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WO2012013183A2 - Türeinheit - Google Patents

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Info

Publication number
WO2012013183A2
WO2012013183A2 PCT/DE2011/001501 DE2011001501W WO2012013183A2 WO 2012013183 A2 WO2012013183 A2 WO 2012013183A2 DE 2011001501 W DE2011001501 W DE 2011001501W WO 2012013183 A2 WO2012013183 A2 WO 2012013183A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
drive shaft
door unit
movement
coupling member
unit according
Prior art date
Application number
PCT/DE2011/001501
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2012013183A3 (de
Inventor
Matthias Kellersohn
Uwe Reddmann
Original Assignee
Kiekert Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kiekert Aktiengesellschaft filed Critical Kiekert Aktiengesellschaft
Publication of WO2012013183A2 publication Critical patent/WO2012013183A2/de
Publication of WO2012013183A3 publication Critical patent/WO2012013183A3/de

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05C—BOLTS OR FASTENING DEVICES FOR WINGS, SPECIALLY FOR DOORS OR WINDOWS
    • E05C17/00—Devices for holding wings open; Devices for limiting opening of wings or for holding wings open by a movable member extending between frame and wing; Braking devices, stops or buffers, combined therewith
    • E05C17/02—Devices for holding wings open; Devices for limiting opening of wings or for holding wings open by a movable member extending between frame and wing; Braking devices, stops or buffers, combined therewith by mechanical means
    • E05C17/04—Devices for holding wings open; Devices for limiting opening of wings or for holding wings open by a movable member extending between frame and wing; Braking devices, stops or buffers, combined therewith by mechanical means with a movable bar or equivalent member extending between frame and wing
    • E05C17/12—Devices for holding wings open; Devices for limiting opening of wings or for holding wings open by a movable member extending between frame and wing; Braking devices, stops or buffers, combined therewith by mechanical means with a movable bar or equivalent member extending between frame and wing consisting of a single rod
    • E05C17/20—Devices for holding wings open; Devices for limiting opening of wings or for holding wings open by a movable member extending between frame and wing; Braking devices, stops or buffers, combined therewith by mechanical means with a movable bar or equivalent member extending between frame and wing consisting of a single rod sliding through a guide
    • E05C17/203—Devices for holding wings open; Devices for limiting opening of wings or for holding wings open by a movable member extending between frame and wing; Braking devices, stops or buffers, combined therewith by mechanical means with a movable bar or equivalent member extending between frame and wing consisting of a single rod sliding through a guide concealed, e.g. for vehicles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05C—BOLTS OR FASTENING DEVICES FOR WINGS, SPECIALLY FOR DOORS OR WINDOWS
    • E05C17/00—Devices for holding wings open; Devices for limiting opening of wings or for holding wings open by a movable member extending between frame and wing; Braking devices, stops or buffers, combined therewith
    • E05C17/003—Power-actuated devices for limiting the opening of vehicle doors

Definitions

  • the invention relates to a door unit, in particular motor vehicle door unit, with a motion transmission member connected to a door with drive shaft, and with a force applied by the drive shaft coupling member variable clamping force.
  • a door unit of the construction described at the outset is presented in the embodiment as a motor vehicle door unit for the motorized actuation of a tailgate as a door leaf in DE 198 44 265 A1.
  • the coupling member variable clamping force serves as a safety coupling.
  • a generic door unit in the invention is characterized in that the coupling member is formed in two parts with control coupling member and clutch member, wherein the acted upon by the drive shaft control coupling member disengages the clutch member, which its disengaged position only in a continuous movement of the Drive shaft maintains.
  • a two-part coupling member is used, which is predominantly used as a braking device or friction brake device.
  • the coupling member Once the coupling member is engaged, the door can not be moved or only by using increased operating forces.
  • the disengaged position of the coupling member corresponds to the fact that the door can be freely swung or almost unhindered. An operator can thus distinguish between his blockage and the free movement in accordance with the movement of the door leaf.
  • the control coupling member is equipped with a linear element and an actuator. Both elements convert together rotational movements of the drive shaft in a linear adjusting movement. The design is usually made so that the actuator
  • the linear element and the actuator are usually equipped with one or more interlocking contours and counter contours. It is very particularly preferred if the contour and the respective mating contour are designed as switching ramps. In most cases, it is recommended to work along the circumference of the one hand, the linear element and the other part of the actuator rotating waves. In any case, causes a caused by the rotational movements of the drive shaft corresponding rotation of the actuating element to ensure that its shafts slide on those of the linear element along. This leads to the desired linear positioning movement of the linear element.
  • This linear adjusting movement of the linear element and consequently of the control coupling member is used in the context of the invention to disengage the clutch member acted upon by the control coupling member.
  • the clutch member is equipped with a motion memory and an interacting with the motion memory switching element. The movement memory holds the switching element in disengaged or engaged position. That depends on the movement of the drive shaft.
  • the switching element As soon as the drive shaft continuously moves, the switching element is held in its disengaged position with the aid of the movement memory and the door leaf can be pivoted after the above explanations with relatively less or virtually no force at all. However, if the drive shaft and consequently the door leaf are stopped, the movement memory ensures that the switching element assumes its engaged position. In this engaged position, the motion memory functions
  • the movement memory ensures in the engaged position of the clutch member for the construction of the necessary self-locking forces in this context.
  • the switching element in the disengaged position ensures that the drive shaft is held.
  • the switching element blocks the control clutch member (engaged) or releases it (disengaged).
  • the switching element interacts in detail with the linear element of the control coupling member.
  • the switching element and the linear element may be equipped with interlocking contours. In the retracted position of the switching element engages the one or more contours between the switching element and the linear element into each other and provide the described blockage of the door leaf. If, however, the switching element is disengaged, the one or more contours between the switching element and the linear element are spaced apart, so that the linear element can perform a free movement relative to the switching element. The same applies to the door leaf.
  • the movement memory ensures, in accordance with the movement of the drive shaft, that the switching element is held in the disengaged or engaged position.
  • the movement memory works mostly speed-controlled. That is, from a certain speed of the drive shaft, the motion memory ensures that the switching element assumes its disengaged position and the disengaged position bei-
  • the movement memory additionally performs a circular arc movement with respect to the drive shaft. That depends on the movement of the drive shaft.
  • This circular arc movement one or more contour (s) between the switching element of the clutch member and the linear element of the control clutch member is disengaged.
  • the movement memory is returned to its original position (for example spring-assisted).
  • the previously released mechanical connection between the linear element and the switching element is (again) produced.
  • This is followed by a continuous mechanical connection from the drive shaft to the now acting as a damping element movement memory and are damped movements of the drive shaft through the movement memory and the damping element.
  • the movement memory thus ensures that in its active position, the switching element is spaced from the linear element.
  • the movement memory assumes its inactive or passive position, the switching element and the linear element engage in one another.
  • the control clutch member and the clutch member which are mechanically coupled together in the case of the passive motion memory.
  • Rotary movements of the drive shaft thus lead directly to rotational movements in the interior of the movement memory, which acts as a damping element in this case and is responsible for the already mentioned self-locking.
  • the invention also provides a method for operating such a door unit, as described in more detail in claim 15.
  • a door unit is provided, which initially convinces by an increased ease of use.
  • movement of the door leaf, and with it the drive shaft initially causes the control coupling member to disengage the clutch member.
  • This can be attributed to the interlocking contours and counter contours of on the one hand the actuator and on the other hand the linear element.
  • the clutch member is disengaged, the drive shaft and with it the door can be moved almost without resistance. This succeeds as long as the drive shaft does not fall below a certain minimum speed. Because during this time, the movement memory ensures that the switching element of the clutch member and the linear element of the control coupling member are mechanically separated from each other.
  • Fig. 1 is a door unit according to the invention schematically and
  • FIG. 1 fragmentary in different functional positions.
  • a door unit which in the exemplary embodiment is a motor vehicle door unit.
  • This has a door 1, which is articulated in a pivot point 2 to a motor vehicle body and can be opened and closed about this pivot point 2 in the direction indicated by a double arrow pivoting direction.
  • a toothed rack 3 is moved back and forth, which is connected to the door leaf 1 and whose linear movement is transmitted to a drive shaft 4.
  • the rack 3 and the drive shaft 4 act together as a motion transmission member 3, 4, which is connected to the door leaf 1.
  • coupling member 5 variable clamping force is applied.
  • the coupling member 5 thus operates in the context of the embodiment as a braking device or friction brake device. In principle, however, the coupling member 5 can also be used in conjunction with a motor drive for the door leaf 1. Then, the coupling member 5 between the said drive and the door leaf 1 is interposed. This is not shown.
  • the coupling member 5 is formed in two parts with a control coupling member 5a and a clutch coupling member 5b.
  • the applied by the drive shaft 4 control coupling member 5a moves during a movement of the door leaf 1 and consequently
  • control coupling member 5b is equipped in two parts with an adjusting element 6 and a linear element 7.
  • the actuator 6 is rotatably coupled to the drive shaft 4 and rotates together with this. Rotational movements of the actuating element 6 now lead to the linear element 7 performs a linear adjusting movement S, as shown in FIGS. 2B and 2D.
  • the linear adjusting movement S is explained by the fact that the steep element 6 together with the drive shaft 4 during the transition from Fig. 2A to Fig. 2B performs a counterclockwise movement. This counterclockwise movement of the drive shaft 4 as well as the actuator
  • the actuator 6 and the linear element 7 are equipped with an interlocking contour 8 respectively counter contour 9.
  • the two contours 8, 9 are sinusoidal wave contours 8, 9 which are each formed along the respective circumference of the actuating element 6 on the one hand and the linear element 7 on the other hand. In fact, it is in both the actuator 6 and the linear element
  • the clutch element 5b is additionally equipped with a switching element 12 connected to the movement memory 11 or interacting therewith.
  • the switching element 12 is designed as a whole hollow cylindrical and the drive shaft 4, the switching element 12 passes through.
  • the switching element 12 has two contours 13, 14, which interact with associated mating contours 15, 16 on the linear element 7, as will be described in more detail below.
  • this linear adjusting movement S ensures that the switching element 12 has the disengaged position shown in FIGS. 2B and 2C occupies.
  • the corresponding contours 13, 15 or 14, 16 are then no longer in engagement, so that the drive shaft 4 and with it the adjusting element 6 can rotate freely.
  • the door 1 can then move more or less resistant.
  • the movement memory 11 is executed in the context of the embodiment as a speed-controlled movement memory 11, more precisely as a viscose store or Viskosedämpfer. That is, the drive shaft 4 dips into the movement memory 11 and ensures with, for example, a turbine wheel that from a certain speed, the viscous oil contained in the interior of the movement memory 11 is also rotated. These rotations of the viscous oil are transferred to the housing of the movement memory 11, which performs the circular arc movement described. It can be used at this point but also a flywheel clutch.
  • a movement memory 11 in the embodiment that hold by the movements of the drive shaft 4 fly forces the clutch 12 in the disengaged position is conceivable.
  • the movement memory 11 or viscose storage ensures that it performs the circular arc movement already described in the transition from FIG. 2A to FIG. 2B as a function of the movement of the drive shaft 4. As long as the drive shaft 4 maintains the associated speed, the movement memory 11 is in the active position corresponding to the
  • the contours 13, 15 are balls 13 which interact on the one hand with the switching element 12 and on the other hand with a receiving plate 15 on the linear element 7.
  • the disengaged position of the switching element 12 corresponds to the fact that the balls 13 do not mechanically couple the receiving plate 15 and the switching element 12, in contrast, in the engaged position of the switching element 12 is a mechanical connection between the switching element 12, the balls 13 and the receiving plate 15 and finally the linear element 7 before.
  • the contours 14, 16 are a cone 14 and a counter-cone 16 which, when spaced apart, belong to the disengaged position of the switching element 12. If the switching element 12 is engaged, on the other hand, the contours 14, 16 are mechanically connected to each other. This is achieved by a more or less pronounced frictional engagement between the two contours 14, 16.
  • the coupling member 5 as a whole is rotationally symmetrical in comparison with the centrally arranged drive shaft 4.
  • the known coupling member 5 is particularly compact, can thus accommodate easily inside the door leaf 1 as shown in Fig. 1. The advantages of the invention can be seen here.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
  • Lock And Its Accessories (AREA)

Abstract

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Türeinheit, insbesondere Kraftfahrzeugtüreinheit. Diese verfügt in ihrem grundsätzlichen Aufbau über einen Türflügel (1) und ein an den Türflügel (1) angeschlossenes Bewegungsübertragungsglied (3, 4) mit Antriebswelle (4). Außerdem ist ein von der Antriebswelle (4) beaufschlagtes Kupplungsglied (5) veränderbarer Schließkraft realisiert. Erfindungsgemäß ist das Kupplungsglied (5) zweiteilig mit Steuerkupplungsglied (5a) und Schaltkupplungsglied (5b) ausgebildet. Das von der Antriebswelle (4) beaufschlagte Steuerkupplungsglied (5a) rückt das Schaltkupplungsglied (5b) aus, welches seine ausgerückte Stellung nur bei einer fortlaufenden Bewegung der Antriebswelle (4) beibehält.

Description

Türeinheit Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine Türeinheit, insbesondere Kraftfahrzeugtüreinheit, mit einem an einen Türflügel angeschlossenen Bewegungsübertragungsglied mit Antriebswelle, und mit einem von der Antriebswelle beaufschlagten Kupplungsglied veränderbarer Schließkraft.
Eine Türeinheit des eingangs beschriebenen Aufbaus wird in der Ausgestaltung als Kraftfahrzeugtüreinheit zur motorischen Betätigung einer Heckklappe als Türflügel in der DE 198 44 265 A1 vorgestellt. Hier dient das Kupplungsglied veränderbarer Schließkraft als Sicherheitskupplung.
Darüber hinaus kennt man durch die DE 10 2008 053 087 A1 eine derartige Türeinheit, bei welcher das dortige Kupplungsglied als Bremsvorrichtung bzw. Blockiermechanismus fungiert. Der Blockiermechanismus wird dazu eingesetzt, den schwenkbaren Türflügel gegenüber einer Fahrzeugkarosserie festzusetzen. Dies geschieht aus dem Grunde heraus, dass beispielsweise beim Türöffnungsvorgang ein Hindernis auftaucht und der Türflügel mit dem Hindernis kollidieren könnte. Hier sorgt die Blockiervorrichtung dafür, eine Kollision zwischen dem Türflügel und dem Hindernis zu verhindern. Der Stand der Technik hat sich grundsätzlich bewährt, ist jedoch zum Teil technologisch sehr aufwendig (vgl. DE 10 2008 053 087 A1 ) bzw. erfordert erhöhte Bedienkräfte am Türflügel. Das widerspricht heutigen Anforderungen an den Komfort. Hier setzt die Erfindung ein. Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine derartige Türeinheit so weiter zu entwickeln, dass der Türflügel einwandfrei bewegt werden kann
und zugleich eine Fixierung bei Bedarf erfährt, wobei dies unter Berücksichtigung eines konstruktiv einfachen Aufbaus erreicht werden soll.
Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist eine gattungsgemäße Tür- einheit im Rahmen der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsglied zweiteilig mit Steuerkupplungsglied und Schaltkupplungsglied ausgebildet ist, wobei das von der Antriebswelle beaufschlagte Steuerkupplungsglied das Schaltkupplungsglied ausrückt, welches seine ausgerückte Stellung nur bei einer fortlaufenden Bewegung der Antriebswelle beibehält.
Im Rahmen der Erfindung kommt also zunächst einmal ein zweigeteiltes Kupplungsglied zum Einsatz, welches überwiegend als Bremsvorrichtung respektive Reibbremsvorrichtung genutzt wird. Sobald das Kupplungsglied eingerückt ist, lässt sich der Türflügel nicht oder nur unter Anwendung erhöhter Bedienkräfte bewegen. Dagegen korrespondiert die ausgerückte Stellung des Kupplungsgliedes dazu, dass der Türflügel ungehindert oder nahezu ungehindert verschwenkt werden kann. Ein Bediener kann folglich nach Maßgabe der Bewegung des Türflügels zwischen seiner Blockade und der freien Bewegung unterscheiden.
Das geschieht meistens richtungsunabhängig. Das heißt, sobald die Türeinheit bewegt wird und folglich die Antriebswelle beaufschlagt, sorgt deren Rotation unabhängig von der Drehrichtung dafür, dass das Steuerkupplungsglied das Schaltkupplungsglied ausrückt. Der Türflügel kann dann frei verschwenkt werden. Dieser Zustand wird beibehalten, solange der Türflügel eine nennenswerte Bewegung erfährt. Denn so lange ist das Schaltkupplungsglied ausgerückt. Erst wenn der Türflügel vollständig oder nahezu vollständig zum Stillstand kommt, rückt das Schaltkupplungsglied wieder ein und sorgt für eine Festlegung des Türflügels.
Im Falle des Stillstandes des Türflügels sind beide Kupplungsglieder, also das Steuerkupplungsglied und das Schaltkupplungsglied, eingerückt und sorgen dafür, dass die Antriebswelle durch Selbsthemmungskräfte festgesetzt wird oder festgehalten wird. Dann befindet sich auch das Kupplungsglied insgesamt in dem bereits beschriebenen eingerückten Zustand, in welchem sich der Türflügel nicht oder nur unter Anwendung nicht erhöhter Bedienkräfte überhaupt bewegen lässt. Wenn jedoch das Schaltkupplungsglied ausgerückt ist, so liegt keine durchgängige Verbindung bis zu einem Dämpfungselement vor, welches die Selbsthemmung bewirken mag. Dann hat auch das Kupplungsglied insgesamt seine ausgerückte Stellung eingenommen. Die fehlende durchgängige mechanische Verbindung sorgt dafür, dass der Türflügel frei oder nahezu frei bewegt werden kann. Meistens handelt es sich bei dem Türflügel um einen Schwenktürflüge!, welcher einseitig an die bereits ange- sprochene Kraftfahrzeugkarosserie angeschlagen ist und gegenüber dieser verschwenkt werden kann.
Solange der Türflügel fortlaufend und mit ihm die Antriebswelle bewegt werden, bleibt das Schaltkupplungsglied in seiner ausgerückten Stellung. Wenn jedoch der Türflügel abgebremst wird und beispielsweise still steht, sorgt dieser Stillstand dafür, dass das Schaltkupplungsglied wieder einrückt. Dadurch kommt das Dämpfungselement zum Tragen und lässt sich der Türflügel nur unter Anwendung erheblicher Bedienkräfte bewegen. Um dies im Detail zu realisieren, ist das Steuerkupplungsglied mit einem Linearelement und einem Stellelement ausgerüstet. Beide Elemente wandeln zusammengenommen Drehbewegungen der Antriebswelle in eine lineare Stellbewegung um. Dabei ist die Auslegung meistens so getroffen, dass das Stellelement
zusammen mit der Antriebswelle rotiert und seine Rotationsbewegungen in Linearbewegungen des Linearelementes umgewandelt werden.
Zu diesem Zweck sind das Linearelement und das Stellelement meistens mit einer oder mehreren ineinandergreifenden Konturen und Gegenkonturen ausgerüstet. Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn die Kontur und die jeweilige Gegenkontur als Schaltrampen ausgelegt sind. Meistens empfiehlt es sich, mit entlang des jeweiligen Umfangs von einerseits dem Linearelement und andererseits dem Stellelement umlaufenden Wellen zu arbeiten. Jedenfalls sorgt eine durch die Drehbewegungen der Antriebswelle verursachte korrespondierende Rotation des Stellelementes dazu, dass dessen Wellen an denjenigen des Linearelementes entlang gleiten. Dadurch kommt es zu der gewünschten linearen Stellbewegung des Linearelementes. Diese lineare Stellbewegung des Linearelementes und folglich des Steuerkupplungsgliedes wird im Rahmen der Erfindung dazu genutzt, das von dem Steuerkupplungsglied beaufschlagte Schaltkupplungsglied auszurücken. Tatsächlich ist das Schaltkupplungsglied mit einem Bewegungsspeicher und einem mit dem Bewegungsspeicher wechselwirkenden Schaltelement ausgerüstet. Der Bewe- gungsspeicher hält das Schaltelement in ausgerückter oder eingerückter Stellung. Das hängt von der Bewegung der Antriebswelle ab.
Sobald sich die Antriebswelle fortlaufend bewegt, wird das Schaltelement mit Hilfe des Bewegungsspeichers in seiner ausgerückten Stellung gehalten und lässt sich der Türflügel im Anschluss an die voranstehenden Erläuterungen mit relativ geringer respektive praktisch gar keiner Kraft verschwenken. Wird die Antriebswelle und folglich der Türflügel jedoch angehalten, so sorgt der Bewegungsspeicher dafür, dass das Schaltelement seine eingerückte Stellung einnimmt. In dieser eingerückten Stellung fungiert der Bewegungsspeicher zu-
gleich als Dämpfungselement. Das heißt, der Bewegungsspeicher sorgt in der eingerückten Stellung des Schaltkupplungsgliedes für den Aufbau der in diesem Zusammenhang erforderlichen Selbsthemmungskräfte. In ausgerückter Stellung lässt das Schaltelement - wie bereits beschrieben - eine ungehinderte und praktisch ungebremste Bewegung der Antriebswelle und folglich des Türflügels zu. Dagegen sorgt das Schaltelement in eingerückter Stellung dafür, dass die Antriebswelle festgehalten wird. Das Schaltelement blockiert also je nach seiner Stellung das Steuerkupplungsglied (eingerückt) oder gibt diese frei (ausgerückt).
Zu diesem Zweck wechselwirkt das Schaltelement im Detail mit dem Linearelement des Steuerkupplungsgliedes. Dabei mögen das Schaltelement und das Linearelement mit ineinandergreifenden Konturen ausgerüstet sein. In einge- rückter Position des Schaltelementes greift die eine oder greifen die mehreren Konturen zwischen dem Schaltelement und dem Linearelement ineinander und sorgen für die beschriebene Blockade des Türflügels. Ist dagegen das Schaltelement ausgerückt, so sind die eine oder die mehreren Konturen zwischen dem Schaltelement und dem Linearelement voneinander beabstandet, so dass das Linearelement eine freie Bewegung gegenüber dem Schaltelement vollführen kann. Das Gleiche gilt für den Türflügel.
Der Bewegungsspeicher sorgt bekanntermaßen nach Maßgabe der Bewegung der Antriebswelle dafür, dass das Schaltelement in ausgerückter oder einge- rückter Stellung gehalten wird. Zu diesem Zweck arbeitet der Bewegungsspeicher meistens drehzahlgesteuert. Das heißt, ab einer bestimmten Drehzahl der Antriebswelle sorgt der Bewegungsspeicher dafür, dass das Schaltelement seine ausgerückte Stellung einnimmt respektive die ausgerückte Stellung bei-
behält. Wird die fragliche Drehzahl unterschritten, so geht das Schaltelement in die eingerückte Stellung über. Das kann federunterstützt erfolgen.
Dabei vollführt der Bewegungsspeicher zusätzlich noch eine Kreisbogenbe- wegung gegenüber der Antriebswelle. Das hängt von der Bewegung der Antriebswelle ab. Durch diese Kreisbogenbewegung wird eine oder werden mehrere Kontur(en) zwischen dem Schaltelement des Schaltkupplungsgliedes und dem Linearelement des Steuerkupplungsgliedes außer Eingriff gehalten. Sobald die Antriebswelle die bereits angesprochene Drehzahl unterschreitet, wird der Bewegungsspeicher in seine Ausgangsposition (beispielsweise federunterstützt) zurücküberführt. Als Folge hiervon wird die zuvor aufgehobene mechanische Verbindung zwischen dem Linearelement und dem Schaltelement (wieder) hergestellt. Dadurch liegt im Anschluss hieran eine durchgängige mechanische Verbindung von der Antriebswelle bis hin zu dem nun als Dämpfungselement fungierenden Bewegungsspeicher vor und werden Bewegungen der Antriebswelle durch den Bewegungsspeicher bzw. das Dämpfungselement gedämpft.
Der Bewegungsspeicher sorgt also dafür, dass in seiner aktiven Stellung das Schaltelement von dem Linearelement beabstandet ist. Nimmt der Bewegungsspeicher dagegen seine inaktive respektive passive Stellung ein, so greifen das Schaltelement und das Linearelement ineinander. Das Gleiche gilt dann auch für das Steuerkupplungsglied und das Schaltkupplungsglied, die im Falle des passiven Bewegungsspeichers durchgängig mechanisch miteinander gekoppelt sind. Drehbewegungen der Antriebswelle führen also unmittelbar zu Drehbewegungen im Innern des Bewegungsspeichers, welches in diesem Fall als Dämpfungselement fungiert und für die bereits angesprochene Selbsthemmung verantwortlich zeichnet.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Türeinheit, wie es im Anspruch 15 näher beschrieben wird. Im Ergebnis wird eine Türeinheit zur Verfügung gestellt, die zunächst einmal durch einen erhöhten Bedienkomfort überzeugt. Tatsächlich sorgt eine Bewegung des Türflügels und mit ihm der Antriebswelle zunächst dafür, dass das Steuerkupplungsglied das Schaltkupplungsglied ausrückt. Das lässt sich auf die ineinandergreifenden Konturen und Gegenkonturen von einerseits dem Stellelement und andererseits dem Linearelement zurückführen. Sobald das Schaltkupplungsglied ausgerückt ist, kann die Antriebswelle und mit ihr der Türflügel nahezu widerstandsfrei bewegt werden. Das gelingt solange, wie die Antriebswelle eine bestimmte Mindestdrehzahl nicht unterschreitet. Denn während dieser Zeit sorgt der Bewegungsspeicher dafür, dass das Schaltelement des Schaltkupplungsgliedes und das Linearelement des Steuer- kupplungsgliedes voneinander mechanisch getrennt sind. Erst wenn die Drehzahl der Antriebswelle unter einen vorgegebenen Wert fällt, wird - erneut - eine durchgängige mechanische Verbindung von der Antriebswelle bis schließlich hin zum Bewegungsspeicher wieder hergestellt. Der Bewegungsspeicher fungiert dann als Dämpfungselement. Das alles gelingt unter Berücksichtigung eines kompakten, sowie kostengünstigen und rein mechanisch arbeitenden Aufbaus, ohne dass es auf kostspielige Zusatzmaßnahmen wie einen ergänzenden Motor, Sensoren etc. ankommt.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Türeinheit schematisch und
Fig. 2A bis 2D den Gegenstand nach Fig. 1 ausschnittsweise in verschiedenen Funktionsstellungen.
In der Fig. 1 ist eine Türeinheit dargestellt, bei welcher es sich im Ausführungs- beispiel um eine Kraftfahrzeugtüreinheit handelt. Diese verfügt über einen Türflügel 1 , welcher in einem Drehpunkt 2 an eine Kraftfahrzeugkarosserie angelenkt ist und sich um diesen Drehpunkt 2 in der durch einen Doppelpfeil angedeuteten Schwenkrichtung öffnen und schließen lässt. Bei diesem Vorgang wird eine Zahnstange 3 hin- und herbewegt, die an den Türflügel 1 ange- schlössen ist und deren Linearbewegung auf eine Antriebswelle 4 übertragen wird. Die Zahnstange 3 und die Antriebswelle 4 fungieren zusammengenommen als Bewegungsübertragungsglied 3, 4, welches an den Türflügel 1 angeschlossen ist. Von der Antriebswelle 4 wird ein in den Fig. 2A bis 2D näher dargestelltes Kupplungsglied 5 veränderbarer Schließkraft beaufschlagt. Je nachdem, welche Schließkraft das Kupplungsglied 5 aufbringt, wird der Türflügel 1 abgebremst respektive erfährt eine Fixierung oder kann frei bewegt werden. Das wird im Detail wie folgt erreicht. Im Kern arbeitet das Kupplungsglied 5 also im Rahmen des Ausführungsbeispiels als Bremsvorrichtung bzw. Reibbremsvorrichtung. Prinzipiell kann das Kupplungsglied 5 aber auch in Verbindung mit einem motorischen Antrieb für den Türflügel 1 eingesetzt werden. Dann ist das Kupplungsglied 5 zwischen dem besagten Antrieb und dem Türflügel 1 zwischengeschaltet. Das ist jedoch nicht dargestellt.
Anhand der Darstellung nach den Fig. 2A bis 2D erkennt man, dass das Kupplungsglied 5 zweiteilig mit einem Steuerkupplungsglied 5a und einem Schaltkupplungsglied 5b ausgebildet ist. Das von der Antriebswelle 4 beaufschlagte Steuerkupplungsglied 5a rückt bei einer Bewegung des Türflügels 1 und folglich
der Zahnstange 3 zunächst das Schaltkupplungsglied 5b aus, wie dies beim Übergang von der Fig. 2A zur Fig. 2B deutlich wird. Das Schaltkupplungsglied 5b behält seine ausgerückte Stellung nur bei einer fortlaufenden Bewegung der Antriebswelle 4 bei. Das kommt in den Fig. 2B und 2C zum Ausdruck. Wird die Antriebswelle 4 angehalten, so wird das Schaltkupplungsglied 5b (wieder) eingerückt und der Türflügel 1 festgehalten. Hierzu korrespondiert die Darstellung nach der Fig. 2D.
Man erkennt, dass das Steuerkupplungsglied 5b zweiteilig mit einem Stell- element 6 und einem Linearelement 7 ausgerüstet ist. Das Stellelement 6 ist drehfest mit der Antriebswelle 4 gekoppelt und rotiert zusammen mit dieser. Drehbewegungen des Stellelementes 6 führen nun dazu, dass das Linearelement 7 eine lineare Stellbewegung S vollführt, wie sie in den Fig. 2B und 2D dargestellt sind. Die lineare Stellbewegung S erklärt sich dadurch, dass das Steilelement 6 zusammen mit der Antriebswelle 4 beim Übergang von der Fig. 2A zur Fig. 2B eine Bewegung im Gegenuhrzeigersinn vollführt. Diese Gegenuhrzeigersinnbewegung der Antriebswelle 4 wie auch des Stellelementes
6 wird dadurch verursacht, dass die Zahnstange 3 beim Übergang von der Fig. 2A zur Fig. 2B nach links bewegt wird, wie dies entsprechende Pfeile in der Fig. 2 darstellen.
Das Stellelement 6 und das Linearelement 7 sind mit einer ineinandergreifenden Kontur 8 respektive Gegenkontur 9 ausgerüstet. Bei den beiden Konturen 8, 9 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um Sinuswellenkonturen 8, 9, die jeweils entlang des jeweiligen Umfangs von einerseits dem Stellelement 6 und andererseits dem Linearelement 7 ausgebildet sind. Tatsächlich handelt es sich sowohl bei dem Stellelement 6 als auch bei dem Linearelement
7 um jeweils einen Stellring 6, der mit einem Linearring 7 wechselwirkt. Das geschieht gegen die Kraft einer Feder 10. Dabei sind sowohl das Stellelement 6
als auch das Linearelement 7 jeweils konzentrisch im Vergleich zur mittig angeordneten Antriebswelle 4 ausgelegt, welche das Linearelement 7 durchgreift und endseitig in einen nachfolgend noch näher zu erläuternden Bewegungsspeicher 11 eintaucht.
Neben dem Bewegungsspeicher 11 ist das Schaltkupplungsglied 5b zusätzlich noch mit einem an den Bewegungsspeicher 11 angeschlossenen bzw. mit diesem wechselwirkenden Schaltelement 12 ausgerüstet. Anhand der Figuren erkennt man, dass das Schaltelement 12 insgesamt hohlzylindrisch ausgelegt ist und die Antriebswelle 4 das Schaltelement 12 durchgreift. Darüber hinaus verfügt das Schaltelement 12 über zwei Konturen 13, 14, die mit zugehörigen Gegenkonturen 15, 16 am Linearelement 7 wechselwirken, wie nachfolgend noch näher beschrieben wird. Sobald das Linearelement 7 beim Übergang von der Fig. 2A zur Fig. 2B die lineare Stellbewegung S gegen die Kraft der Feder 10 vollführt hat, sorgt diese lineare Stellbewegung S dafür, dass das Schaltelement 12 die in den Fig. 2B und 2C gezeigte ausgerückte Stellung einnimmt. Die korrespondierenden Konturen 13, 15 bzw. 14, 16 sind dann nicht (mehr) im Eingriff, so dass die An- triebswelle 4 und mit ihr das Stellelement 6 frei rotieren können. Der Türflügel 1 lässt sich dann mehr oder minder widerstandslos bewegen.
Zuvor ist jedoch das Linearelement 7 von seiner Position gemäß der Fig. 2B in die Stellung nach Fig. 2C zurückgekehrt. Das Schaltelement 12 hat hierbei im Wesentlichen seine ausgerückte Position beibehalten. Dies stellt der Bewegungsspeicher 1 sicher.
Denn der Bewegungsspeicher 11 hält nach Maßgabe der Bewegung der Antriebswelle 4 das Schaltelement 12 in seiner ausgerückten oder eingerückten
Stellung. Wenn sich die Antriebswelle 4 bewegt, führt der Bewegungsspeicher 11 eine Kreisbogenbewegung aus, wie man beim Übergang von der Fig. 2A zur Fig. 2B erkennt. Diese Kreisbogenbewegung des Bewegungsspeichers 11 von seiner passiven Position nach Fig. 2A in die aktive Stellung gemäß den Fig. 2B und 2C korrespondiert dazu, dass das Schaltelement 12 von dem Linearelement 7 beabstandet ist. Gleiches gilt für die korrespondierenden Konturen 13, 15 bzw. 14, 16.
Solange die Antriebswelle 4 dafür sorgt, dass der Bewegungsspeicher 11 die aktive Stellung gemäß den Fig. 2B und 2C beibehält, greifen die fraglichen Konturen 13, 15 bzw. 14, 16 auch nicht ineinander. Der Bewegungsspeicher 11 ist im Rahmen des Ausführungsbeispiels als drehzahlgesteuerter Bewegungsspeicher 11 , genauer als Viskosespeicher oder Viskosedämpfer ausgeführt. Das heißt, die Antriebswelle 4 taucht in den Bewegungsspeicher 11 ein und sorgt mit beispielsweise einem Turbinenrad dafür, dass ab einer bestimmten Drehzahl das im Inneren des Bewegungsspeichers 11 befindliche Viskoseöl ebenfalls in Rotationen versetzt wird. Diese Rotationen des Viskoseöls werden auf das Gehäuse des Bewegungsspeichers 11 übertragen, welches die beschriebene Kreisbogenbewegung vollführt. Es kann an dieser Stelle aber auch eine Fliegkraftkupplung eingesetzt werden. Auch ein Bewegungsspeicher 11 in der Ausführungsform, dass durch die mit Bewegungen der Antriebswelle 4 verbundenen Fliegkräfte die Schaltkupplung 12 in ausgerückter Stellung halten, ist denkbar. Jedenfalls sorgt der Bewegungsspeicher 11 bzw. Viskosespeicher dafür, dass er in Abhängigkeit von der Bewegung der Antriebswelle 4 die bereits beschriebene Kreisbogenbewegung beim Übergang von der Fig. 2A zur Fig. 2B vollführt. Solange die Antriebswelle 4 die damit verbundene Drehzahl beibehält, findet sich der Bewegungsspeicher 11 in der aktiven Stellung entsprechend den
Fig. 2B und 2C. Sobald jedoch die Drehzahl der Antriebswelle 4 abfällt, geht der Bewegungsspeicher 11 in die passive Stellung nach der Fig. 2A bzw. entsprechend der Fig. 2D (wieder) über. Als Folge hiervon greifen die Konturen 13, 15 respektive 14, 16 zwischen einerseits dem Schaltelement 12 und anderer- seits dem Linearelement 7 ineinander. Diese ineinandergreifenden Konturen 13, 15; 14, 16 korrespondieren dazu, dass sowohl das Schaitkupplungsglied 5b als auch das Steuerkupplungsglied 5a eingerückt sind. Etwaige Bewegungen der Antriebswelle 4 in dieser Stellung nach Fig. 2A bzw. Fig. 2D werden durch den Bewegungsspeicher 11 gedämpft, der in diesem Fall als Dämpfungsele- ment fungiert.
Erst wenn die Antriebswelle 4 mit einer entsprechenden Kraft beaufschlagt wird, indem der Türflügel 1 die Zahnstange 3 bewegt, sorgt diese erhöhte Kraft dafür, dass das Stellelement 6 erneut das Linearelement 7 unter Berücksichtigung der linearen Stellbewegung S anhebt und der bereits besprochene Vorgang sich wiederholt. Das heißt, der Bewegungsspeicher 11 sorgt in seiner aktiven Stellung dafür, dass das Schaltelement 12 und das Linearelement 7 voneinander beabstandet sind. Folgerichtig können die korrespondierenden Konturen 13, 15 bzw. 14, 16 in einem solchen Fall nicht ineinandergreifen.
Bei den Konturen 13, 15 handelt es sich um Kugeln 13, welche mit einerseits dem Schaltelement 12 und andererseits einer Aufnahmeplatte 15 am Linear- element 7 wechselwirken. Die ausgerückte Stellung des Schaltelementes 12 korrespondiert dazu, dass die Kugeln 13 die Aufnahmeplatte 15 und das Schaltelement 12 nicht mechanisch miteinander koppeln, in eingerückter Position des Schaltelementes 12 liegt dagegen eine mechanische Verbindung zwischen dem Schaltelement 12, den Kugeln 13 und der Aufnahmeplatte 15 sowie schließlich dem Linearelement 7 vor.
Bei den Konturen 14, 16 handelt es sich um einen Konus 14 und Gegenkonus 16, die bei ßeabstandung voneinander zur ausgerückten Stellung des Schaltelementes 12 gehören. Ist das Schaltelement 12 dagegen eingerückt, so sind die Konturen 14, 16 mechanisch miteinander verbunden. Das gelingt durch einen mehr oder minder ausgeprägten Reibschluss zwischen den beiden Konturen 14, 16.
Man erkennt anhand der Darstellungen, dass das Kupplungsglied 5 insgesamt rotationssymmetrisch im Vergleich zur mittig angeordneten Antriebswelle 4 ausgebildet ist. Außerdem baut das bekannte Kupplungsglied 5 besonders kompakt, lässt sich folglich im Innern des Türflügels 1 wie in Fig. 1 dargestellt problemlos unterbringen. Hierin sind die Vorteile der Erfindung zu sehen.

Claims

Patentansprüche:
1. Türeinheit, insbesondere Kraftfahrzeugtüreinheit, mit einem an einen Türflügel (1 ) angeschlossenen Bewegungsübertragungsglied (3, 4) mit Antriebswelle (4), und mit einem von der Antriebswelle (4) beaufschlagten Kupplungsglied (5) veränderbarer Schließkraft, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t.dass das Kupplungsglied (5) zweiteilig mit Steuerkupplungsglied (5a) und Schaltkupplungsglied (5b) ausgebildet ist, wobei das von der Antriebswelle (4) beaufschlagte Steuerkupplungsglied (5a) das Schaltkupplungsglied (5b) ausrückt, welches seine ausgerückte Stellung nur bei einer fortlaufenden Bewegung der Antriebswelle (4) beibehält.
2. Türeinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerkupplungsglied (5a) mit einem Stellelement (6) und einem Linearelement (7) ausgerüstet ist, welche zusammengenommen Drehbewegungen der Antriebswelle (4) in eine lineare Stellbewegung (S) umwandeln.
3. Türeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Linearelement (7) in Abhängigkeit von der Drehbewegung des Stellelementes (6) in seine ursprüngliche Position zurückkehrt.
4. Türeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (6) und das Linearelement (7) mit wenigstens einer ineinandergreifenden Kontur (8) und Gegenkontur (9) ausgerüstet sind.
5. Türeinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur (8) und die Gegenkontur (9) als Schaltrampen, vorzugsweise entlang des jeweiligen Umfangs des Elementes (6, 7) umlaufende Wellen, ausgebildet sind.
6. Türeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltkupplungsglied (5b) mit einem Bewegungsspeicher (11 ) und einem
mit dem Bewegungsspeicher (11 ) wechselwirkenden Schaltelement (12) ausgerüstet ist.
7. Türeinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungs- Speicher (11 ) nach Maßgabe der Bewegung der Antriebswelle (4) das Schaltelement (12) in ausgerückter oder eingerückter Stellung hält.
8. Türeinheit nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsspeicher (11 ) in eingerückter Stellung des Schaltelementes (12) als Dämpfungselement fungiert.
9. Türeinheit nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (12) in ausgerückter Stellung eine ungehinderte Bewegung der Antriebswelle (4) zulässt und in eingerückter Stellung die Antriebswelle (4) festhält.
10. Türeinheit nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (12) je nach seiner Stellung (eingerückt/ausgerückt) das Steuerkupplungsglied (5a) blockiert oder freigibt
11. Türeinheit nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (12) des Schaltkupplungsgliedes (5b) mit dem Linearelement (7) des Steuerkupplungsgliedes (5a) wechselwirkt.
12. Türeinheit nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (12) und das Linearelement (7) mit ineinandergreifenden Konturen (13, 15; 14, 16) ausgerüstet sind.
13. Türeinheit nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsspeicher (11 ) drehzahlgesteuert arbeitet.
14. Türeinheit nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsspeicher (11 ) nach Maßgabe der Bewegung der Antriebswelle (4) eine Kreisbogenbewegung vollführt.
15. Verfahren zum Betrieb einer Türeinheit, insbesondere Kraftfahrzeugtüreinheit, mit einem an einen Türflügel (1 ) angeschlossenen Bewegungsübertra- gungsglied (3, 4) mit Antriebswelle (4), und mit einem von der Antriebswelle (4) beaufschlagten Kupplungsglied (5) veränderbarer Schließkraft, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Kupplungsglied (5) zweiteilig mit Steuerkupplungsglied (5a) und Schaltkupplungsglied (5b) ausgebildet ist, wobei das Steuerkupplungsglied (5a) von der Antriebswelle (4) beaufschlagt wird und das Schaltkupplungsglied (5b) ausrückt, welches seine ausgerückte Stellung nur bei einer fortlaufenden Bewegung der Antriebswelle (4) beibehält.
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