DE19958288A1 - Elektromotorischer Stellantrieb für ein Kraftfahrzeugschloss - Google Patents

Elektromotorischer Stellantrieb für ein Kraftfahrzeugschloss

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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.
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.
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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