DE19642151A1 - Elektromotorisches Stellelement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein zur Betätigung eines Schlosses ausgebildetes elektromotorisches Stellelement, welches in einem Gehäuse verschieblich einen mit dem Schloß gekop­ pelten Schieber hat, der über einen Steuermechanismus mit einer auf einer Spindel angeordneten Spindelmutter lösbar verbunden ist und bei dem zum Antrieb der Spindel ein in zwei Drehrichtungen aktivierbarer Elektromotor dient.

Stellelemente der vorstehenden Art sind in heutigen Kraftfahrzeugen mit Zentralverriegelung in den Türen an­ geordnet, um aufgrund eines elektrischen Signals ein Schloß zu betätigen. Dabei ist der Steuermechanismus so ausgelegt, daß die Spindelmutter beim Fahren aus der Of­ fenstellung in die Schließstellung den Schieber mitnimmt, bei Erreichen dieser Schließstellung jedoch über eine kraftschlüssige Rasteinrichtung fährt, so daß an­ schließend bei umgekehrter Bewegungsrichtung der Spindel­ mutter eine Mitnahme des Schiebers in die entsprechende umgekehrte Richtung möglich wird, um das Schloß motorisch zurück in seine Offenstellung bewegen zu können und um für die Fahrzeuginsassen ein mechanisches Entriegeln vom Fahrzeuginnenraum aus zu ermöglichen. Oftmals läßt sich die Spindelmutter auch über die Verriegelungsstellung hinaus in eine Diebstahl-Sicherungsstellung bewegen, in der der Schieber mechanisch blockiert wird, so daß durch Manipulation an den Türknöpfen kein Entriegeln möglich wird.

Das Überfahren der Rasteinrichtung durch die Spindelmut­ ter erfordert erhebliche Kraft und ist mit einem relativ lauten Klackgeräusch verbunden. Der Energiebedarf hierfür ist nachteilig, weil er von der Fahrzeugbatterie gedeckt werden muß, denn das Verriegeln eines Kraftfahrzeugs er­ folgt meist bei stehendem Fahrzeug und nicht laufendem Motor. Das Klackgeräusch wird vielfach als störend emp­ funden, weil bei seinem Auftreten keine anderen Geräusche vorhanden sind und deshalb dieses Geräusch stark auf­ fällt.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein elektromo­ torisches Stellelement der eingangs genannten Art so aus­ zubilden, daß beim Wechsel von der einen zur anderen Be­ wegungsrichtung keine störenden Geräusche auftreten und daß dieser Wechsel mit einem möglichst geringen Energie­ bedarf verbunden ist.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Steuermechanismus eine drehbar an der Spindelmutter befestigte Steuerscheibe hat, welche je nach Stellung der Steuerscheibe zum Mitnehmen des Schiebers in die eine oder andere Bewegungsrichtung des Schiebers gekuppelt ist, und daß eine Verdreheinrichtung zum Verdrehen der Steuerscheibe in die eine oder andere Mitnehmerrichtung bei Erreichen der jeweiligen Endstellung der Spindelmut­ ter vorgesehen ist.

Ein solches elektromotorisches Stellelement erfüllt genau die gleichen Funktionen wie die bisher bekannten Stell­ elemente mit einer kraftschlüssigen Rastvorrichtung, ge­ währleistet also den erforderlichen Freilauf für den Han­ dentriegelungsmechanismus, verursacht jedoch beim Um­ schalten keinerlei Geräusche, weil keine federnden Bau­ teile von einer Stellung in eine andere schnappen müssen. Da das Umschalten allein durch Verdrehen der Steuerschei­ be erfolgt und deshalb lediglich Reibkräfte überwunden, jedoch keine federnden Bauteile gespannt werden müssen, ist der Energiebedarf für das Umschalten besonders ge­ ring.

Der Steuermechanismus ist besonders einfach gestaltet, wenn gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfin­ dung der Schieber einen Mitnehmernocken und die Steuer­ scheibe zwei derart auf ihr angeordnete Klauen hat, daß sich je nach Stellung der Steuerscheibe entweder die eine Klaue vor oder die andere Klaue hinter dem Mitnehmer­ nocken des Schiebers befindet.

Die Verdreheinrichtung kann sehr unterschiedlich gestal­ tet sein. Sie ist sehr einfach ausgebildet und kostengün­ stig herstellbar, wenn sie einen Steuernocken an dem Ge­ häuse oder der Steuerscheibe und eine Mitnehmerausnehmung an der Steuerscheibe oder dem Gehäuse hat.

Bei Zentralverriegelungsanlagen, welche zusätzlich zur Schließstellung eine Diebstahl-Sicherungsstellung haben, in welcher auch die Türknöpfe gegen ein Hochziehen und damit Öffnen des Schlosses gesichert sind, ist es erfor­ derlich, daß die Spindelmutter nach Erreichen der Schließstellung über diese hinaus verfahren werden kann. Das läßt sich auf einfache Weise dadurch verwirklichen, daß der Steuernocken an einem zwischen zwei Endstellungen verschiebbaren Steuerschieber des Gehäuses vorgesehen und die Mitnehmerausnehmung durch eine Einbuchtung in der Mantelfläche der Steuerscheibe gebildet ist.

Hierbei ist es konstruktiv besonders einfach, wenn der Steuerschieber auf einer dem Schieber zugewandten, beid­ seitig durch einen Anschlag begrenzte, geradlinige Steu­ erbahn des Gehäuses angeordnet ist.

Eine alternative, ebenfalls sehr einfache Ausführungsform eines Stellelementes mit verschieblichem Steuerschieber besteht darin, daß der Steuerschieber auf einer dem Schieber abgewandten Seite des Gehäuses angeordnet ist und der Steuernocken durch ein in Bewegungsrichtung des Schiebers verlaufendes Langloch bis in die Mitnehmeraus­ nehmung der Steuerscheibe ragt.

Die Erfindung läßt verschiedene Ausführungsformen zu. Zwei davon sind, teilweise stark schematisch, in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen für die Erfin­ dung wesentlichen Teilbereich des Stellele­ mentes,

Fig. 2 eine Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten Bereichs des Stellelementes,

Fig. 3 eine Ansicht einer Steuerscheibe des Stell­ elementes,

Fig. 4 eine Seitenansicht der Steuerscheibe,

Fig. 5 eine Ansicht der Steuerscheibe von unten,

Fig. 6 bisFig. 10 Teilbereiche des Stellelementes in verschie­ denen Positionen,

Fig. 11 eine zweite Ausführungsform eines Steuer­ schiebers mit einem Gehäusebereich,

Fig. 12 bis Fig. 14 Teilbereiche des Stellelementes mit dem Steuerschieber nach Fig. 11 in verschiedenen Positionen.

Die Fig. 1 zeigt von einem elektromotorischen Stellele­ ment eine Spindel 1 mit einer Spindelmutter 2, welche mittels eines in Fig. 2 gezeigten Elektromotors 3 auf der Spindel 1 verfahrbar ist. Unterhalb der Spindelmutter 2 ist ein Schieber 4 in einem Gehäuse 5 des Stellelemen­ tes in Bewegungsrichtung der Spindelmutter 2 verschieb­ lich angeordnet. Dieser Schieber 4 ist auf übliche, je­ doch nicht gezeigte Weise mit einem Schloß verbunden. Ein für die Erfindung wesentlicher Steuermechanismus 6 ver­ bindet je nach Stellung einer Steuerscheibe 7 den Schie­ ber 4 mit der Spindelmutter 1 in die eine oder andere Be­ wegungsrichtung.

Die Steuerscheibe 7 hat zwei nach unten gerichtete Klauen 8, 9, von denen sich in der dargestellten Position die Klaue 9 hinter einem Mitnehmernocken 10 des Schiebers 4 befindet. Die Steuerscheibe 7 ist auf einer Achse 11 der Spindelmutter 2 leicht drehbar gelagert und wird mittels einer Verdreheinrichtung 12 in ihre eine oder andere Stellung verdreht, in welcher entweder die Klaue 9 oder die Klaue 8 sich in der Bewegungsbahn des Mitnehmer­ nockens 10 des Schiebers 4 befindet.

Die Verdreheinrichtung 12 hat einen Steuerschieber 13, welcher im Gehäuse 5 verschieblich gelagert ist und einen Steuernocken 14 aufweist, welcher in den Endstellungen der Spindelmutter 2 in eine Mitnehmerausnehmung 15 der Steuerscheibe 7 ragt und diese dadurch umzuschalten ver­ mag.

In Fig. 2 erkennt man, wie die Gewindespindel 1 mittels des Elektromotors 3 und zwei Zahnräder 16, 17 antreibbar ist. Ebenfalls erkennt man den Schieber 4 mit seinem Mit­ nehmernocken 10 und die drehbar an der Spindelmutter 2 befestigte Steuerscheibe 7. In der dargestellten Position ragt die Klaue 8 hinter die Mitnehmernocke 10. Durch die Bewegung der Spindelmutter 2 nach rechts wird deshalb der Schieber 4 entsprechend nach rechts verschoben. Wird die Steuerscheibe 7 entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht, dann gelangt die Klaue 9 vor die rechte Stirnseite der Mitneh­ mernocke 10, so daß dann der Schieber 4 von der Spindel­ mutter 2 nach links mitgenommen werden kann, wenn sich die Spindelmutter 2 nach links bewegt.

Die Fig. 3 bis 5 dienen der Verdeutlichung der Gestal­ tung der Steuerscheibe 7. Die Fig. 5 läßt erkennen, daß die Klauen 8, 9 und die Mitnehmerausnehmung 15 zueinander in etwa den Abstand eines Drittels des Kreisbogens haben. Die Mitnehmerausnehmung 15 bildet einen Winkel von 135°.

In Fig. 6 ist zu sehen, daß der Steuerschieber 13 in dem Gehäuse 5 auf einer Steuerbahn 20 zwischen zwei Anschlä­ gen 18, 19 verschieblich ist. Die Steuerscheibe 7 greift mit der Klaue 8 hinter die Mitnehmernocke 10 des Schie­ bers 4. Bewegt sich die Steuerscheibe 7 durch entspre­ chendes Verfahren der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Spindelmutter 2 nach oben, dann nimmt die Klaue 8 über den Mitnehmernocken 10 den Schieber 4 mit nach oben, was in Fig. 7 gezeigt ist. Ebenfalls wird bei dieser Bewe­ gung der Steuerschieber 13 mitgenommen.

Aus der in Fig. 6 gezeigten Stellung könnte die Spindel­ mutter 2 mit der Steuerscheibe 7 sich weiter nach unten bewegen, um in eine Diebstahl-Sicherungsstellung zu ge­ langen und ohne daß hierbei die Steuerscheibe 7 verdreht wird.

In der in Fig. 8 gezeigten Stellung ist der Steuerschie­ ber 13 gegen den Anschlag 19 gelangt. Da dadurch der Steuernocken 14 sich nicht mehr nach oben bewegen kann, mußte sich die Steuerscheibe 7 aufgrund der Gestaltung der Mitnehmerausnehmung 15 entgegengesetzt dem Uhrzeiger­ sinn verdrehen. Dadurch bewegte sich die Klaue 8 von dem Mitnehmernocken 10 weg, während die Klaue 9 hinter den Mitnehmernocken 10 gelangte. Bewegt sich anschließend die Spindelmutter 2 nach unten, dann vermag diese Klaue 9 über den Mitnehmernocken 10 den Schieber 4 zurück nach unten zu bewegen, bis bei Erreichen des unteren Anschlags 18 ein entgegengesetztes Umschalten stattfindet und er­ neut die in Fig. 1 gezeigte Schaltstellung der Steuer­ scheibe 7 erreicht wird.

Die Fig. 9 zeigt die Steuerscheibe 7 und damit auch den Steuerschieber 13 in der gleichen unteren Stellung wie die Fig. 6. Verdeutlicht wird jedoch, daß man aus dieser Stellung heraus den Schieber 4 frei nach oben bewegen kann, was durch Ziehen an einem nicht gezeigten Türknopf möglich ist. Dadurch ist ein Öffnen des Türschlosses vom Fahrzeuginneren aus möglich.

Mit Fig. 10 wird veranschaulicht, daß man aus der oberen Stellung der Spindelmutter 2 und damit auch der Steuer­ scheibe 7 heraus ohne Verfahren der Spindelmutter 2 den Schieber 4 frei nach unten bewegen kann, weil die Klaue 8 hierbei sich außerhalb der Bewegungsbahn des Mitnehmer­ nockens 10 befindet. Deshalb ist vom Fahrzeuginneren aus ein Verriegeln der Türen mittels eines Türknopfes mög­ lich.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 11 ist im Gehäuse 5 in Bewegungsrichtung der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Spindelmutter 2 ein Langloch 21 angeordnet. Die Steuer­ bahn 20 mit dem Steuerschieber 13 sind auf der der Steu­ erscheibe 7 abgewandten Seite des Gehäuses 5 angeordnet. Der Steuernocken 14 ragt durch das Langloch 21 hindurch und vermag in die Mitnehmerausnehmung 15 der Steuerschei­ be 7 zu greifen.

Die Funktionsweise dieser Ausführungsform entspricht ge­ nau der nach der zuvor beschriebenen Ausführungsform, was die Fig. 12 bis 14 verdeutlichen. Dabei entspricht die Stellung der Bauteile gemäß Fig. 12 derjenigen gemäß Fig. 8. Aus der in Fig. 12 gezeigten Stellung heraus ist es deshalb ebenfalls möglich, den Schieber 4 ohne Betäti­ gung der Spindelmutter 2 frei nach unten zu bewegen.

Die Fig. 13 entspricht der Stellung der Bauteile nach Fig. 6 und zeigt die untere Stellung der Steuerscheibe 7 und damit auch des Steuernockens 14. In Fig. 14 wird ge­ zeigt, daß sich aus dieser Stellung heraus die Steuer­ scheibe 7 mit der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Spin­ delmutter 2 weiter nach unten bewegen kann, um das nicht gezeigte Türschloß in Diebstahl-Sicherungsstellung zu bringen.

Claims (6)

1. Zur Betätigung eines Schlosses ausgebildetes elek­ tromotorisches Stellelement, welches in einem Gehäu­ se verschieblich einen mit dem Schloß gekoppelten Schieber hat, der über einen Steuermechanismus mit einer auf einer Spindel angeordneten Spindelmutter lösbar verbunden ist und bei dem zum Antrieb der Spindel ein in zwei Drehrichtungen aktivierbarer Elektromotor dient, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuermechanismus (6) eine drehbar an der Spindel­ mutter (2) befestigte Steuerscheibe (7) hat, welche je nach Stellung der Steuerscheibe (7) zum Mitnehmen des Schiebers (4) in die eine oder andere Bewegungs­ richtung des Schiebers (4) gekuppelt ist, und daß eine Verdreheinrichtung (12) zum Verdrehen der Steu­ erscheibe (7) in die eine oder andere Mitnehmerrich­ tung bei Erreichen der jeweiligen Endstellung der Spindelmutter (2) vorgesehen ist.

2. Elektromotorisches Stellelement nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß der Schieber (4) einen Mitnehmernocken (10) und die Steuerscheibe (7) zwei derart auf ihr angeordnete Klauen (8, 9) hat, daß sich je nach Stellung der Steuerscheibe (7) entweder die eine Klaue (8 oder 9) vor oder die andere Klaue (9 oder 8) hinter dem Mitnehmernocken (10) des Schiebers (4) befindet.

3. Elektromotorisches Stellelement nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdreh­ einrichtung (12) einen Steuernocken (14) an dem Ge­ häuse (5) oder der Steuerscheibe (7) und eine Mit­ nehmerausnehmung (15) an der Steuerscheibe (7) oder dem Gehäuse (5) hat.

4. Elektromotorisches Stellelement nach Anspruch 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Steuernocken (14) an einem zwischen zwei Endstellungen verschiebbaren Steuerschieber (13) des Gehäuses (5) vorgesehen und die Mitnehmerausnehmung (15) durch eine Einbuchtung in der Mantelfläche der Steuerscheibe (7) gebildet ist.

5. Elektromotorisches Stellelement nach Anspruch 4. da­ durch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (13) auf einer dem Schieber (4) zugewandten, beidseitig durch einen Anschlag (18, 19) begrenzte, geradlinige Steuerbahn (20) des Gehäuses (5) angeordnet ist.

6. Elektromotorisches Stellelement nach Anspruch 4, da­ durch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (13) auf einer dem Schieber (4) abgewandten Seite des Ge­ häuses (5) angeordnet ist und der Steuernocken (14) durch ein in Bewegungsrichtung des Schiebers (4) verlaufendes Langloch (21) bis in die Mitnehmeraus­ nehmung (15) der Steuerscheibe (7) ragt.