DE19958288A1 - Elektromotorischer Stellantrieb für ein Kraftfahrzeugschloss - Google Patents
Elektromotorischer Stellantrieb für ein KraftfahrzeugschlossInfo
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Abstract
Bei einem elektromotorischen Stellantrieb für ein Kraftfahrzeugschloss wird die aus dem Stand der Technik bekannte schaltungstechnische UND-Verknüpfung, die zwei Schalter (7) voraussetzt, durch eine mechanische UND-Verknüpfung mit Hilfe eines Betätigungselementes (10) oder eine elektronische UND-Verknüpfung, insbesondere mittels eines magnetfeldempfindlichen Sensors, ersetzt. Dadurch kann ein Schalter eingespart werden.
Description
Gegenstand der Erfindung ist ein elektromotorischer Stellantrieb für ein
Kraftfahrzeugschloß mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1
bzw. des Oberbegriffs von Anspruch 3.
Kraftfahrzeugschlösser in diesem Sinne sind in vielen Bereichen bei einem
Kraftfahrzeug einsetzbar, insbesondere als Kraftfahrzeug-Seitentürschloß,
-Hecktürschloß, -Heckklappenschloß, -Schiebetürschloß, -Haubenschloß
o. dgl. In diesem Sinne ist der Begriff des Kraftfahrzeugschlosses also ver
gleichsweise umfassend zu verstehen. In der Erläuterung in der vorliegenden
Patentanmeldung wird eine Stellantriebsscheibe als Stellantriebselement be
schrieben, alle anderen Arten von Stellantriebselementen, beispielsweise auch
Spindelantriebe, sind denkbar und sollen vom Begriff des Stellantriebsele
mentes mit umfaßt werden. Ebenso gilt für das Schaltelement, das hier als me
chanischer Schalthebel beschrieben wird, eine weite Freiheit. Es kann sich
um ein linear verlagertes Schaltelement, um ein schwenkbares Schaltelement,
ebenso aber auch um ein rotierendes Schaltelement handeln.
Bei aus der Praxis bekannten elektromotorischen Stellantrieben für Kraft
fahrzeugschlösser sind an die elektrische Motorsteuerung auf jeden Fall zwei
elektrische oder elektronische Schalter angeschlossen, nämlich ein Schalter
für das Stellantriebselement und der zweite Schalter für den Schalthebel (US -
A - 5,240,296). Im Sinne einer Reihenschaltung der beiden Schalter, die in
formationstechnisch zu einer UND-Verknüpfung führt, erfolgt ein Ausschal
ten des elektrischen Antriebsmotors dann, wenn beide Schalter betätigt wor
den sind. Im Regelfall erfolgt die Abschaltung des elektrischen Antriebsmo
tors dabei durch ein Kurzschließen des elektrischen Antriebsmotors, um eine
Motorbremswirkung und damit ein schnelles Stillsetzen des Stellantriebsele
mentes zu erreichen (siehe auch DE-C-43 34 522).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dem zuvor erläuterten elek
tromotorischen Stellantrieb für ein Kraftfahrzeugschloß den schaltungstech
nischen Aufwand zu verringern.
Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist bei einem elektromotorischen Stellantrieb
für ein Kraftfahrzeugschloß mit den Merkmalen des Oberbegriffs von An
spruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1
gelöst. Eine nebengeordnete Lösung beschreibt der Anspruch 3.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß man die im Stand der Technik vor
gesehene Reihenschaltung, die informationstechnisch zu einer UND-Ver
knüpfung führt, aber die Existenz von zwei Mikroschaltern erfordert, entwe
der durch ein mechanisches Betätigungselement zur UND-Verknüpfung oder
durch die Wahl der Ansprechschwelle eines berührungslos betätigbaren Sen
sors als Schalter ersetzen kann. Damit wird ein vergleichsweise teurer Schal
ter eingespart.
Als elektrischer oder elektronischer Schalter kommt in erster Linie ein Mikro
schalter mit unter Federbelastung eingenommener erster Schaltstellung und
gegen Federbelastung erreichter zweiter Schaltstellung in Frage. Aber auch
berührungslos betätigte elektromagnetische oder elektronische Schalter
(Reed-Relais, Hall-Sensorschalter, etc.) sind einzusetzen. Hier gibt es eine
Vielzahl von aus dem Stand der Technik entnehmbaren Möglichkeiten, die
hier nicht im einzelnen aufgeführt werden sollen.
In der ersten Alternative handelt es sich um ein mechanisches Betätigungs
element vorzugsweise in Form einer Wippe, das eine Beeinflussung des
Schalters nur dann zuläßt, wenn es von beiden Beeinflussungselementen be
tätigt worden ist. Das realisiert die UND-Verknüpfung mechanisch.
Die zweite Alternative, insbesondere bei Realisierung des Schalters als ma
gnetfeldempfindlicher Sensor, realisiert die UND-Verknüpfung durch eine
solche Ansprechschwelle des Sensors, daß nur die gleichzeitige Beeinflus
sung durch beide Beeinflussungselemente ein Überschreiten der Ansprech
schwelle und damit ein Schalten verursacht.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbei
spiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines elektromotorischen Stellantriebes
mit einem erfindungsgemäß angeordneten und eingesetzten
elektromechanischen Schalter, der Stellantrieb insgesamt in der
Stellung "verriegelt", jedoch nicht diebstahlgesichert,
Fig. 2 den Gegenstand aus Fig. 1 im Schnitt II-II,
Fig. 3 in einer Darstellung gemäß Fig. 2 ein zweites Ausführungsbei
spiel eines elektromotorischen Stellantriebes gemäß der Erfin
dung,
Fig. 4 einen elektromotorischen Stellantrieb mit einer Motorsteuerung
des Standes der Technik mit darin ausschnittweise gezeigter
Reihenschaltung von zwei elektrischen Schaltern.
Anhand von Fig. 4 soll zunächst das Grundprinzip eines elektromotorischen
Stellantriebs der in Rede stehenden Art erläutert werden.
Es handelt sich um einen elektromotorischen Stellantrieb für ein Kraftfahr
zeugschloß, beispielsweise ein Kraftfahrzeug-Hecktürschloß, wobei entspre
chende Alternativen bereits im allgemeinen Teil der Beschreibung erläutert
worden sind. Darauf darf verwiesen werden. Dargestellt ist ein elektrischer
Antriebsmotor 1, der über eine Schnecke 2 oder Spindel ein hier als Stellan
triebsscheibe 3 oder Schneckenrad beispielhaft dargestelltes Stellantriebs
element antreibt. Im allgemeinen Teil der Beschreibung ist bereits ebenfalls
darauf hingewiesen worden, welche vielen anderen Formen von Stellantrieb
selementen hier realisierbar sind.
Von dem Stellantriebselement 3 zwischen mindestens zwei Funktionsstellun
gen I, II hin und her verlagerbar ist ein Schalthebel 4, der auf einer Lagerach
se 5 hier schwenkbar gelagert ist. Es kann sich auch um ein anderes mechani
sches Schaltelement 4 handeln, beispielsweise um einen Schieber oder ein
Drehteil.
In Fig. 4 unten dargestellt ist eine elektrische Motorsteuerung 6 zur Steue
rung des elektrischen Antriebsmotors 1, mit der der elektrische Antriebsmotor
1 einschaltbar und bei einer bestimmten freien Position X des Stellantriebs
elementes 3 und dazu Auftreten der einen, in Fig. 4 dargestellten Funktions
stellung I des Schaltelementes 4 ausschaltbar ist.
In dem den Stand der Technik darstellenden Ausführungsbeispiel in Fig. 4
sind dazu zwei Schalter 7a, 7b vorgesehen, diese sind an die elektrische Mo
torsteuerung 6 angeschlossen, das zeigt Fig. 4 unten. Jeder der Schalter 7
nimmt selbsttätig eine erste Schaltstellung "0" und beeinflußt von einem Be
einflussungselement eine zweite Schaltstellung "1" ein. Im dargestellten Aus
führungsbeispiel ist das dadurch erreicht, daß die Schalter 7 jeweils federbela
stet sind und von einer Steuerkulisse 8a am Stellantriebselement 3 bzw. einer
Steuerkulisse 8b am Schalthebel 4 gegen die Federkraft betätigbar sind.
Bei anderen Ausführungsformen der Schalter 7 können diese berührungslos
betätigbar sein, indem entsprechende Magnetkörper in die Beeinflussungs
elemente, also das Stellantriebselement 3 und das Schaltelement 4 eingebaut
sind. Das ist aus dem Stand der Technik umfangreich bekannt, auf entspre
chende Vorveröffentlichungen zu diesem Thema darf hier verwiesen werden
(DE-A-44 33 042).
Man erkennt in Fig. 4 unten, daß die beiden in Reihe geschalteten Kontakte
der Schalter 7a und 7b dazu führen, daß ein Kurzschluß des elektrischen An
triebsmotors 1 nur dann realisiert ist, wenn beide Schalter 7a und 7b betätigt
sind. Das ist dann der Fall, wenn die in Fig. 4 dargestellte Lage einerseits des
Stellantriebselementes 3, andererseits des Schalthebels 4 erreicht ist. Diese
Lage entspricht der Position "verriegelt" des Kraftfahrzeugschlosses, einer
Position im "Freiraum" zwischen der einen Endstellung "entriegelt" und der
anderen Endstellung "verriegelt-diebstahlgesichert". Die beiden Endstellun
gen werden im dargestellten und insoweit bevorzugten Beispiel durch das
Anlaufen des Stellantriebselementes 3 an den Zapfen 9 am Schalthebel 4 re
alisiert (Blockbetrieb; Auswertung der erhöhten Stromaufnahme des elektri
schen Antriebsmotors oder Zeitabschaltung). Auch hierzu gibt es im Stand
der Technik verschiedene Vorbilder, auf die hier verwiesen werden darf.
Nach der Lehre ist nun vorgesehen, daß die im Stand der Technik schaltungs
technisch realisierte UND-Verknüpfung, die zwei Schalter voraussetzt, in ei
ner ersten Ausführung durch eine mechanische UND-Verknüpfung ersetzt
wird, die dann nur einen einzigen Schalter 7 voraussetzt.
Erfindungsgemäß ist dazu vorgesehen, daß nur ein elektrischer Schalter 7
vorgesehen und dieser eine Schalter 7 mechanisch so angeordnet ist, daß er
sowohl vom Stellantriebselement 3 als auch vom Schaltelement 4 beeinfluß
bar ist, daß dem Schalter 7 ein mechanisches Betätigungselement 10 zugeord
net ist, daß das Stellantriebselement 3 und das Schaltelement 4 auf das Betä
tigungselement 10 wirken und das Betätigungselement 10 auf den Schalter 7
wirkt und daß nur bei Betätigung des Betätigungselementes 10 sowohl
durch das Stellantriebselement 3 als auch das Schaltelement 4 eine Betäti
gung des Schalters 7 erfolgt. Fig. 1 zeigt das Betätigungselement 8 zwischen
dem Schalter 7 und den Beeinflussungselementen 3, 4. In Fig. 2, einem
Schnitt an der in Fig. 1 angegebenen Stelle, ist das Beeinflussungselement 10
hier in Form einer vorzugsweise federbelasteten Wippe mit zwei Wippenen
den 10a, b, die an der Spitze des Schalters 7 gelagert ist, gut zu erkennen.
In durchgezogenen Linien ist in Fig. 2 die Situation dargestellt, in der das Be
tätigungselement 10 nur durch das Schaltelement 4 betätigt worden ist. In
diesem Fall hat sich die das Betätigungselement 10 bildende Wippe einfach
schräggestellt, der Schalter 7 hat sich in seiner Position nicht verändert. Ge
strichelt ist die Situation dargestellt, die eintritt, wenn dann auch noch das
Stellantriebselement 3 das Betätigungselement 10 beeinflußt. Jetzt hat das
Betätigungselement 10 keine Ausweichmöglichkeit mehr, nunmehr wird der
Schalter 7 betätigt. Damit ist die UND-Verknüpfung mechanisch realisiert.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3, das einen Schnitt wie in Fig. 2
zeigt, erfolgt die Beeinflussung des Schalters 7 berührungslos. Im dargestell
ten Ausführungsbeispiel ist der Schalter 7 als magnetfeldempfindlicher Sen
sor ausgeführt. Das Stellantriebselement 3 und das Schaltelement 4 hat je
weils einen Magnetkörper 11, der an entsprechend passender Stelle angeord
net ist. Steht nur ein Magnetkörper 11 im Ansprechfeld des magnetfeldemp
findlichen Sensors, beispielsweise eines Hallsensors, der den Schalter 7 bildet,
so wird die Ansprechschwelle nicht erreicht. Tritt auch der zweite Magnet
körper 11 in das Ansprechfeld des magnetfeldempfindlichen Sensors ein, so
wird die Ansprechschwelle überschritten, die Schaltfunktion des Schalters 7
wird ausgelöst. Das ist eine berührungslos realisierte UND-Verknüpfung.
In beiden Fällen konnte man auf einen zweiten Schalter verzichten, der Ein
sparungseffekt ist erheblich.
Claims (4)
1. Elektromotorischer Stellantrieb für ein Kraftfahrzeugschloß,
mit einem elektrischen Antriebsmotor (1),
mit einer von dem elektrischen Antriebsmotor (1) angetriebenen Stellantriebs scheibe (3) oder einem anderen Stellantriebselement,
mit einem von dem Stellantriebselement (3) zwischen mindestens zwei Funk tionsstellungen (I, II) hin und her verlagerbaren Schalthebel (4) oder einem anderen mechanischen Schaltelement, und
mit einer elektrischen Motorsteuerung (6), mit der der elektrische Antriebsmo tor (1) einschaltbar und bei einer bestimmten Position (X) des Stellantriebs elementes (3) und zeitgleichem Auftreten der einen Funktionsstellung (I) des Schaltelementes (4) ausschaltbar, insbesondere kurzschließbar ist,
wobei ein elektrischer oder elektronischer Schalter (7) vorgesehen und an die elektrische Motorsteuerung (6) angeschlossen ist und
wobei der Schalter (7) selbsttätig eine erste Schaltstellung ("0") und beein flußt von einem Beeinflussungselement eine zweite Schaltstellung ("1") ein nimmt,
dadurch gekennzeichnet,
daß nur ein elektrischer Schalter (7) vorgesehen und dieser eine Schalter (7) mechanisch so angeordnet ist, daß er sowohl vom Stellantriebselement (3) als auch vom Schaltelement (4) beeinflußbar ist,
daß dem Schalter (7) ein mechanisches Betätigungselement (10) zugeordnet ist,
daß das Stellantriebselement (3) und das Schaltelement (4) auf das Betäti gungselement (10) wirken und das Betätigungselement (10) auf den Schalter (7) wirkt und
daß nur bei Betätigung des Betätigungselementes (10) sowohl durch das Stellantriebselement (3) als auch durch das Schaltelement (4) eine Betätigung des Schalters (7) erfolgt.
mit einem elektrischen Antriebsmotor (1),
mit einer von dem elektrischen Antriebsmotor (1) angetriebenen Stellantriebs scheibe (3) oder einem anderen Stellantriebselement,
mit einem von dem Stellantriebselement (3) zwischen mindestens zwei Funk tionsstellungen (I, II) hin und her verlagerbaren Schalthebel (4) oder einem anderen mechanischen Schaltelement, und
mit einer elektrischen Motorsteuerung (6), mit der der elektrische Antriebsmo tor (1) einschaltbar und bei einer bestimmten Position (X) des Stellantriebs elementes (3) und zeitgleichem Auftreten der einen Funktionsstellung (I) des Schaltelementes (4) ausschaltbar, insbesondere kurzschließbar ist,
wobei ein elektrischer oder elektronischer Schalter (7) vorgesehen und an die elektrische Motorsteuerung (6) angeschlossen ist und
wobei der Schalter (7) selbsttätig eine erste Schaltstellung ("0") und beein flußt von einem Beeinflussungselement eine zweite Schaltstellung ("1") ein nimmt,
dadurch gekennzeichnet,
daß nur ein elektrischer Schalter (7) vorgesehen und dieser eine Schalter (7) mechanisch so angeordnet ist, daß er sowohl vom Stellantriebselement (3) als auch vom Schaltelement (4) beeinflußbar ist,
daß dem Schalter (7) ein mechanisches Betätigungselement (10) zugeordnet ist,
daß das Stellantriebselement (3) und das Schaltelement (4) auf das Betäti gungselement (10) wirken und das Betätigungselement (10) auf den Schalter (7) wirkt und
daß nur bei Betätigung des Betätigungselementes (10) sowohl durch das Stellantriebselement (3) als auch durch das Schaltelement (4) eine Betätigung des Schalters (7) erfolgt.
2. Elektromotorischer Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das mechanische Betätigungselement (10) eine vorzugsweise am Schalter
(7) gelagerte Wippe ist, deren Wippenenden (10a, b) vom Stellantriebsele
ment (3) bzw. vom Schaltelement (4) beaufschlagt werden.
3. Elektromotorischer Stellantrieb für ein Kraftfahrzeugschloß,
mit einem elektrischen Antriebsmotor (1),
mit einer von dem elektrischen Antriebsmotor (1) angetriebenen Stellantriebs scheibe (3) oder einem anderen Stellantriebselement,
mit einem von dem Stellantriebselement (3) zwischen mindestens zwei Funk tionsstellungen (I, II) hin und her verlagerbaren Schalthebel (4) oder einem anderen mechanischen Schaltelement, und
mit einer elektrischen Motorsteuerung (6), mit der der elektrische Antriebsmo tor (1) einschaltbar und bei einer bestimmten Position (X) des Stellantriebs elementes (3) und zeitgleichem Auftreten der einen Funktionsstellung (I) des Schaltelementes (4) ausschaltbar, insbesondere kurzschließbar ist,
wobei ein elektrischer oder elektronischer Schalter (7) vorgesehen und an die elektrische Motorsteuerung (6) angeschlossen ist und
wobei der Schalter (7) selbsttätig eine erste Schaltstellung ("0") und beein flußt von einem Beeinflussungselement eine zweite Schaltstellung ("1") ein nimmt,
dadurch gekennzeichnet,
daß nur ein elektrischer Schalter (7) vorgesehen und dieser eine Schalter (7) mechanisch so angeordnet ist, daß er sowohl vom Stellantriebselement (3) als auch vom Schaltelement (4) beeinflußbar ist,
daß der Schalter (7) als berührungslos betätigbarer Sensor ausgeführt ist,
daß das Stellantriebselement (3) und das Schaltelement (4) als Beeinflus sungselemente des berührungslos betätigbaren Sensors ausgeführt sind und daß eine Schaltfunktion des Schalters (7) nur bei Beeinflussung des Sensors durch beide Beeinflussungselemente (3, 4) erfolgt.
mit einem elektrischen Antriebsmotor (1),
mit einer von dem elektrischen Antriebsmotor (1) angetriebenen Stellantriebs scheibe (3) oder einem anderen Stellantriebselement,
mit einem von dem Stellantriebselement (3) zwischen mindestens zwei Funk tionsstellungen (I, II) hin und her verlagerbaren Schalthebel (4) oder einem anderen mechanischen Schaltelement, und
mit einer elektrischen Motorsteuerung (6), mit der der elektrische Antriebsmo tor (1) einschaltbar und bei einer bestimmten Position (X) des Stellantriebs elementes (3) und zeitgleichem Auftreten der einen Funktionsstellung (I) des Schaltelementes (4) ausschaltbar, insbesondere kurzschließbar ist,
wobei ein elektrischer oder elektronischer Schalter (7) vorgesehen und an die elektrische Motorsteuerung (6) angeschlossen ist und
wobei der Schalter (7) selbsttätig eine erste Schaltstellung ("0") und beein flußt von einem Beeinflussungselement eine zweite Schaltstellung ("1") ein nimmt,
dadurch gekennzeichnet,
daß nur ein elektrischer Schalter (7) vorgesehen und dieser eine Schalter (7) mechanisch so angeordnet ist, daß er sowohl vom Stellantriebselement (3) als auch vom Schaltelement (4) beeinflußbar ist,
daß der Schalter (7) als berührungslos betätigbarer Sensor ausgeführt ist,
daß das Stellantriebselement (3) und das Schaltelement (4) als Beeinflus sungselemente des berührungslos betätigbaren Sensors ausgeführt sind und daß eine Schaltfunktion des Schalters (7) nur bei Beeinflussung des Sensors durch beide Beeinflussungselemente (3, 4) erfolgt.
4. Elektromotorischer Stellantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß der Schalter (7) als magnetfeldempfindlicher Sensor ausgeführt ist
und das Stellantriebselement (3) und das Schaltelement (4) mit entsprechend
angeordneten Magnetkörpern (11) ausgestattet sind.
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