, mittelbar oder antriebsmäßig) mit einem Betätigungsorgan 3
gekoppelt. Das Betätigungsorgan 3 ist hier über Führungen 4a, 4b derart geführt, dass
das Betätigungsorgan 3 eine in Fig. 1 horizontale translatorische Bewegung ausführt.
Je nach Betätigung des Aktuators 2 können somit an dem Betätigungsorgan 3 Betätigungskräfte
entlang des genannten Freiheitsgrads wirken und es kann eine Bewegung des Betätigungsorgans
3 durch den Aktuator entlang des translatorischen Freiheitsgrades herbeigeführt werden.
Gegenüber dem Betätigungsorgan 3 ist in einem Gelenk 5, welches eine Drehachse 6 vorgibt,
die vertikal zur Zeichenebene gemäß Fig. 1 orientiert ist, eine Rolle oder Scheibe
7 (im Folgenden vereinfacht nur "Rolle 7") drehbar gelagert. Ein Zugmittel 8, bei
welchem es sich um ein Seil 9 oder einen Riemen handeln kann, ist um die Lauffläche
der Rolle 7 geschlungen. Ein Ende des Zugmittels 8 ist an einer Abstützung 10 angelenkt.
Vorzugsweise ist die Anlenkung 10 an einem Rahmen des Busses fixiert. Der andere Endbereich
des Zugmittels 8 ist an einem Anlenkorgan 11 angelenkt. Das Anlenkorgan 11 ist über
eine Führung 12 geführt. Der sich zwischen einem Ablöseort 17 des Zugtrums von der
Rolle 7 und dem Anlenkorgan 11 erstreckende Teilbereich des Zugmittels 8 bildet einen
Zugtrum 13, während der sich zwischen der Rolle 7 und der Abstützung 10 erstreckende
Teilbereich des Zugmittels 8 einen Stütztrum 14 bildet.
[0026] Für das dargestellte Ausführungsbeispiel beträgt der Umschlingungswinkel n x 360°+180°
mit n = 0, 1, 2,... Der Zugtrum 13 verlässt an dem Ablöseort 17 die Rolle 7 in einer
12:00-Uhr-Stellung, während der Stütztrum 14 diametral gegenüberliegend im Bereich
einer 6:00-Uhr-Stellung der Rolle 7 zugeführt ist. Der Zugtrum 13 und der Stütztrum
14 sind parallel zueinander und zu dem durch die Führung 4 vorgegebenen Freiheitsgrad
des Betätigungsorgans 3 oder der Betätigungsrichtung des Aktuators 2 orientiert. Möglich
sind auch abweichende beliebige Orientierungen des Zugtrums 13, des Stütztrums 14,
des Freiheitsgrads und der Betätigungsrichtung des Betätigungsorgans 3 oder des Aktuators
2. (Um lediglich ein Beispiel zu nennen, kann auch die Bewegung des Anlenkorgans 11
entlang der Führung nicht wie in Fig. 1 dargestellt parallel zur Betätigungsrichtung
des Betätigungsorgans 3 und parallel zu dem Zugtrum 13 und dem Stütztrum 14 erfolgen.
Vielmehr kann auch die Führung 12 das Anlenkorgan 11 entlang einer geneigten gradlinigen
oder kurvenförmigen Führungsbahn führen.)
[0027] Das Anlenkorgan 11 ist unmittelbar oder mittelbar an eine Fahrzeugtür eines Busses
angelenkt, so dass zumindest in einem Teilbereich die Bewegung des Anlenkorgans 11
mit der Bewegung der Fahrzeugtür korreliert oder dieser entspricht. Vorzugsweise ist
das Anlenkorgan 11 unmittelbar an die Fahrzeugtür angelenkt, so dass die Bewegung
des Anlenkorgans 11, welche durch den Fahrzeugtür-Antrieb 1 gemäß Fig. 1 hervorgerufen
wird, mit der Bewegung eines Referenzpunkts der Fahrzeugtür übereinstimmt. Möglich
ist, dass die erzeugten Öffnungs- und Schließkräfte für die Fahrzeugtür ausschließlich
oder vorrangig durch die in Fig. 1 dargestellten Komponenten des Fahrzeugtür-Antriebs
1 hervorgerufen werden. Möglich ist aber auch eine ergänzende Beeinflussung über weitere
Aktuatoren, Federeinrichtungen u. ä. erfolgt. Beispielsweise kann das Anlenkorgan
11 über eine Feder über den gesamten Stellweg derart beaufschlagt sein, dass der Zugtrum
13 und der Stütztrum 14 gespannt sind und das Zugmittel an die Mantelfläche der Rolle
7 gepresst wird.
[0028] In Folge der Anlenkung des Stütztrums 14 an der Abstützung 10 bewegt sich der Stütztrum
14 mit einer Bewegung des Betätigungsorgans 3 nicht. Vielmehr "wälzt" die Rolle 7
an dem Stütztrum 14 ab mit sukzessiver Verlängerung oder Verkürzung des Stütztrums
14. Während dieser rollenden Bewegung bildet die 6:00-Uhr-Stellung der Rolle 7, im
Bereich welcher sich der Stütztrum 14 an die Rolle 7 anlegt, einen mitwandernden Momentanpol
15. Diese Bewegung der Rolle 7 wird veranlasst durch einen Betätigungsweg 16 des Betätigungsorgans
3 oder des Aktuators 2, welcher auch der Verschiebung der Drehachse 6 der Rolle 7
entspricht. Die wälzende Bewegung der Rolle 7 um den Momentanpol 15 mit dem Betätigungsweg
16 im Bereich der Drehachse 6 hat zur Folge, dass der Ablöseort 17 des Zugmittels
8 von der Rolle 7 um einen Zugweg 18 bewegt wird. Hierbei hat der Zugweg 18 denselben
Richtungssinn wie der Betätigungsweg 16. Der Zugweg 18 ist aber doppelt so groß wie
der Betätigungsweg 16. Über den Zugtrum 13 wird der Zugweg 18 auch auf das Anlenkorgan
11 und damit an die Fahrzeugtür übertragen. Mit dem Zugmittel 8 und der Rolle 7 sowie
deren Lagerung im Bereich des Gelenks 5 an dem Betätigungsorgan 3 ist ein Zugmitteltrieb
19 gebildet. Dieser ermöglicht eine Über- oder Untersetzung des Betätigungswegs 16
des Aktuators 2 zu dem Zugweg 18 und damit der Fahrzeugtür. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel
kann durch Einsatz des Zugmitteltriebs 19 eine Verdopplung des Betätigungswegs 16
zum Zugweg 18 erfolgen.
[0029] Für das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel wird der Momentanpol 15 des Zugmitteltriebs
19 nicht durch einen ruhenden Stütztrum 14 und die Anlenkung desselben an der Abstützung
10 bereitgestellt. Vielmehr erfolgt hier die Führung der Rolle 7 zwecks Bildung des
Momentanpols 15 über eine Führungsbahn 20, welche hier als eine Art Zahnstange 21
ausgebildet ist, welche mit einer Außenverzahnung 22 der Rolle 7 kämmt. In diesem
Fall ist das dem Anlenkorgan 11 abgewandte Ende des Zugmittels 8 an der Rolle befestigt,
wobei das Zugmittel 8 vorzugsweise die Rolle 7 mehrmals umschlingt. Für das dargestellte
Ausführungsbeispiel besitzen die Außenverzahnung 20 der Rolle 7 und die Umfangsfläche,
an welcher das Zugmittel 8 an der Rolle 7 abgestützt ist, denselben Durchmesser, wobei
aber auch möglich ist, dass der Durchmesser der Außenverzahnung 22 größer oder kleiner
ist als die Wirkfläche der Rolle 7 hinsichtlich des Zugtrums 13 (vgl. auch die folgenden
Ausführungen zu Fig. 3).
[0030] Weitere Gestaltungsmöglichkeiten für die Übersetzung des Betätigungswegs 16 zu dem
Zugweg 18 ergeben sich, wenn der Momentanpol 15 einerseits und der Ablöseort 17 andererseits
unterschiedliche Abstände von der Drehachse 6 besitzen: Für das dargestellte Ausführungsbeispiel
ist die Rolle 7 mit zwei Wirkflächen 23, 24 gebildet. Die Wirkfläche 23 besitzt einen
Radius r (vgl. Bezugszeichen 25) während die Wirkfläche 24 einen Radius R (vgl. Bezugszeichen
26) besitzt. Ein erstes, in einem Endbereich an der Rolle 7 befestigtes Zugmittel
8a ist um die Wirkfläche 23 geschlungen und erstreckt sich von dem Ablöseort 17 unter
Bildung des Zugtrums 13 zu dem Anlenkorgan 11. Ein weiteres, ebenfalls an der Rolle
7 befestigtes Zugmittel umschlingt die Rolle 7 um die Wirkfläche 24 und erstreckt
sich von dem Momentanpol 15 unter Bildung des Stütztrums 14 zu der Abstützung 10.
In diesem Fall ergibt sich der Zugweg 18 aus dem Produkt des Betätigungswegs 16 mit
dem Quotienten aus (R + r) und R. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel gilt R
> r, womit die Übersetzung des Betätigungswegs 16 zu dem Zugweg 18 kleiner als 2 ist.
Wird hingegen R < r gewählt, können auch Übersetzungen > 2 herbeigeführt werden.
[0031] Für die Ausführungsbeispiele Fig. 1 bis 3 wurde angenommen, dass die Abstützung 10
für den Stütztrum 14 bzw. die Führungsbahn 20 oder Zahnstange 21 ortsfest am Rahmen
des Fahrzeugs befestigt ist. Durchaus möglich ist aber auch, dass die Abstützung 10
zumindest während einer Teilbewegung des Betätigungsorgans 3 ebenfalls mit einem Abstützweg
27 bewegt wird (vgl. Fig. 4). In diesem Fall liegt der Momentanpol 15 nicht an dem
Punkt der Rolle 7, an welchem sich der Stütztrum 14 an die Rolle anlegt. Vielmehr
liegt der Momentanpol 15 dann für den Fall, dass der Abstützweg 27 denselben Richtungssinn
besitzt wie der Betätigungsweg 16 unterhalb der Rolle, also mit einem größeren Abstand
von der Drehachse 6 der Rolle 7, während für entgegengesetzten Richtungssinn des Abstützwegs
27 und des Betätigungswegs 16 der Momentanpol 15 zwischen dem Anlegeort des Stütztrums
14 an die Rolle 7, also mit einem kleineren Abstand zur Drehachse 6, angeordnet ist.
[0032] Somit kann durch Wahl der Radien R, r sowie eine etwaige Bewegung der Abstützung
10, ggf. auch einer gekoppelten Bewegung der Abstützung 10 über eine geeignete Kopplungskinematik
mit dem Betätigungsweg 16 des Aktuators 2 oder des Betätigungsorgans 3, die Übersetzung
konstruktiv vorgegeben werden. Unter Umständen können auch komplexe Führungswege des
Anlenkorgans 11 und/oder der Abstützung 10 und/oder des Betätigungsorgans 3 Einsatz
finden. Eine weitere Beeinflussungsmöglichkeit der Übersetzung und der Kraftverhältnisse
ist gegeben durch Gestaltung der Wirkfläche (n) der Rolle 7 mit einer unrunden, beispielsweise
elliptischen Mantelfläche.
[0033] Für die Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 1 bis 4 kann mit den dargestellten Bauelementen
des Zugmitteltriebs 19 lediglich eine Bewegung der Fahrzeugtür in eine Richtung verursacht
werden, da das Zugmittel 8 lediglich Zugkräfte auf das Anlenkorgan 11 und damit auf
die Fahrzeugtür übertragen kann. Diese Zugrichtung des Zugmittels 8 kann mit einer
Öffnungs- oder einer Schließbewegung der Fahrzeugtür korrelieren. Für diese Ausführungsbeispiele
muss die Bewegung der Fahrzeugtür in die entgegengesetzte Richtung durch einen hier
nicht dargestellten Aktuator, durch eine Federeinrichtung, gegen welche das Zugmittel
8 arbeitet o. ä. bewirkt werden, womit dann auch die Rückbewegung der Rolle 7 und
des Betätigungsorgans 6 und ggf. des Aktuators 2 herbeigeführt wird. Für eine weitere
Ausführungsform der Erfindung gemäß
Fig. 5 finden zwei entgegengesetzt zueinander wirkende Zugmitteltriebe 19a, 19b Einsatz,
von welchen ein Zugmitteltrieb 19a für die Schließbewegung der Fahrzeugtür (in Fig.
5 Bewegung des Anlenkorgans 11 nach rechts) zuständig ist, während der andere Zugmitteltrieb
19b für die Öffnungsbewegung (Bewegung des Anlenkorgans 11 in Fig. 5 nach links) zuständig
ist. In Fig. 5 sind entsprechende Bauelemente der beiden Zugmitteltriebe 19a, 19b
mit gleichen Bezugszeichen, aber ergänzenden individualisierenden Buchstaben a, b
für die beiden Zugmitteltriebe 19a, 19b, gekennzeichnet. Gemäß Fig. 5 sind die jeweiligen
Endbereiche der Zugmittel 8a, 8b auf gegenüberliegenden Seiten sowohl des Anlenkorgans
11 als auch der Abstützung 10 angelenkt. Das Betätigungsorgan 3 trägt hier jeweils
in den Endbereichen die drehbar um die Drehachsen 6a, 6b gelagerten Rollen 7a, 7b.
Um eine spielfreie Montage der Zugmittel 8a, 8b zu ermöglichen, kann einer Einstelleinrichtung
für den Abstand der Drehachsen 6a, 6b vorhanden sein und/oder eine Einstelleinrichtung
für die Länge der Zugmittel 8a, 8b vorhanden sein. Möglich ist auch, dass ein Federelement
in zumindest eines der Zugmittel 8a, 8b oder im Bereich der Anlenkung derselben an
das Anlenkorgan 11 oder die Abstützung 10 integriert ist.
[0034] Die
Fig. 6 bis 11 zeigen eine konstruktive Ausgestaltung eines Fahrzeugtür-Antriebs 1, welcher grundsätzlich
entsprechend der Prinzipskizze gemäß Fig. 5 ausgebildet ist. In den Figuren kennzeichnet
"x" die Fahrzeuglängsrichtung, während "y" die Fahrzeugquerrichtung nach außen und
"z" die Fahrzeughochachse (Richtungssinn nach oben) kennzeichnet.
[0035] Der Fahrzeugtür-Antrieb 1 verfügt über einen Rahmen 28, mit welchem dieser an dem
Rahmen des Fahrzeugs oder Türrahmen des Busses oberhalb der Einstiegs- und Ausstiegsöffnung
befestigt ist. Der Rahmen 28 ist mit einem in Querrichtung y orientierten Halteblech
29, einem Montage- und Einstellgehäuse 30 und einer sich in Fahrzeuglängsrichtung
x erstreckenden und das Halteblech 29 mit dem Montage- und Einstellgehäuse 30 verbindenden
Haltestrebe 31 gebildet. Die Führung 12 ist hier mit einer Führungsstange 32 gebildet,
welche sich mit horizontaler Ausrichtung unter einem spitzen Winkel insbesondere im
Bereich von 3° bis 10° gegenüber der Fahrzeuglängsrichtung x erstreckt. Ein Endbereich
der Führungsstange 32 ist, beispielsweise über eine Verschraubung, an dem Halteblech
29 fixiert. Der andere Endbereich der Führungsstange 32 ist über eine Einstelleinrichtung
33 an dem Montage- und Einstellgehäuse 30 gehalten. Über die Einstelleinrichtung 33
kann die Position des zugeordneten Endbereichs der Führungsstange 32 sowohl in Höhenrichtung
z als auch in Fahrzeugquerrichtung y eingestellt werden, was mit einer geringen elastischen
und/oder plastischen Verformung des Halteblechs 29, insbesondere einer Biegung des
Halteblechs 29 um die Fahrzeughochrichtung z und/oder Verdrillung um die Fahrzeugquerrichtung
y des Halteblechs 29, einhergeht.
[0036] Wie insbesondere in den Fig. 6 und 10 zu erkennen ist, ist der der Einstelleinrichtung
33 zugeordnete Endbereich der Führungsstange 32 an einem Führungskörper 34 gehalten.
Durch eine in Fahrzeugquerrichtung y orientierte Bohrung des Führungskörpers 34 erstreckt
sich eine in Richtung der Fahrzeugquerachse y orientierte Führungsstange 35, womit
eine Führung des Führungskörpers 34 gebildet ist. Ist der Führungskörper 34 an der
richtigen Axialposition entlang der Führungsstange 35 angeordnet, kann dieser fixiert
werden, was gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt, indem der Führungskörper
34 zwischen zwei mit der Führungsstange 35 verschraubten Anschlagmuttern 36, 37 gefangen
ist. Auf diese Weise kann zunächst mittels der Einstelleinrichtung die Position des
Endbereichs der Führungsstange 32 in Fahrzeugquerrichtung y (und damit auch der Winkel
der Führungsstange 32 in der x-y-Ebene) vorgegeben werden.
[0037] Während der nach außen weisende Endbereich der Führungsstange 35 an der Haltestrebe
31 gehalten ist, verfügt die Führungsstange 35 in dem innenliegenden Endbereich über
eine vertikale Durchgangsbohrung 38. Von dem Montage- und Einstellgehäuse 30, welches
sich oberhalb des Führungskörpers 34 und der Führungsstange 35 über diese erstreckt,
erstreckt sich eine Einstellschraube 39, deren Kopf auf der Oberseite des Montage-
und Einstellgehäuses 30 aufliegt, in Fahrzeughöhenrichtung z nach unten durch die
Durchgangsbohrung 34 hindurch. Mit dem nach unten herausragenden Endbereich der Einstellschraube
39 ist eine Mutter 40 verschraubt. Auf der Mutter 40 stützt sich von oben die Führungsstange
35 ab. Mit Veränderung der Verschraubung der Mutter 40 mit der Einstellschraube 39
kann der Endbereich der Führungsstange 35 und damit des Führungskörpers 34 und der
zugeordnete Endbereich der Führungsstange 32 in Fahrzeughöherichtung z angehoben oder
abgesenkt werden. Hiermit kann auch eine Einstellung des Neigungswinkels der Führungsstange
32 in der x-z-Ebene erfolgen.
[0038] Nach Montage des Rahmens 28 an dem Bus kann somit einerseits durch Einstellung der
Anschlagmuttern 36, 37 und andererseits durch Einstellung der Mutter 40 auf der Einstellschraube
39 die relative Position und Lage der Führungsstange 32 relativ zum Türrahmen und
damit auch der an der Führungsstange geführten Fahrzeugtür eingestellt werden.
[0039] Während der Öffnungs- und Schließbewegung des Fahrzeugtür-Antriebs 1 bewegt sich
ein Führungsschlitten 42 entlang der Führungsstange 32. An dem Führungsschlitten 42
befestigt ist ein sich nach unten und außen erstreckender Haltearm 43, an welchem
über einen Flansch oder ein Scharnier 44 die Fahrzeugtür befestigt werden kann. Mit
dem Führungsschlitten 42, dem Haltearm 43 und dem Flansch 44 ist das Anlenkorgan 11
gebildet, an welchem die Zugmitteltriebe 19a, 19b angreifen.
[0040] Die Bewegung des Anlenkorgans 11 mit der Fahrzeugtür entlang der Führungsstange 32
wird verursacht durch den Aktuator 2 mit den zugeordneten Zugmitteltrieben 19a, 19b
(vgl. Fig. 11). Der Aktuator 2 ist in diesem Fall als fluidische Kolben-Zylinder-Einheit
45 ausgebildet, bei welcher ein Kolben 46 ruht, während ein den Zylinder ausbildendes
Gehäuse 47 je nach fluidischer Beaufschlagung der Kolben-Zylinder-Einheit 45 bewegt
wird. Hinsichtlich des grundsätzlichen Aufbaus einer derartigen Kolben-Zylinder-Einheit
45 mit ruhendem Kolben 46 wird auch auf die Druckschrift
EP 2 752 546 A2 verwiesen. Eine Kolbenstange 48 mit daran gehaltenem Kolben 46 ist starr an dem Rahmen
28 gehalten und parallel zur Führungsstange 32 orientiert. Die Kolbenstange 48 ist
in einem Endbereich an dem Führungskörper 34 gehalten und in einem anderen Endbereich
an einem Haltblech 49 gehalten, so dass über die Einstelleinrichtung 33 ebenfalls
die Position und Orientierung der Kolbenstange 48 eingestellt werden kann. Die Kolbenstange
48 erstreckt sich unter Abdichtung durch endseitige Bohrungen 50, 51 von stirnseitigen
Wandungen des Gehäuses 47, wobei der von der Kolbenstange 48 getragene Kolben 46 innenliegend
von dem Gehäuse 47 auf gegenüberliegenden Seiten von dem Kolben 46 angeordnete Steuerkammern
52, 53 trennt. Die Steuerkammern 52, 53 sind jeweils
- axial von einer Kolbenfläche des Kolbens 46,
- radial nach außen von der zylindrischen Innenfläche des Gehäuses 47, entlang welcher
der Kolben 46 unter Abdichtung verschiebbar ist,
- axial durch die stirnseitigen Wandungen des Gehäuses 47 und
- radial nach innen durch die Kolbenstange 48
begrenzt.
[0041] In Fig. 11 ist die linke Steuerkammer 52 in ihrem Zustand mit maximaler Erstreckung
dargestellt, während die rechte Steuerkammer 53 die minimale Erstreckung besitzt.
Fluidische Anschlüsse 54, 55 sind durch Längskanäle der Kolbenstange 48 und radiale
Austrittskanäle jeweils mit einer zugeordneten Steuerkammer 52, 53 verbunden. Eine
fluidische Druckbeaufschlagung des Anschlusses 54 sowie eine fluidische Druckentlastung
des Anschlusses 55 hat zur Folge, dass das Gehäuse 47 aus der in Fig. 11 dargestellten
Stellung nach rechts bewegt wird, womit die rechte Steuerkammer 53 ihre axiale Erstreckung
vergrößert unter Aufnahme von Fluid von dem Anschluss 54, während Fluid aus der Steuerkammer
52 über den Anschluss 55 abgeführt wird. Somit kann über einen geeigneten fluidischen
Steuerkreis je nach fluidischer Beaufschlagung der Anschlüsse 54, 55 eine Betätigung
des mit der Kolben-Zylinder-Einheit 45 gebildeten Aktuators 2 erfolgen, welche mit
der Bewegung des Gehäuses 47 relativ zu der Kolbenstange 48 einhergeht.
[0042] An dem Gehäuse 47 sind in den beiden Endbereichen die Rollen 7a, 7b gehalten. Für
das Ausführungsbeispiel erfolgt dies unterhalb des Gehäuses 47 mit Ausrichtung der
Drehachsen 6a, 6b in Fahrzeughöhenrichtung z. Die Abstützung 10 ist hier mit einem
Träger 56 gebildet, an welchen die beiden zugeordneten Endbereiche der Zugmittel 8a,
8b angelenkt sind und welcher an der Haltestrebe 31 befestigt ist (Fig. 10, 11). Hingegen
sind die anderen Endbereiche der Zugmittel 8a, 8b (nach Umschlingung der Rollen 7a,
7b mit einem Umschlingungswinkel von 180°) über eine Einspanneinrichtung 57 an dem
Führungsschlitten 42 befestigt.
[0043] Parallel zu der Führungsstange 32 erstreckt sich eine Koppelstange 58. Die Koppelstange
58 erstreckt sich durch eine Bohrung des Führungsschlittens 42. In dem dem Demontage-
und Einstellgehäuse 30 zugewandten Endbereich besitzt die Koppelstange 58 einen Mitnehmer
59, hier eine Mutter 60. In dem anderen Endbereich ist die Koppelstange 58 angelenkt
an einen Betätigungshebel 61, welcher verschwenkbar um die Fahrzeughochachse z gegenüber
dem Rahmen 28 gelagert ist. Der Betätigungshebel 61 ist über eine Feder 62 in eine
Öffnungsstellung beaufschlagt. Mit Bewegung des Führungsschlittens aus der Öffnungsstellung
gemäß
Fig. 9 gleitet für einen Teilhub in Schließrichtung zunächst der Führungsschlitten 42 entlang
der Koppelstange 58, ohne diese mitzunehmen. Erreicht der Führungsschlitten 42 den
Mitnehmer 59, nimmt der Führungsschlitten 42 die Koppelstange 58 und damit auch den
Betätigungshebel 61 mit, bis die Schließstellung gemäß
Fig. 8 erreicht ist. Mit der Drehbewegung des Betätigungshebels 61 gekoppelt ist eine Drehbewegung
einer Drehsäule 63, was für das dargestellte Ausführungsbeispiel erfolgt durch eine
Außenverzahnung des Betätigungshebels 61, welche kämmt mit einem entsprechenden Ritzel
66 der Drehsäule 63 (
Fig. 7).
[0044] Die Funktionsweise des Fahrzeugtür-Antriebs 1 gemäß Fig. 6 bis 11 ist wie folgt:
In einer Öffnungsstellung der Fahrzeugtür, welche in Fig. 9 dargestellt ist, befinden
sich der Haltearm 43 und der Flansch 44 nach außen verlagert am rechten Rand der Einstiegsöffnung,
so dass die Fahrzeugtür an der Außenhaut des Fahrzeuges vorbeigeführt ist. Auch die
Drehsäule 63 befindet sich in der durch die Feder 62 herbeigeführten Öffnungsstellung.
Das Gehäuse 47 der Kolben-Zylinder-Einheit 45 befindet sich in dieser Öffnungsstellung
in seiner rechten Endstellung mit minimaler axialer Erstreckung der Steuerkammer 52
und maximaler axialer Erstreckung der Steuerkammer 53.
[0045] Soll nun die Fahrzeugtür geschlossen werden, erfolgt die fluidische Beaufschlagung
des Anschlusses 55 mit gleichzeitiger Druckentlastung des Anschlusses 54. In Folge
der Druckerhöhung in der Steuerkammer 52 und Druckreduzierung in der Steuerkammer
53 bewegt sich das Gehäuse 47 in den Figuren nach links entlang der Kolbenstange 48.
Damit geht eine Betätigung der Zugmitteltriebe 19a, 19b einher, welche wiederum zur
Folge hat, dass der Führungsschlitten 42 einen Zugweg 18 absolviert, welcher doppelt
so groß ist wie der Betätigungsweg 16 des Führungsschlittens 42.
[0046] In einem ersten Teilhub des Schließhubes gleitet die Koppelstange 58 entlang des
Führungsschlittens 42, ohne dass eine Mitnahme derselben erfolgt. Somit bleiben auch
der Betätigungshebel 61 und die Drehsäule 63 in ihrer Öffnungsstellung. Eine Führung
der Fahrzeugtür erfolgt während dieses Teilhubs sowohl durch den Haltearm 43 und den
Flansch 44 sowie an einem weiteren Aufhängungspunkt der Fahrzeugtür, was dort beispielsweise
durch eine Kulissenführung erfolgen kann. Gegen Ende der Schließbewegung kommt der
Mitnehmer 59 derart zur Wirkung, dass der Führungsschlitten 42 über den Mitnehmer
59 die Koppelstange 58 mitnimmt, womit entgegen der Beaufschlagung durch die Feder
62 die Verschwenkung des Betätigungshebels 61 und der Drehsäule 63 erfolgt. Diese
Betätigung der Drehsäule kann zu vielfältigen Zwecken genutzt werden, beispielsweise
zur Herbeiführung einer Schließbewegung der Fahrzeugtür in Fahrzeugquerrichtung y
zur Annäherung und zum dichten Abschließen der Tür am Einstiegsrahmen und/oder für
eine Verriegelung der Fahrzeugtür, indem mit der Drehsäule 63 gekoppelte Verriegelungsglieder
zur Wirkung kommen.
[0047] In den Figuren 6, 7, 8, 10 und 11 ist jeweils die auf diese Weise herbeigeführte
Schließstellung dargestellt.
[0048] Vorzugsweise findet für die Führung des Führungsschlittens 42 gegenüber der Führungsstange
32 eine Kugelumlaufführung Einsatz.
[0049] Optional kann der Fahrzeugtür-Antrieb 1 mit einer Sensoreinrichtung 64 zur Erfassung
des Betätigungswegs 16 oder des Zugwegs 18 ausgestattet sein. Für das dargestellte
Ausführungsbeispiel ist die Sensoreinrichtung 64 mit einer Spindelstange 65 ausgestattet,
welche sich parallel zu der Kolbenstange 48 erstreckt und entsprechend an dem Halteblech
49 und dem Führungskörper 34 gehalten ist. Mit der Bewegung des Führungsschlittens
42 verdreht sich eine mit dem Führungsschlitten 42 mitbewegte Spindelmutter um die
Spindelstange 65. Ein Sensor erfasst den Drehwinkel der Spindelmutter, so dass unter
Umrechnung des Drehwinkels der Spindelmutter in die Bewegung des Führungsschlittens
42 entsprechend der Steigung der Spindelstange 65 der Betätigungsweg 16 oder Zugweg
18 ermittelt werden kann.
[0050] Wird in der vorliegenden Anmeldung Bezug genommen auf einen Momentanpol 15, so handelt
es sich hierbei um einen Momentanpol in einem mit der Fahrzeug mitbewegten Relativsystem.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0051]
- 1
- Fahrzeugtür-Antrieb
- 2
- Aktuator
- 3
- Betätigungsorgan
- 4
- Führung
- 5
- Gelenk
- 6
- Drehachse
- 7
- Rolle, Scheibe
- 8
- Zugmittel
- 9
- Seil
- 10
- Abstützung
- 11
- Anlenkorgan
- 12
- Führung
- 13
- Zugtrum
- 14
- Stütztrum
- 15
- Momentanpol
- 16
- Betätigungsweg
- 17
- Ablöseort
- 18
- Zugweg
- 19
- Zugmitteltrieb
- 20
- Führungsbahn
- 21
- Zahnstange
- 22
- Außenverzahnung
- 23
- Wirkfläche
- 24
- Wirkfläche
- 25
- Radius r
- 26
- Radius R
- 27
- Abstützweg
- 28
- Rahmen
- 29
- Halteblech
- 30
- Montage- und Einstellgehäuse
- 31
- Haltestrebe
- 32
- Führungsstange
- 33
- Einstelleinrichtung
- 34
- Führungskörper
- 35
- Führungsstange
- 36
- Anschlagmutter
- 37
- Anschlagmutter
- 38
- Durchgangsbohrung
- 39
- Einstellschraube
- 40
- Mutter
- 42
- Führungsschlitten
- 43
- Haltearm
- 44
- Flansch
- 45
- Kolben-Zylinder-Einheit
- 46
- Kolben
- 47
- Gehäuse
- 48
- Kolbenstange
- 49
- Halteblech
- 50
- Bohrung
- 51
- Bohrung
- 52
- Steuerkammer
- 53
- Steuerkammer
- 54
- Anschluss
- 55
- Anschluss
- 56
- Träger
- 57
- Einspanneinrichtung
- 58
- Koppelstange
- 59
- Mitnehmer
- 60
- Mutter
- 61
- Betätigungshebel
- 62
- Feder
- 63
- Drehsäule
- 64
- Sensoreinrichtung
- 65
- Spindelstange
- 66
- Ritzel
1. Fahrzeugtür-Antrieb (1) für einen Bus mit einem Aktuator (2), der über einen Kopplungsmechanismus
mit einer Fahrzeugtür gekoppelt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass der Kopplungsmechanismus mit einem Zugmitteltrieb (19) gebildet ist, wobei
a) der Aktuator (2) derart mit der Drehachse (6) einer Rolle (7) gekoppelt ist, dass
ein Betätigungsweg (16) des Aktuators (2) eine Verschiebung der Drehachse (6) der
Rolle (7) herbeiführt,
b) ein Zugmittel (8) die Rolle (7) umschlingt,
c) das Zugmittel (8) einen Zugtrum (13) ausbildet, der sich auf einer Seite der Rolle
(7) von der Rolle (7) zu einem mit der Fahrzeugtür verbundenen Anlenkorgan (11) erstreckt
und
d) die Rolle (7) auf der anderen Seite einen Momentanpol (15) besitzt.
2. Fahrzeugtür-Antrieb (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (7) dadurch auf der anderen Seite einen Momentanpol (15) besitzt, dass
sich die Rolle (7) mit einer wälzenden Bewegung entlang einer Führungsbahn (20) bewegt.
3. Fahrzeugtür-Antrieb (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (7) dadurch auf der anderen Seite einen Momentanpol (15) besitzt, dass
das oder ein Zugmittel (8) einen Stütztrum (14) ausbildet, welcher sich auf der anderen
Seite von der Rolle (7) zu einer Abstützung (10) erstreckt.
4. Fahrzeugtür-Antrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei entgegengesetzt wirkende Zugmitteltriebe (19a, 19b) vorhanden sind, wobei ein
Zugmitteltrieb (19a) für die Öffnungsbewegung der Fahrzeugtür zuständig ist und der
andere Zugmitteltrieb (19b) für die Schließbewegung der Fahrzeugtür zuständig ist.
5. Fahrzeugtür-Antrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Rolle (7b) vorhanden ist, wobei
a) der Aktuator (2) derart mit der Drehachse (6b) der weiteren Rolle (7b) gekoppelt
ist, dass ein Betätigungsweg (16) des Aktuators (2) eine Verschiebung der Drehachse
(6b) der weiteren Rolle (7b) herbeiführt,
b) ein weiteres Zugmittel (8b) die weitere Rolle (7b) umschlingt,
c) das weitere Zugmittel (8b) einen weiteren Zugtrum (13b) ausbildet, der sich auf
einer Seite der weiteren Rolle (7b) von der weiteren Rolle (7b) zu dem Anlenkorgan
(11) für die Fahrzeugtür erstreckt und
d) die weitere Rolle (7b) auf der anderen Seite einen Momentanpol (15b) besitzt,
wobei
e) der der Rolle (7a) zugeordnete Zugtrum (13a) für eine Öffnungsbewegung der Fahrzeugtür
mit einer Zugkraft beaufschlagt ist, während der der weiteren Rolle (7b) zugeordnete
weitere Zugtrum (13b) für die Schließbewegung der Fahrzeugtür mit einer Zugkraft beaufschlagt
ist.
6. Fahrzeugtür-Antrieb (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (2) mit einem fluidischen Kolben-Zylinder-Einheit (45) gebildet ist,
bei welcher der Kolben (46) ruht und mit fluidischer Beaufschlagung das den Zylinder
ausbildende Gehäuse (47) bewegt wird, wobei die Rolle (7a) und die weitere Rolle (7b)
jeweils drehbar gegenüber dem Gehäuse (47) der Kolben-Zylinder-Einheit (45) gelagert
sind.
7. Fahrzeugtür-Antrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem Zugmitteltrieb (19) bewegte Anlenkorgan (11) für die Fahrzeugtür eine
translatorische Bewegung ausführt und sich mit translatorischer Bewegung des Anlenkorgans
(11) eine weiterer Anlenkpunkt der Fahrzeugtür entlang einer kurvenförmigen Führung
bewegt, womit die Fahrzeugtür mit translatorischer Bewegung des Anlenkorgans eine
Schwenk-Schiebe-Bewegung ausführt.
8. Fahrzeugtür-Antrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Zugmitteltriebs (19) zumindest über einen Teilhub über eine Koppelstange
(58) und einen Betätigungshebel (61) mit einer Drehsäule (63) gekoppelt ist.
9. Fahrzeugtür-Antrieb (1) nach Anspruch 8 in Rückbeziehung auf Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Bewegung des Zugmitteltriebs (19) verursachte Bewegung der Drehsäule
(63) die Bewegung des weiteren Anlenkpunkts der Fahrzeugtür entlang der kurvenförmigen
Führung zur Folge hat.
10. Fahrzeugtür-Antrieb (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Bewegung des Zugmitteltriebs (19) verursachte Bewegung der Drehsäule
(63) Verriegelungselemente für die Verriegelung der Fahrzeugtür betätigt und/oder
löst.
11. Fahrzeugtür-Antrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Zugmitteltriebs (19) mit einer von einer Sensoreinrichtung (64)
erfassten Bewegung einhergeht.
12. Fahrzeugtür-Antrieb (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensorelement der Sensoreinrichtung (64) über eine Spindelmutter mit einer Spindelstange
(65) gekoppelt ist, wobei die Spindelmutter mit der Bewegung des Zugmitteltriebs (19)
bewegt wird und die Bewegung der Spindelmutter in der Art eines Spindeltriebs umgewandelt
wird in eine Verdrehung des Sensorelements, welche von der Sensoreinrichtung (64)
erfasst wird.