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Die Erfindung betrifft eine elektromotorische Antriebseinheit für kraftfahrzeugtechnische Anwendungen, insbesondere einen elektromotorischen Schlossantrieb für ein Kraftfahrzeugschloss, vorzugsweise Kraftfahrzeugtürschloss, mit einem Antrieb für einen Übertragungshebel, und mit einem mechanischen Betätigungselement zur Notbetätigung des Übertragungshebels, wobei das mechanische Betätigungselement und der Übertragungshebel drehfest miteinander gekoppelt sind.
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Elektromotorische Antriebseinheiten für kraftfahrzeugtechnische Anwendungen greifen in der Regel auf einen Elektromotor zurück, welcher unter Rückgriff auf das kraftfahrzeugeigene Bordspannungsnetz mit beispielsweise 12 V, 24 V oder sogar 48 V angetrieben wird. Mithilfe des Elektromotors bzw. der elektromotorischen Antriebseinheit lassen sich praktisch sämtliche Stellbewegungen innerhalb oder an einem Kraftfahrzeug bewältigen. Hierzu gehören beispielhaft ein Fensterheberantrieb, ein Zuziehantrieb, eine Spiegelverstellung, Sitzverstellung etc. um nur einige beispielhaft anzugeben.
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Sofern insbesondere ein elektromotorischer Schlossantrieb für ein Kraftfahrzeugschloss und vorzugsweise ein Kraftfahrzeugtürschloss betrachtet wird, ergibt sich an dieser Stelle oftmals das Problem, dass bei einem Ausfall der Bordspannung des Bordnetzes im Kraftfahrzeug der zur elektromotorischen Antriebseinheit gehörige Elektromotor nicht (mehr) betrieben werden kann. Dann ist oftmals eine Notbetätigung erforderlich, um den Übertragungshebel anstelle mithilfe des Betätigungselementes, mechanisch und manuell in eine bestimmte Position zu überführen.
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Im gattungsbildenden Stand der Technik nach der
DE 10 2009 001 851 A1 wird an dieser Stelle ein Kraftfahrzeug mit einer von außen mechanisch verschließbaren Tür beschrieben, welche ein Kraftfahrzeugschloss aufweist. Nach Ausfall einer Zentralverriegelungseinrichtung kann mithilfe einer Notverriegelungsschaltnuss die zugehörige Kraftfahrzeugtür dennoch verriegelt bzw. in einen diebstahlsicheren Zustand überführt werden. Dazu ist die Notverriegelungsschaltnuss im beschriebenen Beispielfall an eine zusätzlich vorgesehene Außenverriegelungsschaltnuss unter einem Winkel von 90 ° angebunden.
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Im weiteren Stand der Technik nach der
WO 2016/055054 A1 wird bei einem Kraftfahrzeugtürschloss so vorgegangen, dass die dortige Schaltnuss mit einem Übertragungshebel zusammenwirkt und der Übertragungshebel seinerseits mit einem Mitnehmer in Eingriff steht. Außerdem ist die Schaltnuss mit einem Gehäusedeckel in einem Schlossgehäuse positionierbar. Dadurch soll eine leichtere Montage der Schaltnuss ermöglicht werden.
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Bei der
DE 696 19 475 T2 geht es um einen Fahrzeugtürstellantrieb, welcher unter anderem ein Hauptverriegelungselement aufweist, welches mithilfe eines elektromotorischen Antriebes in einen verriegelten Zustand und eine entriegelte Stellung überführt werden kann. Das Hauptverriegelungselement ist darüber hinaus mit einem Betätigungsknopf mit Ansatz ausgerüstet.
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Bei der ebenfalls gattungsbildenden Lehre nach der
US 2012/0000258 A1 sorgt ein dortiges Notbetätigungselement als Bestandteil eines Verriegelungsmechanismus dafür, dass bei Ausfall eines elektromotorischen Antriebes gleichwohl eine Verstellung eines aktiven Hebels als Bestandteil des Verriegelungsmechanismus auf mechanischem Wege und manuell möglich ist.
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Der Stand der Technik hat sich grundsätzlich bewährt, wenn es darum geht, einen normalerweise über einen elektromotorischen Antrieb beaufschlagbaren Übertragungshebel im Sinne einer Notbetätigung mechanisch bzw. manuell mithilfe des mechanischen Betätigungselementes zu beaufschlagen. Die bekannten Lösungen arbeiten an dieser Stelle unter anderem mit Drehverbindungen zwischen dem mechanischen Betätigungselement und dem Übertragungshebel, wie dies beispielsweise in der
WO 2016/055054 A1 oder auch der
DE 696 19 475 T2 sowie der
US 2012/0000258 A1 vorgesehen ist. Dabei wird im Falle der
WO 2016/055054 A1 zusätzlich noch der Gehäusedeckel im Schlossgehäuse für die Positionierung mit eingesetzt. An dieser Stelle besteht nach wie vor Verbesserungsbedarf im Hinblick auf eine vereinfachte Fertigung und die Reduzierung der Anzahl an Bauteilen. Hier setzt die Erfindung ein.
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Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine derartige elektromotorische Antriebseinheit für kraftfahrzeugtechnische Anwendungen so weiter zu entwickeln, dass die Montage und Herstellung unter gleichzeitiger Reduktion der erforderlichen Bauteile vereinfacht ist.
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Zur Lösung dieser technischen Problemstellung schlägt die Erfindung bei einer gattungsgemäßen elektromotorischen Antriebseinheit für kraftfahrzeugtechnische Anwendungen im Rahmen der Erfindung vor, dass das Betätigungselement und der Übertragungshebel durch eine axiale Steckverbindung miteinander verbunden sind, die im Zuge der Montage mittels eines zusätzlichen Radialfixiermittels ergänzend drehfest ausgebildet wird.
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Im Rahmen der Erfindung werden also das mechanische Betätigungselement für die Notbetätigung des Übertragungshebels und der Übertragungshebel selbst zunächst einmal durch eine axiale Steckverbindung miteinander gekoppelt. Diese axiale Steckverbindung sorgt im Zuge der Montage in einem ersten Schritt für eine axiale Verbindung des Betätigungselementes und des Übertragungshebels. Um diese axiale Verbindung insgesamt auch drehfest auszugestalten, damit das mechanische Betätigungselement zur Notbetätigung des Übertragungshebels auch wirksam eine Drehbewegung auf den Übertragungshebel übertragen kann, ist zusätzlich das Radialfixiermittel im Rahmen der Erfindung vorgesehen. Mithilfe dieses zusätzlichen Radialfixiermittels wird die zuvor gebildete und angesprochene Axialsteckverbindung ergänzend drehfest ausgebildet.
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Das heißt, die axiale Steckverbindung sorgt zunächst für eine axiale Verbindung zwischen dem mechanischen Betätigungselement und dem Übertragungshebel. Damit diese axiale Verbindung zusätzlich auch für die gewünschte drehfeste Kopplung sorgt und auch sorgen kann, wird mit dem ergänzend vorgesehenen Radialfixiermittel gearbeitet. Im Zuge der Montage sorgt dieses Radialfixiermittel für die drehfeste Kopplung zwischen dem mechanischen Betätigungselement zur Notbetätigung und dem Übertragungshebel.
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Um dies im Detail zu realisieren und umzusetzen, ist die axiale Steckverbindung als in eine Ausnehmung eingreifender Fortsatz ausgebildet. Dabei kann typischerweise so vorgegangen werden, dass das Betätigungselement mit dem Fortsatz und der Übertragungshebel mit der Ausnehmung ausgerüstet ist. Auch eine umgekehrte Auslegung ist denkbar. In diesem Fall verfügt der Übertragungshebel über den angesprochenen Fortsatz, während das Betätigungselement mit der korrespondierenden Ausnehmung ausgerüstet ist.
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Im Detail ist der Fortsatz darüber hinaus federnd ausgebildet. Um dies im Einzelnen umzusetzen, ist der Fortsatz mit über seinen Umfang verteilt angeordneten sowie voneinander beabstandeten axialen Federstegen ausgerüstet. Diese über den Umfang verteilt angeordneten und beabstandeten axialen Federstege bilden regelmäßig zusammengenommen einen hohlzylindrischen Rastkopf. Denn meistens sind die Federstege zusätzlich auch als Rastfederstege ausgebildet.
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Die Rastung stellt sich dabei zwischen einerseits dem jeweiligen Rastfedersteg und andererseits einem Anschlagflansch im Inneren der Ausnehmung ein.
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Tatsächlich ist die Ausnehmung regelmäßig als Kreisausnehmung und/oder Mehrkantausnehmung bzw. Mehrkantaufnahme ausgebildet. Da die Ausnehmung mit dem zuvor bereits angesprochenen innenseitigen Anschlagflansch für die Federstege ausgerüstet ist, führt ein Steckvorgang des hohlzylindrischen Rastkopfes mit den einzelnen Federstegen bzw. Rastfederstegen in die Ausnehmung zwangsläufig dazu, dass die einzelnen Rastfederstege den innenseitigen Anschlagflansch im Inneren der Ausnehmung hintergreifen und so für die gewünschte und auf diese Weise hergestellte axiale Steckverbindung zwischen dem mechanischen Betätigungselement und dem Übertragungshebel sorgen.
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Um nun die auf diese Weise realisierte axiale Steckverbindung auch im Sinne einer drehfesten Kopplung des mechanischen Betätigungselementes mit dem Übertragungshebel zu ertüchtigen, ist das Radialfixiermittel typischerweise als Radialfixierstift ausgebildet. Dieser Radialfixierstift greift in den Rastkopf ein und sorgt dafür, dass die einzelnen Rastfederstege in eingebautem Zustand an den Anschlagflansch angedrückt werden. Sobald also der Radialfixierstift in den hohlzylindrischen Rastkopf eingedrückt worden ist, sorgt seine Aufnahme im Inneren der hohlzylindrischen Bohrung des Rastkopfes dafür, dass die Rastfederstege in eingebautem Zustand an den Anschlagflansch angedrückt werden und auf diese Weise nicht nur die gewünschte axiale Steckverbindung vorliegt, sondern zusätzlich auch eine drehfeste Verbindung zwischen dem mechanischen Betätigungselement und dem Übertragungshebel. Dadurch kann mithilfe des mechanischen Betätigungselementes der Übertragungshebel bei Ausfall des zugehörigen Antriebes für den Übertragungshebel zur Notbetätigung eingesetzt werden.
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Bei dem mechanischen Betätigungselement handelt es sich vorteilhalft um eine Nuss oder Schaltnuss, welche beispielsweise mithilfe eines Kraftfahrzeugschlüssels, einer Münze, unter Rückgriff auf einen Schraubendreher etc. drehend beaufschlagt werden kann, um auf diese Weise den drehfest hiermit gekoppelten Übertragungshebel zu verschwenken. Dadurch lässt sich die zuvor bereits angesprochene Notbetätigung insbesondere des Kraftfahrzeugschlosses und vorzugsweise Kraftfahrzeugtürschlosses erreichen und umsetzen. Bei dieser Notbetätigung kann es sich ganz generell um die im Rahmen der
DE 10 2009 001 858 A1 angesprochene Notverriegelung handeln. Alternativ hierzu kann generell auch eine Notverriegelung oder Notentriegelung des Kraftfahrzeugschlosses mithilfe des mechanischen Betätigungselementes bzw. der fraglichen Schaltnuss vorgenommen werden, wie dies die
WO 2016/055054 A1 im Detail beschreibt. Selbstverständlich lässt sich auf diese Weise auch ein Notöffnen oder auch Notschließen des Kraftfahrzeugschlosses bewirken.
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Das alles gelingt unter Berücksichtigung eines frappierend einfachen Aufbaus, und zwar unter Verzicht auf zusätzliche Schrauben, Lagerungen, Dichtungsmittel, Achsen etc. Denn das Radialfixiermittel wird typischerweise im Inneren des hohlzylindrischen Rastkopfes in einer Ruhestellung aufgenommen und im Zuge der Montage in eine Arbeitsstellung überführt. Die Ruhestellung des Radialfixiermittels bzw. des Radialfixierstiftes korrespondiert dazu, dass das Radialfixiermittel lediglich soweit in den hohlzylindrischen Rastkopf eingesteckt ist, dass die einzelnen Federstege bzw. Rastfederstege auseinander gedrückt werden und unverändert zunächst die axiale Steckverbindung mit dem Übertragungshebel hergestellt werden kann.
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Erst wenn diese axiale Steckverbindung vorliegt und beobachtet wird, sorgt der Übergang des Radialfixiermittels bzw. Radialfixierstiftes von der Ruhestellung in die Arbeitsstellung dafür, dass die Rastfederstege in Anlage an den Anschlagflansch im Inneren der Ausnehmung angedrückt werden und die zuvor realisierte axiale Steckverbindung zugleich für eine drehfeste Kopplung zwischen dem mechanischen Betätigungselement und dem Übertragungshebel wie gewünscht sorgt. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
- 1 ein Kraftfahrzeugschloss in geschlossenem Zustand,
- 2 den Gegenstand nach 1 in geöffnetem Zustand,
- 3 das mechanische Betätigungselement zur Notbetätigung in Verbindung mit dem Übertragungshebel vor der Montage in einer Explosionsdarstellung und
- 4 den Gegenstand nach der 3 nach der Montage.
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In den Figuren ist ein Kraftfahrzeugschloss dargestellt. Bei dem Kraftfahrzeugschloss handelt es sich nicht einschränkend um ein Kraftfahrzeugtürschloss oder ein Haubenschloss, welches typischerweise an einer Fronthaube (oder auch einer Heckklappe) eines im Detail nicht dargestellten Kraftfahrzeuges zum Einsatz kommt. Zum grundsätzlichen Aufbau des Kraftfahrzeugschlosses bzw. Kraftfahrzeugtürschlosses gehört ein Schlosskasten 1, in welchem eine Drehfalle 2 und eine Sperrklinke 3 drehbar gelagert sind. Zusätzlich ist noch ein Antrieb 4, 5, 6 für einen Übertragungshebel 7 vorgesehen. Der Antrieb 4, 5, 6 sorgt nach dem Ausführungsbeispiel dafür, dass mithilfe des Übertragungshebels 7 die Sperrklinke 3 von ihrem rastenden Eingriff mit der Drehfalle 2 abgehoben und das Kraftfahrzeugschloss bzw. Kraftfahrzeugtürschloss geöffnet wird.
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Das erkennt man beim Übergang von der den Schließzustand darstellenden 1 zum Öffnungszustand nach der 2. Tatsächlich wird nach dem Ausführungsbeispiel so vorgegangen, dass der Antrieb 4, 5, 6 auf den Übertragungshebel 7 so arbeitet, dass dieser die Position entsprechend der 2 einnimmt und hierbei die Sperrklinke 3 von ihrem Eingriff mit der Drehfalle 2 abhebt. Der Antrieb 4, 5, 6 verfügt zu diesem Zweck über einen Elektromotor 4, welcher eine Drehspindel 5 ausgangsseitig in Rotationen versetzt, auf der ihrerseits eine Spindelmutter 6 gelagert ist und sich entsprechend der Doppelpfeildarstellung in der 1 grundsätzlich je nach Drehrichtung des Elektromotors 4 hin- und herbewegen lässt.
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Der Übertragungshebel 7 ist darüber hinaus mit einem mechanischen Betätigungselement 8 ausgerüstet. Mithilfe des mechanischen Betätigungselementes 8 kann der Übertragungshebel 7 notbetätigt werden, wie man bei einem Vergleich der 1 und 2 erkennt. Im Zuge dieser Notbetätigung lässt sich das dargestellte Kraftfahrzeugschloss notöffnen. Zu diesem Zweck ist das mechanische Betätigungselement 8 drehfest mit dem Übertragungshebel 7 gekoppelt. Außerdem handelt es sich bei dem mechanischen Betätigungselement 8 im Rahmen des dargestellten Beispielsfalls und nicht einschränkend um eine Schaltnuss, die man insbesondere in den 3 und 4 erkennen kann. Das mechanische Betätigungselement 8 bzw. die Schaltnuss lässt sich dabei mithilfe eines Schlüssels, einer Münze oder auch anderweitig manuell beaufschlagen, um beim Ausfall des elektromotorischen Antriebes 4, 5, 6 dennoch den Übertragungshebel 7 in die gewünschte Position überführen zu können.
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Im Rahmen der Erfindung ist nun die Montage und Herstellung der drehfesten Verbindung zwischen dem mechanischen Betätigungselement 8 einerseits und dem Übertragungshebel 7 andererseits speziell gestaltet, wie man anhand der 3 und 4 erkennt. Tatsächlich sind das Betätigungselement 8 und der Übertragungshebel 7 zunächst einmal durch eine axiale Steckverbindung 9, 10 miteinander verbunden, wie man anhand der Explosionsdarstellung entsprechend der 3 erfährt. Dazu ist die axiale Steckverbindung 9, 10 im Detail als in eine Ausnehmung 9 eingreifender Fortsatz 10 ausgebildet. Entsprechend dem Ausführungsbeispiel ist das Betätigungselement 8 mit dem Fortsatz 10 und der Übertragungshebel 7 mit der Ausnehmung 9 ausgerüstet. Grundsätzlich kann auch umgekehrt vorgegangen werden, wie dies einleitend bereits im Detail beschrieben wurde.
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Der Fortsatz 10 ist federnd ausgelegt. Dazu setzt sich der Fortsatz 10 im Detail aus über seinen Umfang und insbesondere Kreisumfang verteilt und beabstandet zueinander angeordneten axialen Federstegen 11 zusammen. Diese Federstege 11 sind jeweils als Rastfederstege 11 ausgebildet. Auf diese Weise definieren die Federstege bzw. Rastfederstege 11 insgesamt einen hohlzylindrischen Rastkopf mit entsprechender Öffnung 12. In der Öffnung 12 wird ein Radialfixiermittel 13 in Gestalt eines Radialfixierstiftes 13 aufgenommen. Das Radialfixiermittel bzw. der Radialfixierstift 13 nimmt dabei zunächst zur Herstellung der axialen Steckverbindung 9, 10 die in der 3 dargestellte Ruhestellung ein.
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Im Zuge der Montage, das heißt nach Herstellen der axialen Steckverbindung 9, 10 durch Einstecken des Fortsatzes 10 in die Ausnehmung 9 wird das Radialfixiermittel bzw. der Radialfixierstift 13 in seine in der 4 dargestellte Arbeitsstellung überführt. Bei diesem Vorgang sorgt der Radialfixierstift 13 im Inneren der Öffnung 12 des hohlzylindrischen Rastkopfes dafür, dass die Rastfederstege 11 auseinander gedrückt werden. Da die den Rastkopf bzw. die Rastfederstege 11 aufnehmende Ausnehmung 9 im Inneren des Übertragungshebels 7 mit einem nicht ausdrücklich dargestellten Anschlagflansch für die Rastfederstege 11 ausgerüstet ist und im Übrigen die Ausnehmung 9 als Kreisausnehmung korrespondierend zu den über den Kreisumfang verteilt angeordneten und beabstandeten axialen Federstegen bzw. Rastfederstegen 11 ausgebildet ist, kommt es dazu, dass die einzelnen Rastfederstege 11 in eingebautem Zustand entsprechend der 4 an den fraglichen Anschlagflansch im Inneren der Ausnehmung 9 angedrückt werden. Außerdem übergreifen die Rastfederstege 11 mit ihren Rastnasen den Anschlagflansch, um die gewünschte axiale Sicherung herbeizuführen. Auf diese Weise wird die zunächst rein axial wirkende Steckverbindung 9, 10 ergänzend drehfest ausgebildet, nämlich mithilfe des zusätzlichen Radialfixiermittels bzw. des Radialfixierstiftes 13. Denn dieser sorgt ergänzend für die drehfeste Auslegung der axialen Steckverbindung 9, 10.
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Anhand der Darstellung in den 3 und 4 erkennt man, dass die Rastfederstege 11 an einen Mehrkant 14, vorliegend einen Vierkant 14 angeschlossen sind. Dieser Mehrkant 14 taucht in eine entsprechende Mehrkant-Aufnahme 15 bzw. Ausnehmung respektive Mehrkantausnehmung ein, um insgesamt die drehfeste Kopplung zwischen dem mechanischen Betätigungselement 8 und dem Übertragungshebel 7 zu realisieren und umzusetzen.
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Tatsächlich setzt sich also die Ausnehmung 9 im Detail aus der Mehrkantausnehmung 15 und der kreisförmigen Ausnehmung 9 zusammen, die in Einsteckrichtung des Fortsatzes 10 zusammen mit dem Mehrkant 14 hintereinander angeordnet sind. Dabei greift der Rastkopf mit den Federstegen 11 in einen kreisförmigen Bereich der Ausnehmung 9 fußseitig ein. Der Mehrkant bzw. Vierkant 14 sorgt demgegenüber kopfseitig der Ausnehmung 9 zusammen mit der Mehrkantausnehmung bzw. Vierkantausnehmung 15 für die drehfeste Kopplung.
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Typischerweise sind das mechanische Betätigungselement 8 ebenso wie der Übertragungshebel 7 jeweils aus Kunststoff gefertigt. Das gilt auch für den Radialfixierstift 13. Zum Zwecke der Montage nimmt der Radialfixierstift 13 seine in der 3 dargestellte Ruhestellung ein und wird erste im Zuge der Montage vollständig in die Öffnung 12 eingesteckt, sodass am Ende der Montage die Arbeitsstellung entsprechend der 4 erreicht ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schlosskasten
- 2
- Drehfalle
- 3
- Sperrklinke
- 4, 5, 6
- Antrieb
- 4
- Elektromotor
- 5
- Drehspindel
- 6
- Spindelmutter
- 7
- Übertragungshebel
- 8
- mechanisches Betätigungselement, Schaltnuss
- 9, 10
- axiale Steckverbindung
- 9
- Ausnehmung
- 10
- Fortsatz
- 11
- Federstege, Rastfederstege
- 12
- Öffnung
- 13
- Radialfixiermittel, Radialfixierstift
- 14
- Mehrkant, Vierkant
- 15
- Mehrkantausnehmung, Vierkantausnehmung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009001851 A1 [0004]
- WO 2016/055054 A1 [0005, 0008, 0018]
- DE 69619475 T2 [0006, 0008]
- US 2012/0000258 A1 [0007, 0008]
- DE 102009001858 A1 [0018]
