DE102014108711A1 - Motor vehicle lock - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugschloss mit einem Stellelement, insbesondere einer Steuerwelle, und einem elektrischen Antrieb zur Verstellung des Stellelements, wobei der Antrieb einen Rotor und einen Ständer aufweist und wobei durch eine Ansteuerung des Antriebs mindestens eine magnetisch stabile Zwischen-Antriebsstellung des Rotors erzeugbar ist, die zwischen zwei Blockier-Antriebsstellungen liegt bzw. liegen. Es wird vorgeschlagen, dass zwei Blockieranschläge für den Rotor und/oder das Stellelement vorgesehen sind und dass durch eine Ansteuerung des Antriebs in die Blockieranschläge die beiden Blockier-Antriebsstellungen erzeugbar sind.The invention relates to a motor vehicle lock with an actuating element, in particular a control shaft, and an electric drive for adjusting the adjusting element, wherein the drive has a rotor and a stator and wherein at least one magnetically stable intermediate drive position of the rotor can be generated by a drive of the drive which lies or lie between two blocking drive positions. It is proposed that two blocking stops are provided for the rotor and / or the adjusting element and that the two blocking drive positions can be generated by driving the drive into the blocking stops.
Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugschloss gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Verfahren zur Ansteuerung eines solchen Kraftfahrzeugschlosses gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 17.The invention relates to a motor vehicle lock according to the preamble of
Das in Rede stehende Kraftfahrzeugschloss findet Anwendung bei allen Arten von Verschlusselementen eines Kraftfahrzeugs. Dazu gehören insbesondere Seitentüren, Hecktüren, Heckklappen, Heckdeckel oder Motorhauben. Diese Verschlusselemente können grundsätzlich auch nach Art von Schiebetüren ausgestaltet sein.The motor vehicle lock in question finds application in all types of closure elements of a motor vehicle. These include in particular side doors, rear doors, tailgates, trunk lids or hoods. In principle, these closure elements can also be designed in the manner of sliding doors.
Ein bekanntes Kraftfahrzeugschloss (
Für die Einstellung der verschiedenen Verriegelungszustände ist das obige Kraftfahrzeugschloss mit einem Stellelement und einem Antrieb für die Verstellung des Stellelements ausgestattet. Der Antrieb weist einen schnell laufenden Antriebsmotor mit Rotor und Stator auf, wobei der Rotor üblicherweise eine Spulenanordnung und der Stator üblicherweise eine Permanentmagnetanordnung aufweist. Zur Einstellung unterschiedlicher Verriegelungszustände wird der Antrieb solange bestromt, bis der Rotor gegen einen Blockieranschlag läuft. Dies wird im folgenden als ”Blockbetrieb” bezeichnet.For setting the various locking states, the above motor vehicle lock is equipped with an actuating element and a drive for the adjustment of the actuating element. The drive has a high-speed drive motor with rotor and stator, wherein the rotor usually has a coil arrangement and the stator usually has a permanent magnet arrangement. To set different locking states, the drive is energized until the rotor runs against a blocking stop. This will be referred to as "block operation" below.
Nachteilig bei dem obigen Kraftfahrzeugschloss ist die Tatsache, dass das Anfahren mehrerer Antriebsstellungen die Realisierung entsprechender Blockieranschläge erfordert. Dies führt bei mehreren anzufahrenden Antriebsstellungen zu einem hohen konstruktiven Aufwand.A disadvantage of the above motor vehicle lock is the fact that the start of several drive positions requires the realization of corresponding blocking stops. This leads to several drive positions to be approached to a high design effort.
Das bekannte Kraftfahrzeugschloss (
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, das bekannte Kraftfahrzeugschloss derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die Kosten für dessen Realisierung reduziert werden.The invention is based on the problem, the known motor vehicle lock in such a way and further develop that the cost of its realization can be reduced.
Das obige Problem wird bei einem Kraftfahrzeugschloss gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.The above problem is solved in a motor vehicle lock according to the preamble of
Vorschlagsgemäß ist erkannt worden, dass sich eine besonders kostengünstige Lösung ergeben kann, wenn die Antriebsstellungen nicht nur durch die Erzeugung magnetisch stabiler Zustände, sondern auch im Blockbetrieb erzeugt werden.According to the proposal has been recognized that a particularly cost-effective solution may result if the drive positions are generated not only by the generation of magnetically stable states, but also in block operation.
Wie oben angesprochen, ist durch eine Ansteuerung des Antriebs und die mit der Ansteuerung einhergehende magnetische Wechselwirkung zwischen Rotor und Ständer mindestens eine magnetisch stabile Zwischen-Antriebsstellung des Rotors erzeugbar. Die Formulierung „magnetisch stabil” bedeutet hier, dass die Ansteuerung des Antriebs mit den resultierenden Magnetfeldern dafür sorgt, dass der Rotor, insbesondere das Stellelement, bei einer Auslenkung aus der jeweiligen Zwischen-Antriebsstellung heraus, stets zurück in diese Zwischen-Antriebsstellung getrieben wird, und zwar unabhängig von der Richtung der Auslenkung. Der Begriff „Ansteuerung” bedeutet hier, dass es durch eine entsprechende Beschaltung des Antriebs, insbesondere einer Spulenanordnung, zu einer Bestromung des Antriebs kommt.As mentioned above, at least one magnetically stable intermediate drive position of the rotor can be generated by activating the drive and the magnetic interaction between the rotor and stator associated with the drive. The term "magnetically stable" here means that the activation of the drive with the resulting magnetic fields ensures that the rotor, in particular the actuating element, is always driven back into this intermediate drive position during a deflection out of the respective intermediate drive position. regardless of the direction of the deflection. The term "control" here means that there is an energization of the drive by a corresponding wiring of the drive, in particular a coil arrangement.
Im Einzelnen wird vorgeschlagen, dass mindestens ein Blockieranschlag für den Rotor und/oder das Stellelement vorgesehen ist und dass durch eine Ansteuerung des Antriebs in den Blockieranschlag eine dem Blockieranschlag jeweils zugeordnete Blockier-Antriebsstellung erzeugbar ist.Specifically, it is proposed that at least one blocking stop for the rotor and / or the adjusting element is provided and that by blocking the drive in the blocking stop, a blocking drive position assigned to the blocking stop can be generated.
Für das Erzeugen der Blockier-Antriebsstellungen muß weniger Aufwand getrieben werden als für das Erzeugen der magnetisch stabilen Zwischen-Antriebsstellungen. Das liegt daran, dass für das Erzeugen der Blockier-Antriebsstellungen lediglich ein hinreichendes Antriebsmoment in Richtung des jeweiligen Blockieranschlags zu erzeugen ist, was im einfachsten Falle mit einer einzigen Spule umsetzbar ist.For the generation of the blocking drive positions less effort must be driven as for the generation of the magnetically stable intermediate drive positions. This is because for generating the blocking drive positions only a sufficient drive torque is to be generated in the direction of the respective blocking stop, which in the simplest case can be implemented with a single coil.
Bei der besonders bevorzugten Ausgestaltung sind zwei Blockieranschläge, insbesondere genau zwei Blockieranschläge, für den Rotor und/oder das Stellelement vorgesehen, die vorzugsweise die äußeren Grenzen des Bewegungsbereichs des Rotors definieren. Grundsätzlich sind mehr als zwei Blockieranschläge denkbar, wobei dann mindestens ein Blockieranschlag verstellbar ausgestaltet sein muss, um dem Anfahren der übrigen Blockieranschläge nicht im Wege zu stehen. Insoweit stellt sich eine Ausgestaltung mit genau zwei Blockieranschlägen in konstruktiver Hinsicht als optimal dar.In the particularly preferred embodiment, two blocking stops, in particular exactly two blocking stops, are provided for the rotor and / or the adjusting element, which preferably define the outer limits of the movement range of the rotor. In principle, more than two blocking stops are conceivable, in which case at least one blocking stop has to be designed to be adjustable in order to start the remaining blocking stops not to stand in the way. In that regard, an embodiment with exactly two blocking stops in terms of design is optimal.
Im einfachsten Fall ist genau eine Zwischen-Antriebsstellung vorgesehen. Allerdings wird gemäß Anspruch 4 vorgeschlagen, dass mindestens zwei magnetisch stabile Zwischen-Antriebsstellungen erzeugbar sind. Dies trägt dem Umstand Rechnung, dass, anders als eine Erhöhung der Anzahl der Blockierstellungen, eine Erhöhung der Anzahl der magnetisch stabilen Zwischen-Antriebsstellungen mit vergleichsweise geringem konstruktivem Aufwand möglich ist.In the simplest case, exactly one intermediate drive position is provided. However, it is proposed according to
Für die grundsätzliche Bauform des vorschlagsgemäßen Antriebs sind verschiedene vorteilhafte Varianten denkbar. Besonders bevorzugt ist es gemäß Anspruch 5, dass der Rotor eine Permanentmagnetanordnung und der Ständer eine Spulenanordnung mit mindestens zwei Spulen aufweist.For the basic design of the proposed drive various advantageous variants are conceivable. It is particularly preferred according to
Gemäß Anspruch 6 kann es sich bei dem Antrieb um eine Radialflussmaschine handeln, während es sich gemäß Anspruch 7 bei dem Antrieb um eine Axialflussmaschine handeln kann. Mit beiden Varianten lassen sich besonders kompakte Anordnungen aufbauen.According to
Gemäß Anspruch 10 ist das Kraftfahrzeugschloss mit einer Schlossmechanik ausgestattet, die in unterschiedliche Funktionszustände bringbar ist. Beispiele hierfür sind die Funktionszustände „verriegelt”, „entriegelt”, „diebstahlgesichert”, „verriegelt-kindergesichert” und „entriegelt-kindergesichert”.According to
Die oben angesprochenen Funktionszustände betreffen die Möglichkeit des Öffnens einer Kraftfahrzeugtür oder dergleichen mittels eines Türinnengriffs und mittels eines Türaußengriffs. Im Funktionszustand „verriegelt” kann von innen geöffnet werden, nicht jedoch von außen. Im Funktionszustand „entriegelt” kann sowohl von innen als auch von außen geöffnet werden. Im Funktionszustand „diebstahlgesichert” kann weder von innen noch von außen geöffnet werden. Im Funktionszustand „verriegelt-kindergesichert” kann von innen entriegelt, aber weder von innen noch von außen geöffnet werden. Im Funktionszustand „entriegelt-kindergesichert” kann von außen, nicht jedoch von innen geöffnet werden.The above-mentioned functional states relate to the possibility of opening a motor vehicle door or the like by means of an inside door handle and by means of an outside door handle. In the functional state "locked" can be opened from the inside, but not from the outside. In the functional state "unlocked" can be opened both from the inside and from the outside. In the functional state "theft-proof" can not be opened either from the inside or from the outside. In the functional state "locked-child-proof", it can be unlocked from the inside but not opened from the inside or from the outside. In the "unlocked-child-proof" functional state, it can be opened from the outside but not from the inside.
Bei der weiter bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 11 ist das Stellelement mittels des Antriebs in mindestens zwei Steuerstellungen bringbar, um entsprechende Funktionszustände der Schlossmechanik einzustellen. Weiter vorzugsweise entsprechen die Steuerstellungen jeweils genau einem Funktionszustand, so dass sich die betreffenden Funktionszustände entsprechend mittels des Antriebs einstellen lassen.In the further preferred embodiment according to
Gemäß Anspruch 14 wird vorgeschlagen, dass durch unterschiedliche stationäre Bestromung der Spulenanordnung mindestens eine magnetisch stabile Zwischen-Antriebsstellung des Rotors erzeugbar ist bzw. sind. Die Formulierung „magnetisch stabil” bedeutet hier wie oben angedeutet, dass die Bestromung der Spulenanordnung mit dem resultierenden Magnetfeld dafür sorgt, dass der Rotor bei einer Auslenkung aus der jeweiligen Antriebsstellung heraus stets zurück in diese Antriebsstellung getrieben wird. Dies betrifft selbstredend eine Auslenkung des Stellelements in beiden Verstellrichtungen. Der Begriff „stationäre Bestromung” bedeutet hier, dass sich die eingestellte Bestromung im Zeitbereich nicht ändert. Der Begriff „Bestromung” ist dabei allgemein zu verstehen und umfasst sowohl das Anlegen einer elektrischen Spannung als auch das Einprägen eines elektrischen Stroms in die Spulenanordnung. Dabei kann die Spannung beziehungsweise der Strom auch gepulst oder dergleichen sein. Im einfachsten Fall wird für eine stationäre Bestromung im obigen Sinne eine konstante Spannung auf den betreffenden Teil der Spulenanordnung aufgeschaltet.According to
Im Ergebnis ist es hier und vorzugsweise so, dass sich verschiedene, oben beispielhaft angesprochene Funktionszustände der Schlossmechanik zum Teil über das Erzeugen der Blockier-Antriebsstellungen und zum Teil über das Erzeugen der magnetisch stabilen Zwischen-Antriebsstellungen anfahren lassen.As a result, it is here and preferably such that various functional states of the lock mechanism mentioned above by way of example can be approached in part via the generation of the blocking drive positions and partly via the generation of the magnetically stable intermediate drive positions.
Es darf zur Klarstellung darauf hingewiesen werden, dass die magnetische Stabilität bei Wegfall der Bestromung je nach konstruktiver Ausgestaltung des Antriebs wegfallen kann.It may be pointed out for the sake of clarification that the magnetic stability can be omitted if the current supply ceases, depending on the design of the drive.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 17, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Verfahren zur Ansteuerung eines vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeugschlosses beansprucht.According to another teaching according to
Wesentlich nach der weiteren Lehre ist die Überlegung, dass sowohl für das Erzeugen der mindestens einen Blockier-Antriebsstellung als auch für das Erzeugen der mindestens einen Zwischen-Antriebsstellung eine stationäre Bestromung der Spulenanordnung im obigen Sinne vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von der zu erzeugenden Antriebsstellung unterschiedlich ist. Auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeugschloss darf verwiesen werden.Essential according to the further teaching is the consideration that both for generating the at least one blocking drive position and for generating the at least one intermediate drive position, a stationary energization of the coil assembly is provided in the above sense, depending on the drive position to be generated is different. Reference may be made to all versions of the proposed motor vehicle lock.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigtIn the following the invention will be explained in more detail with reference to a drawing showing only one exemplary embodiment. In the drawing shows
Es darf vorab darauf hingewiesen werden, dass in der Zeichnung nur die Komponenten des vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeugschlosses dargestellt sind, die für die Erläuterung der Lehre notwendig sind. Entsprechend ist eine Schlossfalle, die in üblicher Weise mit einem Schließbolzen oder dgl. zusammenwirkt und die mittels einer Sperrklinke in einer Hauptschließstellung und in einer ggfs. vorhandenen Vorschließstellung gehalten wird, in der Zeichnung nicht dargestellt.It may be noted in advance that only the components of the proposed motor vehicle lock are shown in the drawing, which are necessary for the explanation of the teaching. Accordingly, a latch, which cooperates in the usual way with a locking pin or the like and which is held by means of a pawl in a main closed position and in a possibly existing pre-closing position, not shown in the drawing.
Das Kraftfahrzeugschloss weist eine um eine geometrische Stellelementachse
Der Antrieb
Der Antrieb
Wesentlich ist nun, dass mindestens ein Blockieranschlag
Bei den dargestellten und insoweit bevorzugten Ausgestaltungen ist der Rotor
Hier und vorzugsweise sind zwei Blockieranschläge
Für das Erzeugen der Blockier-Antriebsstellungen ist es vorgesehen, dass auf die Ansteuerung des Antriebs
Bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel lässt sich mittels des Antriebs
Wie weiter oben erläutert, ist die vorschlagsgemäße Lösung auf eine Vielzahl von Bauformen für den Antrieb
Weiter kann es vorteilhaft sein, dass der Ständer
Bei den beiden in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen weist die Spulenanordnung
Bei den beiden in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen ist es im Sinne einer kompakten Bauweise ferner so, dass mindestens eine Spule
Je nachdem, welche Anforderungen an die zu erzeugenden Antriebsbewegungen gestellt werden, kann eine ganz besondere, hier nicht dargestellte Ausgestaltung der Spulenanordnung
Für die Ansteuerung des Antriebs
Wie schon angedeutet dient der Antrieb
Hier und vorzugsweise ist das Stellelement
Zur Einstellung der verschiedenen Funktionszustände ist die Schlossmechanik
Vorzugsweise ist es so, dass sich das Funktionselement
Die Steuerwelle
Besonders einfach gestaltet sich der Aufbau des vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeugschlosses dadurch, dass das Funktionselement
Im Folgenden wird die Funktionsweise des Kraftfahrzeugschlosses in den Funktionszuständen „entriegelt” und „diebstahlgesichert” erläutert. Im Übrigen darf zur Erläuterung der grundsätzlichen Funktionsweise des Kraftfahrzeugschlosses mit federelastischem Funktionselement
Im Funktionszustand „entriegelt” steht das Funktionselement
Eine Verstellung der Steuerwelle
Analog zu der Einstellung zu der oben beschriebenen Funktionszustände „entriegelt” und „diebstahlgesichert” lassen sich grundsätzlich alle anderen oben angesprochenen Funktionszustände allein durch eine entsprechende der Steuerwelle
Im Hinblick auf die Verstellung des Stellelements
Der Auslegung der Spulenanordnung
Interessant bei dem vorschlagsgemäßen Antrieb
Im Sinne der oben angesprochenen Auslegung des Begriffs „stationäre Bestromung” wird die Bestromung lediglich aufgeschaltet, und nicht etwa im Hinblick auf einen bestimmten Bewegungsablauf o. dgl. geregelt. Es wurde auch schon erläutert, dass der Begriff „magnetisch stabile Antriebsstellung” vorliegend bedeutet, dass während der Bestromung der Rotor
Vorzugsweise ist es so, dass durch Bestromung der Spulen
Bei beiden dargestellten Ausführungsbeispielen genügt eine Bestromung der Spulen
Bei beiden dargestellten Ausführungsbeispielen genügt ferner eine Bestromung der Spulen
Vorzugsweise ist es so, dass mindestens eine magnetisch stabile Antriebsstellung einer oben angesprochenen Steuerstellung des Stellelements
Es darf darauf hingewiesen werden, dass der vorschlagsgemäße Antrieb
Nach einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Verfahren zur Ansteuerung eines vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeugschlosses beansprucht.According to another teaching, which has independent significance, a method for controlling a proposed motor vehicle lock is claimed.
Wesentlich dabei ist die Tatsache, dass die Spulenanordnung
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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