DE102007028957A1 - Actuator for motor vehicle door lock, has drive unit with stator, anchor and commutator utilized as drive elements, where electrical plug connector unit, position sensor and elements are accommodated in common housing and form physical unit - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Aktuator für insbesondere Kraftfahrzeugtürschlösser, mit wenigstens einer Antriebseinheit mit Antriebselementen, zumindest einem Lagesensor für die Antriebseinheit, und mit einer elektrischen Steckverbindereinheit.The The invention relates to an actuator for in particular motor vehicle door locks, with at least one drive unit with drive elements, at least a position sensor for the drive unit, and with a electrical connector unit.
Ein
solcher Aktuator wird beispielsweise im Rahmen der
Der Integrationsgrad der zuvor beschriebenen Zentralverriegelungsanlage ist gering. Denn in der Regel formen die Antriebseinheit, der Lagesensor und die elektrische Steckverbindereinheit sowie die angesprochene Steuereinheit jeweils separate Bauelemente, die an verschiedenen Stellen im Innern oder außerhalb des Kraftfahrzeugtürschlosses angebracht werden müssen.Of the Degree of integration of the previously described central locking system is low. Because usually form the drive unit, the position sensor and the electrical connector unit as well as the mentioned Control unit respectively separate components that are connected to different Positions inside or outside the vehicle door lock attached Need to become.
Aus
diesem Grund befasst sich beispielsweise die
Eine weitergehende Zusammenfassung von Bauelementen findet jedoch nicht statt. Hier will die Erfindung insgesamt Abhilfe schaffen.A However, further summary of components does not find instead of. Here, the invention aims to provide a total remedy.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, einen derartigen Aktuator so weiterzuentwickeln, dass die Herstellung vereinfacht und die Montage schneller bewerkstelligt werden kann.Of the Invention is the technical problem underlying such To further develop actuator so that simplifies the production and the assembly can be accomplished faster.
Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist ein gattungsgemäßer Aktuator im Rahmen der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindereinheit, der Lagesensor sowie die Antriebselemente der Antriebseinheit in nur einem einzigen gemeinsamen Gehäuse aufgenommen werden und eine Baueinheit bilden. Nach vorteilhafter Ausgestaltung ist das einzige Gehäuse staub- und wasserdicht gekapselt ausgeführt.to Solution of this technical problem is a generic Actuator in the invention characterized in that the connector unit, the position sensor and the drive elements of the drive unit in be housed in a single common housing and form a structural unit. According to an advantageous embodiment that is only housing executed dust and waterproof encapsulated.
Die Erfindung verzichtet also ausdrücklich auf ein eigenes Gehäuse für die Antriebseinheit, möglicherweise ein weiteres eigenes Gehäuse für die Steckverbindereinheit und ein zusätzliches Gehäuse für den Lagesensor. Vielmehr werden zumindest die drei vorgenannten Komponenten in einem gemeinsamen einzigen Gehäuse aufgenommen. Dabei ist die Antriebseinheit im Allgemeinen als elektrischer Gleichstrommotor ausgeführt, weil als elektrische Spannungsversorgung in einem Kraftfahrzeug üblicherweise eine Gleichspannungsquelle bzw. ein Akkumulator zur Verfügung stehen. Der vorerwähnte Gleichstrommotor ist nun in üblicher Art und Weise mit Stator, Anker und Kommutator ausgerüstet, die die zugehörigen Antriebselemente der Antriebseinheit bilden.The Thus, the invention explicitly dispenses with its own Housing for the drive unit, possibly another own housing for the connector unit and an additional housing for the Position sensor. Rather, at least the three aforementioned components housed in a common single housing. there the drive unit is generally a DC electric motor executed because as electrical power supply in a motor vehicle usually a DC voltage source or an accumulator are available. The aforementioned DC motor is now in the usual way with stator, armature and Commutator equipped with the associated drive elements form the drive unit.
Die vorerwähnten Antriebselemente werden – wie gesagt – zusammen mit dem Lagesensor für die Antriebseinheit und der elektrischen Steckverbindereinheit in dem gemeinsamen einzigen Gehäuse vorzugsweise staub- und wasserdicht gekapselt aufgenommen. Dabei können der Lagesensor und der Kommutator eine Baueinheit bilden. Bei dem Kommutator handelt es sich nach allgemeinem Sprachgebrauch um einen sogenannten Stromwender, welcher bei dem hier eingesetzten Gleichstrommotor klassisch als geteilter Schleifring mit hieran anliegenden Bürsten oder Federn ausgebildet ist. In diesen Schleifring lassen sich nun ein oder mehrere Lagesensoren integrieren, welche die Position bzw. den Drehwinkel einer zugehörigen und mit dem Anker zusammenwirkenden Antriebswelle erfassen.The The aforementioned drive elements are - as I said - together with the position sensor for the drive unit and the electric Connector unit in the common single housing preferably Dust and waterproof encapsulated added. It can the position sensor and the commutator form a structural unit. In which Kommutator is according to common usage of a so-called commutator, which in the DC motor used here classic as a split slip ring with adjoining brushes or springs is formed. In this slip ring can now be integrate one or more position sensors, which the position or the angle of rotation of an associated and cooperating with the armature Capture drive shaft.
Denkbar ist es in diesem Zusammenhang, den Schleifring mit beispielsweise Nährungssensoren oder auch Mikroschaltern, insbesondere Mitte-Null-Schaltern, auszurüsten, die eine bestimmte Drehwinkelposition des Ankers und folglich der Antriebswelle erfassen und an eine unter Umständen in das Gehäuse integrierte und zu dem Anker gehörende Steuereinheit weiterleiten. Es ist aber auch denkbar, das resultierende Positions- bzw. Drehwinkelsignal an eine externe zentrale Steuereinheit zu übermitteln.Conceivable it is in this context, the slip ring with example Nutrition sensors or micro-switches, in particular Center-zero switches that equip a specific rotational angle position capture the armature and consequently the drive shaft and to an under Circumstances integrated into the housing and to the Forward anchor belonging control unit. But it is also conceivable, the resulting position or rotation angle signal to transmit to an external central control unit.
An die vorerwähnte Antriebswelle ist vorteilhaft gehäuseaußenseitig wenigstens ein mit einer Hebelmechanik zusammenwirkendes Stellglied angeschlossen. Das heißt, das vorerwähnte Stellglied findet sich außerhalb des einzigen Gehäuses für den angesprochenen Aktuator. Dabei hat es sich bewährt, wenn das Stellglied als axial auf der Antriebswelle angeordnete Steuerscheibe ausgebildet ist. In der Regel sind mehrere Steuerscheiben realisiert, die mit unterschiedlichen Hebelmechaniken zusammenwirken. Die Steuerscheiben sind meistens koaxial auf der Antriebswelle angeordnet. Dabei kann jedes Stellglied bzw. jede Steuerscheibe mit einer eigenen Steuerkontur ausgerüstet werden, welche die Bewegung der von dem Stellglied beaufschlagten und zugehörigen Hebelmechanik vorgibt.At the aforementioned drive shaft is advantageously outside of the housing connected at least one interacting with a lever mechanism actuator. That is, the aforementioned actuator is located outside of the single housing for the addressed actuator. It has proven useful if the actuator is designed as axially disposed on the drive shaft control disk. As a rule, a plurality of control disks are realized, which interact with different lever mechanisms. The control discs are usually arranged coaxially on the drive shaft. In this case, each actuator or each control disk can be equipped with its own control contour, which the BeWe supply of acted upon by the actuator and associated lever mechanism dictates.
So ist es beispielsweise denkbar, den Aktuator außenseitig mit einer Steuerscheibe zur Beaufschlagung des Innenbetätigungshebels und des Außenbeta tigungshebels bzw. der zugehörigen Hebelmechanik auszurüsten. Dadurch lassen sich bereits wesentliche Funktionsstellungen des Türschlosses einfach umsetzen. Denn die Positionsstellung "Außenbetätigungshebel verriegelt" und "Innenbetätigungshebel verriegelt" bzw. "beide Hebel befinden sich im Leerlauf' korrespondiert zur diebstahlgesicherten Stellung des Kraftfahrzeugtürschlosses. Ist dagegen lediglich der Außenbetätigungshebel unwirksam, der Innenbetätigungshebel jedoch nach wie vor wirksam, so wird die Position "verriegelt" eingenommen bzw. "zentralverriegelt", wenn sich sämtliche Türschlösser in diesem Funktionszustand befinden. Die entriegelte Stellung korrespondiert dazu, dass sowohl der Innenbetätigungshebel als auch der Außenbetätigungshebel keinem Leerlauf unterfallen und ihre Beaufschlagung jeweils dazu korrespondiert, dass ein zugehöriges Gesperre des Kraftfahrzeugtürschlosses ausgehoben und folglich geöffnet werden kann.So For example, it is conceivable that the actuator on the outside with a control disk for acting on the inside actuating lever and the external actuating lever or the associated Equip lever mechanism. This can already be essential Simply convert the functional positions of the door lock. Because the position position "external operating lever locked "and" inside operating lever locked "resp. "both levers are idle" corresponds to theft-proof Position of the motor vehicle door lock. Is only against the outside operating lever inoperative, the inside operating lever However, still effective, the position is "locked" occupied or "centrally locked", if all door locks be in this functional state. The unlocked position corresponds to that both the inside operating lever and the outside operating lever not subject to idling and their admission to each Corresponds that an associated locking the car door lock dug and therefore can be opened.
Selbstverständlich lassen sich auf diese Art und Weise auch Kindersicherungsfunktionen z. B. an den Hintertüren eines Kraftfahrzeuges realisieren. Dazu wird der jeweils zugehörige Innenbetätigungshebel selbst im entriegelten Zustand des Kraftfahrzeugtürschlosses wirkungslos geschaltet. Zu diesem Zweck ist es unter Umständen erforderlich, dass der erfindungsgemäße Aktuator und mit ihm das eine oder die beiden Stellglieder nicht nur insgesamt zwei (End)Positionen einnehmen, sondern auch eine Zwischenposition angefahren wird und angefahren werden kann.Of course In this way, you can also use parental control functions z. B. realize at the back doors of a motor vehicle. To is the respective associated internal operating lever even in the unlocked state of the motor vehicle door lock switched ineffective. For this purpose, it may be required that the actuator according to the invention and with him the one or two actuators not just in total occupy two (end) positions, but also an intermediate position is approached and can be approached.
Diese Zwischenposition lässt sich einfach dadurch realisieren, dass der Lagesensor den zugehörigen Drehwinkel erfasst und bei Erreichen über die Steuereinheit die Stromzufuhr zum Anker unterbricht, so dass der Aktuator still steht. Dagegen können die beiden Endpositionen beispielsweise so verwirklicht werden, dass der Anker und mit ihm die Antriebswelle und ggf. das Stellglied jeweils gegen einen Anschlag, also "auf Block" fahren. Dieser Zustand kann wiederum über den einen oder die mehreren Lagesensoren abgefragt werden.These Intermediate position can be easily realized by that the position sensor detects the associated rotation angle and when reaching via the control unit, the power supply to the anchor, so that the actuator stops. On the other hand For example, the two end positions can be realized in this way be that anchor and with it the drive shaft and possibly the Actuator in each case against a stop, so "block" drive. This state can again be via the one or more Position sensors are queried.
Es ist aber auch denkbar und liegt im Rahmen der Erfindung, den damit einhergehenden Strom beim Antrieb des Ankers und dessen Anstieg zu sensieren. Dann würde der Lagesensor letztendlich den Stromanstieg auswerten und ab einer bestimmten Steigung für eine Abschaltung sorgen.It but is also conceivable and is within the scope of the invention, the so accompanying current in the drive of the armature and its rise to sensate. Then the position sensor would ultimately increase the current evaluate and off a certain slope for a shutdown to care.
Normalerweise wird der beschriebene Aktuator in Kombination mit einem Kraftfahrzeugtürschloss eingesetzt und hier zur Verwirklichung der Zentralverriegelungsfunktion. Es sind aber auch Antriebskonzepte denkbar, die ausgangsseitig bzw. an der Antriebswelle ein erhöhtes Drehmoment erfordern. Zu diesem Zeck kann die Antriebseinheit ausgangsseitig mit einem mechanischen Wandler und/oder einer Energiespeichereinrichtung ausgerüstet werden. Bei dem mechanischen Wandler mag es sich im einfachsten Fall um ein Getriebe, beispielsweise ein Planetengetriebe, ein Spiralgetriebe oder auch ein Kurvengetriebe handeln. Als Energiespeichereinrichtung empfiehlt die Erfindung den Einsatz einer Spiralfeder, welche von der Antriebswelle gespannt wird und sich unter Antrieb einer angeschlossenen Hebelmechanik oder eines anderen Elementes entspannt.Usually is the described actuator in combination with a motor vehicle door lock used and here for the realization of the central locking function. But there are also drive concepts conceivable, the output side or on the drive shaft require increased torque. For this purpose, the drive unit can have an output side mechanical converter and / or an energy storage device equipped become. The mechanical converter may be the simplest Case of a transmission, such as a planetary gear, a spiral or also act a cam mechanism. As energy storage device the invention recommends the use of a coil spring, which of the drive shaft is tensioned and under the drive of a connected Lever mechanism or another element relaxed.
Für den Fall, dass der beschriebene Aktuator nicht nur die beiden Endpositionen einnimmt, sondern auch eine Zwischenposition, kann beispielsweise mit einer sogenannten Kurzschlussbremse gearbeitet werden, bei welcher der Antriebsstrom für den Aktuator kurzgeschlossen wird, so dass dieser unmittelbar zum Stillstand kommt. Auch eine Art schrittweise Weiterbewegung ist denkbar. Das empfiehlt sich insbesondere für den Fall, dass mit einer mehrgeteilten Ankerwicklung gearbeitet wird.For the case that the described actuator not only the two end positions takes, but also an intermediate position, for example be worked with a so-called short-circuit brake, in which the drive current for the actuator is shorted, so that it comes to a standstill immediately. Also a kind of gradual Further movement is conceivable. This is especially recommended for the case that worked with a multi-split armature winding becomes.
Bei der Steckverbindereinheit handelt es sich entweder um einen Stecker oder eine Buchse, welche die nötige elektrische Verbindung für die Stromversorgung der Antriebseinheit sicherstellt und zudem den Datenaustausch zwischen dem Lagesensor und der ggf. realisierten externen Steuereinheit. Darüber hinaus mögen noch weitere Strom- und/oder Datenverbindungen über die Steckverbindereinheit hergestellt werden.at the connector unit is either a plug or a socket which provides the necessary electrical connection ensures the power supply of the drive unit and also the data exchange between the position sensor and the possibly realized external control unit. In addition, like even more power and / or data connections over the Connector unit can be made.
Denn das einzige Gehäuse ist in der Regel mit wenigstens einem Boden und einer Haube ausgerüstet. Dabei kann der Boden als Komponententräger zur Aufnahme von weiteren elektrischen/elektronischen Bauelementen dienen. Für die jeweilige Kontaktierung mag ein Leiterbahngebilde in Gestalt eines Stanzgitters dienen, welches zur elektrischen Kontaktierung bis in die Steckverbindereinheit geführt ist. Die elektrische Steckverbindereinheit lässt sich mit dem vorerwähnten Leiterbahngebilde durch beispielsweise Schweißen elektrisch verbinden.Because the single housing is usually with at least one Ground and a hood equipped. This can be the soil as a component carrier for receiving further electrical / electronic Serve components. For the respective contacting like serve a conductor track structure in the form of a stamped grid, which for electrical contacting into the connector unit is guided. The electrical connector unit can be with the aforementioned conductor track structure by, for example Connect welding electrically.
Um eine redundante Auslegung zu erreichen und die Bedienung des Kraftfahrzeugtürschlosses auch beim Ausfall des Aktuators sicherzustellen, mögen die beschriebenen Hebelmechaniken für beispielsweise einerseits den Innenbetätigungs- oder auch Innenverriegelungshebel oder andererseits den Außenverriegelungshebel bzw. Außenbetätigungshebel von dem Aktuator gänzlich mechanisch entkoppelt sein. Dann arbeitet der Aktuator lediglich auf einen jeweils zugehörigen Kupplungshebel, der die Hebelkette unterbricht oder schließt. Auch die angesprochene Hebelmechanik arbeitet auf den vorerwähnten Kupplungshebel, spart dabei aber den Aktuator aus. D. h., Aktuator und Hebelmechanik beaufschlagen den Kupplungshebel unabhängig voneinander.In order to achieve a redundant design and to ensure the operation of the motor vehicle door lock even in the event of failure of the actuator, the lever mechanisms described may be completely mechanically decoupled from the actuator for example on the one hand the Innenbetätigungs- or inner locking lever or on the other hand, the outer locking lever or external actuating lever. Then the actuator just works up a respective associated clutch lever, which interrupts or closes the lever chain. The mentioned lever mechanism works on the above-mentioned clutch lever, but it saves the actuator. D. h., Actuator and lever mechanism act on the clutch lever independently.
Im vorliegenden Fall wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:in the In the present case, the invention is based on a merely one Embodiment illustrative drawing closer explains; show it:
In
den Figuren ist ein Aktuator dargestellt, welcher sich insbesondere
mit einem Kraftfahrzeugtürschloss
Man
erkennt, dass der Aktuator mit wenigstens einer Antriebseinheit
Darüber
hinaus ist wenigstens ein Lagesensor
Zusätzlich
zu der Antriebseinheit
Anhand
der
Die
bereits angesprochene Antriebswelle
Die
Steuerscheibe
Man
erkennt anhand der
Jedenfalls
lassen sich die zuvor beschriebenen Funktionszustände durch
eine entsprechende Beaufschlagung der zugehörigen Hebelmechanik
I, A mit Hilfe der korrespondierenden Steuerkontur
Das
Gehäuse
Für
die Kontaktierung im Gehäuse
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- - EP 1771052 A2 [0004] - EP 1771052 A2 [0004]
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R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |
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