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Die
Erfindung betrifft eine Stelleinheit zur Beaufschlagung von Kraftfahrzeug-Stellelementen,
insbesondere Kraftfahrzeugtürverschlüssen, mit
einem Antrieb, und mit einem von dem Antrieb beaufschlagbaren Stellglied,
welches auf ein Verbindungsmittel zur Beaufschlagung des Kraftfahrzeug-Stellelementes
arbeitet.
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Solche
Stelleinheiten sind allgemein aus der Praxis bekannt und werden
beispielhaft im Rahmen der
DE 10 2005 061 610 A1 beschrieben. Hier geht es
um ein Verfahren zum Steuern der Schließbewegung eines
Karosseriebauteils für Fahrzeuge. Dabei mag das Karosseriebauteil
von einem Elektromotor bis zur Vorrast oder Hauptrast eines zugehörigen Türschlosses
angetrieben werden. Das heißt, das Verbindungsmittel arbeitet
auf eine Zuziehklinke.
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Im
Rahmen der
5a bis
5d der
DE 10 2005 061 610
A1 wird ein mechatronisches Türschließsystem
beschrieben, das mit einer Spindel mit Spindelmutter als Stellglied
ausgerüstet. Die Spindelmutter arbeitet auf einen Bowdenzug,
der über ein Seilumlenkstück geführt
wird. Außerdem greift in eine Ausnehmung am oberen Ende
der Spindelmutter eine Nase eines Mitnehmers ein. An diesem Mitnehmer
ist der Seilzug des Bowdenzuges zum Betätigen des Türschlosses
befestigt. – Dadurch wird eine insgesamt komplizierte Mechanik
verfolgt, die zudem auf einen umgelenkten Bowdenzug abstellt. Hieraus folgt,
dass übermäßige Kräfte zur Betätigung
erforderlich sind bzw. der Antrieb stark ausgelegt werden muss.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.
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Der
Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine derartige
Stelleinheit so weiter zu entwickeln, dass ein konstruktiv einfacher
Aufbau realisiert ist und zugleich günstige Kraftübertragungsverhältnisse
beobachtet werden.
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Zur
Lösung dieser technischen Problemstellung ist eine gattungsgemäße
Stelleinheit im Rahmen der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass das
Verbindungsmittel in axialer Verlängerung unmittelbar an
das Stellglied angeschlossen ist.
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Im
Rahmen der Erfindung erfolgt also eine spezielle Ausrichtung des
Verbindungsmittels gegenüber dem Stellglied, nämlich
in dessen axialer Verlängerung. Auf diese Weise ist das
Verbindungsmittel umlenkungsfrei mit dem Stellglied verbunden. Dadurch
wird die vom Stellglied aufgebaute Kraft praktisch verlustfrei auf
das Verbindungsmittel übertragen, welches seinerseits das
Kraftfahrzeug-Stellelement im Allgemeinen und einen Kraftfahrzeugtürverschluss
im Speziellen beaufschlagt. Tatsächlich mag das Verbindungsmittel
mit einer Zuziehklinke des Kraftfahrzeugtürverschlusses
verbunden sein und dafür sorgen, dass ein Gesperre des
Kraftfahrzeugtürverschlusses beispielsweise von einer Vorraststellung
in eine Hauptraststellung zugezogen wird. Jedenfalls erfolgt diese
Kraftübertragung auf die Zuziehklinke im Beispielfall nahezu
umlenkungsfrei – zumindest was den Bereich der Stelleinheit
angeht.
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Darüber
hinaus verzichtet die Erfindung ausdrücklich auf Mitnehmer
oder andere Zwischenelemente, welche das Stellglied mit dem Verbindungsmittel
koppeln. Vielmehr ist das Verbindungsmittel unmittelbar an das Stellglied
angeschlossen, das heißt unter Verzicht auf etwaige Zwischenelemente, Mitnehmer
etc.. Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung nach vorteilhafter
Ausgestaltung vor, dass das Stellglied kopfseitig mit einem Anschlussstück
zur Aufnahme des Verbindungsmittels ausgerüstet ist. Dadurch
wird das Verbindungsmittel mit seinem einen Ende unmittelbar mit
dem Anschlussstück und folglich kopfseitig dem Stellglied
verbunden, während sein anderes Ende auf das Kraftfahrzeug-Stellelement
im Allgemeinen und die Zuziehklinke im beschriebenen Beispielfall
arbeitet. In diesem Zusammenhang können das Anschlussstück
und das Stellglied ein einstückiges Bauteil bilden.
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Diese
Vorgehensweise empfiehlt sich besonders für den Fall, dass
das Stellglied ganz oder teilweise aus Kunststoff gefertigt ist.
Vergleichbares gilt für das Anschlussstück. Dadurch
lassen sich Anschlussstück und Stellglied bevorzugt in
einem Arbeitsgang, beispielsweise als gemeinsames Kunststoffspritzgussteil,
herstellen.
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Das
Stellglied kann mit dem Verbindungsmittel lösbar oder unlösbar
verbunden werden. Im Falle einer lösbaren Verbindung empfiehlt
sich im Detail eine Verschraubung, Vernietung, Verclipsung etc..
Im Falle einer unlösbaren Verbindung kann das Stellglied
mit dem Verbindungsmittel beispielsweise adhäsiv über
eine Verklebung gekoppelt werden. Es ist grundsätzlich
auch denkbar, dass das Stellglied und das Verbindungsmittel einstückig
ausgebildet sind. In diesem Fall kann das Verbindungsmittel beispielsweise
an das Stellglied angeformt werden.
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Das
Verbindungsmittel ist in der Regel flexibel ausgeführt,
um eine einfache Anpassung an unterschiedliche Einbautopologien
zu ermöglichen. Tatsächlich sind die Stelleinheit
und das von der Stelleinheit beaufschlagte Kraftfahrzeug-Stellelement meistens
räumlich voneinander getrennt und werden hauptsächlich über
das Verbindungsmittel miteinander gekoppelt. Dadurch, dass das Verbindungsmittel flexibel
gestaltet ist, lassen sich ganz unterschiedliche Einbaulagen von
einerseits der Stelleinheit und andererseits dem Kraftfahrzeug-Stellelement
beherrschen.
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Im
Regelfall handelt es sich bei dem Verbindungsmittel um einen Bowdenzug
mit Seele und Mantel. Dabei wird man hauptsächlich die
Seele mit dem Stellglied verbinden. Zu diesem Zweck ist die Seele
im Regelfall im Anschlussstück kopfseitig des Stellglieds
verankert. Dahingegen geht der Mantel üblicherweise eine
Verbindung mit einem Gehäuse der Stelleinheit ein. Auf
diese Weise kann der regelmäßig in dem besagten
Gehäuse gelagerte Antrieb problemlos das Stellglied zu
Stellbewegungen veranlassen, die ihrerseits auf das flexible Verbindungsmittel übertragen
werden. Tatsächlich werden die Stellbewegungen des Stellglieds über
die Seele auf die Zuziehklinke im Beispielfall übertragen,
wohingegen der Mantel in Verbindung mit dem Gehäuse als gleichsam
Widerlager im Rahmen dieser Stellbewegungen fungiert.
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Bei
dem Stellglied handelt es sich im Allgemeinen um ein Linear-Stellglied.
Meistens kommt ein Spindeltrieb zum Einsatz. Ein solcher Spindeltrieb verfügt
regelmäßig über eine Spindel und eine
auf der Spindel gelagerte Spindelmutter. Im Rahmen der Erfindung
ist die Spindelmutter üblicherweise ortsfest angeordnet,
wohingegen die Spindel gegenüber der ortsfesten Spindelmutter
axial hin- und herbewegt wird. Die Spindel trägt im Allgemeinen
kopfseitig das bereits angesprochene Anschlussstück. Da
sich die Spindel axial hin- und herbewegt, folgt dieser Axialbewegung
auch das Anschlussstück und demzufolge auch die Seele des
Bowdenzuges und mit ihr die Zuziehklinke im Beispielfall.
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Im
Detail ist das Gehäuse im Allgemeinen mehrteilig ausgebildet.
Meistens verfügt das Gehäuse über einen
wenigstens zweiteiligen Aufbau mit Deckelteil und Oberteil. Das
Oberteil dient üblicherweise zur Halterung und Aufnahme
des Antriebs bzw. des an dieser Stelle meistens realisierten Elektromotors.
Das Oberteil nimmt auch den Stelltrieb auf. Weil der Mantel des
Bowdenzuges bzw. allgemein des Verbindungsmittels vorteilhaft mit
dem Gehäuse verbunden ist, wird man hier regelmäßig
eine Auslegung treffen, nach welcher der Mantel mit dem Oberteil
des Gehäuses eine Kopplung eingeht. Das kann lösbar und
unlösbar erfolgen.
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In
erstgenanntem Fall ist es denkbar, dass der Mantel mit dem Oberteil
verclipst wird. Eine unlösbare Verbindung zwischen Mantel
und Oberteil liegt beispielsweise dann vor, wenn der Mantel mit dem
Oberteil verklebt oder verpresst wird.
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Nach
besonders vorteilhafter Ausgestaltung sind der Mantel und das Oberteil
einstückig ausgeführt. Das kann im Einzelfall
bewerkstelligt werden, indem der Mantel an das Oberteil angeformt
wird. Auch ist es denkbar, dass das Oberteil und der Mantel zusammen
gefertigt werden.
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Meistens
ist der Mantel des Bowdenzuges an ein Anschlussteil des Oberteils
angeformt. Auf diese Weise können Mantel und Anschlussteil
zusammen mit der Seele eine Baueinheit bei der Fertigung definieren.
Zur Vereinigung dieser Baueinheit mit den übrigen Komponenten
der Stelleinheit ist es lediglich noch erforderlich, die Seele mit
dem kopfseitig der Spindel vorgesehenen Anschlussstück
zu verbinden. Außerdem muss das Anschlussteil mit dem übrigen
Oberteil gekoppelt werden. Das kann erfolgen, indem das Anschlussteil
auf das übrige Oberteil übergreifend aufgesteckt
und ggf. dichtend verklebt wird. Dadurch ist die erforderliche Dichtigkeit zwischen
dem Anschlussteil und dem übrigen Oberteil gewährleistet.
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Außerdem
sorgt die Verbindung des Anschlussteils mit dem übrigen
Oberteil dafür, dass das Anschlussteil in dieser Position
gehalten wird. Denn das andere Ende des Bowdenzuges bzw. des Mantels
ist beispielsweise an ein Gehäuse des bereits angesprochenen
Kraftfahrzeugtürverschlusses angeschlossen, insbesondere
angeformt. Dadurch werden das Anschlussteils des Gehäuses
der Stelleinheit und das Gehäuse des Kraftfahrzeugtürverschlusses
mit Hilfe des Mantels des Bowdenzuges auf Abstand zueinander gehalten.
Demgegenüber kann die Seele die erforderlichen Kräfte
problemlos von der Spindel aufnehmen und an die Zuziehklinke im
Beispielfall übertragen.
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Im
Ergebnis wird eine Stelleinheit zur Beaufschlagung von Kraftfahrzeug-Stellelementen,
insbesondere Kraftfahrzeugtürverschlüssen, zur
Verfügung gestellt, die eine besonders günstige
Kraftübertragungsstrecke vom Antrieb über das
Stellglied bis hin zum Kraftfahrzeug-Stellelement, im Beispielfall einer
Zuziehklinke, zur Verfügung stellt. Tatsächlich wird
mit Hilfe des Antriebs das als Linear-Stellglied ausgeführte
Stellglied zu Linearbewegungen bzw. Axialbewegungen veranlasst,
die praktisch umlenkungsfrei auf das in axialer Verlängerung
unmittelbar angeschlossene Verbindungsmittel übertragen
werden. Das Verbindungsmittel seinerseits ist vorteilhaft flexibel
ausgelegt, so dass auch unterschiedliche Einbausituationen zwischen
einerseits der Stelleinheit und andererseits dem Kraftfahrzeug-Stellelement
beherrscht werden. Durch die günstige Kraftübertragung
kann der Antriebsmotor klein bauen. Das spart Kosten und Gewicht.
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Des
Weiteren ist die Montage einfach und kostengünstig, weil
lediglich die Seele des als Bowdenzug ausgeführten flexiblen
Verbindungsmittels mit dem Anschlussstück kopfseitig an
die Spindel des Linear-Stellglieds gekoppelt werden muss. Das kann einfach
durch Verkleben, Verschrauben, Verclipsen etc. erfolgen. Dadurch
ist die Stelleinheit unmittelbar einsatzbereit, zumal der mit dem
Anschlussteil verbundene Mantel des Bowdenzuges dicht mit dem Anschlussteil
und folglich dem Gehäuse verbunden ist.
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In
weiteren nicht dargestellten Ausführungsformen kann die
Spindel auf die Seele des Bowdenzuges gespritzt werden oder bei
einer hohlen Ausführung der Spindel die Seele des Bowdenzuges
durch diese geführt und verankert werden.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher erläutert. Die einzige
Figur zeigt die erfindungsgemäße Stelleinheit
in einer perspektivischen Explosionsdarstellung.
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In
der Figur ist eine Stelleinheit zur Beaufschlagung von Kraftfahrzeug-Stellelementen
1 dargestellt.
Bei dem Kraftfahrzeug-Stellelement
1 handelt es sich im
Rahmen des Beispiels um einen Kraftfahrzeugtürverschluss
1.
Tatsächlich arbeitet die nachfolgend noch näher
im Detail zu beschreibende Stelleinheit auf arbeitet die nachfolgend
noch näher im Detail zu beschreibende Stelleinheit auf
eine Zuziehklinke im Kraftfahrzeugtürverschluss
1,
welche allgemein ein Gesperre aus einer Vorraststellung in eine
Hauptraststellung überführt. Tatsächlich
mag die Zuziehklinke zu diesem Zweck auf die Drehfalle arbeiten.
Dabei kann der Kraftfahrzeugtürverschluss
1 beispielsweise
und nicht einschränkend so aufgebaut sein, wie dies die
DE 199 42 360 C2 beschreibt, auf
die ausdrücklich hingewiesen sei.
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Zum
grundsätzlichen Aufbau der Stelleinheit gehören
ein Antrieb 2 und ein von dem Antrieb 2 beaufschlagbares
Stellglied 3, 4. Das Stellglied 3, 4 ist als
Linear-Stellglied 3, 4 mit Spindel 3 und
Spindelmutter 4 ausgebildet. Der Antrieb 2 ist
vorliegend als Elektromotor 2 ausgeführt und verfügt über
eine Abtriebswelle 5, die mit der Spindelmutter 4 über
ein Schneckengetriebe kämmt. Die Spindelmutter 4 ist ortsfest
in einem Gehäuse 6, 7 gelagert. Dazu
dient ein Lagerring 9, der als Kugellagerring ausgeführt sein
mag.
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Durch
den Antrieb bzw. Elektromotor 2 verursachte Drehungen der
Spindelmutter 4 führen dazu, dass die im Innern
der Spindelmutter 4 gelagerte Spindel 3 in ihrer
Längserstreckung L hin- und herbewegt wird, wie dies ein
Doppelpfeil in der Figur andeutet. Auf diese Weise werden die Stellbewegungen des
Stellglieds respektive Linear-Stellglieds 3, 4 auf ein
Verbindungsmittel 10, 11 übertragen.
Das Verbindungsmittel 10, 11 dient zur Beaufschlagung
des Kraftfahrzeug-Stellelements 1 im Allgemeinen bzw. des
Kraftfahrzeugtürverschlusses 1 im Speziellen und
hier der bereits angesprochenen Zuziehklinke.
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Bei
dem Verbindungsmittel 10, 11 handelt es sich um
ein flexibles Verbindungsmittel 10, 11, im Ausführungsbeispiel
einen Bowdenzug 10, 11 mit Seele 11 und
Mantel 10. Das Stellglied 3, 4 ist kopfseitig
mit einem Anschlussstück 12 des Verbindungsmittels 10, 11 verbunden.
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Nach
dem dargestellten Beispiel ist das Stellglied 3, 4 lösbar über
das Anschlussstück 12 mit dem Verbindungsmittel 10, 11 verbunden
werden. Im Rahmen des Ausführungsbeispiels ist die Auslegung
so getroffen, dass die Seele 11 im Anschlussstück 12 verankert
ist. Das Anschlussstück 12 ist über eine Schraubverbindung
mit dem Stellglied 3, 4 verbunden.
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Während
die Seele 11 über das Anschlussstück 12 letztlich
mit der hin- und herbewegten Spindel 3 verbunden ist, geht
der Mantel 10 des flexiblen Verbindungsmittels 10, 11 bzw.
des Bowdenzuges 10, 11 eine Verbindung mit dem
Gehäuse 6, 7, 8 ein. Von besonderer
Bedeutung für die Erfindung ist insgesamt der Umstand,
dass das Verbindungsmittel 10, 11 in axialer Verlängerung
unmittelbar an das Stellglied 3, 4 angeschlossen
ist. Das heißt, das Verbindungsmittel 10, 11 verlängert
praktisch das Stellglied 3, 4 bzw. dessen Spindel 3 in
axialer Verlängerung, das heißt ist in der Längsrichtung
L an die Spindel 3 angeschlossen. Dadurch wird eine besonders effektive
und verlustarme Kraftübertragung der Rotationsbewegungen
des Elektromotors 2 über die Spindelmutter 4 auf
die Spindel 3 und schließlich die Seele 11 des
Bowdenzuges 10, 11 zur Verfügung gestellt.
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Anhand
der Darstellung erkennt man, dass das Gehäuse 6, 7, 8 mehrteilig
ausgeführt ist. Tatsächlich verfügt das
Gehäuse 6, 7, 8 über
wenigstens ein Deckelteil 6 und ein Oberteil 7 für
den Antrieb bzw. Elektromotor 2. Darüber hinaus
ist ein Oberteil 7, 8 des Gehäuses 6, 7, 8 realisiert.
Das Oberteil 7, 8 ist seinerseits zweiteilig ausgeführt
und setzt sich aus einem Anschlussteil 8 und einem Oberteil 7 zusammen.
In montiertem Zustand übergreift das Anschlussteil 8 das
Oberteil 7 dichtend, und zwar mit Hilfe eines das Restoberteil 7 übergreifenden
Flansches 8a.
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Man
erkennt, dass der Mantel 10 des Bowdenzuges 10, 11 mit
dem Oberteil 7, 8 des Gehäuses 6, 7, 8 gekoppelt
ist. Das kann durch Verkleben, Verclipsen usw. erfolgen. Im Rahmen
des Ausführungsbeispiels ist der Mantel 10 an
das fragliche Oberteil 7, 8 angeformt. Genauer
gesagt, ist der Mantel 10 an das Anschlussteil 8 des
Oberteils 7, 8 angeformt. Dabei können
der Mantel 10 und das fragliche Anschlussteil 8 gemeinsam
gefertigt werden bzw. eine Baueinheit bilden. Durch die Anformung
des Mantels 10 an das Anschlussteil 8 bilden der
Bowdenzug 10, 11 und das Anschlussteil 8 insgesamt
eine Baueinheit 8, 10, 11.
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Die
vorerwähnte Baueinheit 8, 10, 11 wird zur
Vereinigung mit den übrigen Bestandteilen der Stelleinheit
in das Restoberteil 7 eingesetzt. Dabei übergreift
das Anschlussteil 8 das Restoberteil 7 mit seinem
Flansch 8a dichtend.
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Für
die Vereinigung der Baueinheit 8, 10, 11 mit
dem Stellglied 3, 4 ist es lediglich erforderlich, dass
die Seele 11 des Bowdenzuges 10, 11 wie
beschrieben mit dem Anschlussstück 12 gekoppelt wird.
Insgesamt fungiert der Mantel 10 – gegebenenfalls
in Verbindung mit dem Anschlussteil 8 des Gehäuses 6, 7, 8 – als
Gegenlager für die Seele 11, die sich gegenüber
dem Mantel 10 in der dargestellten Längsrichtung
L hin- und herbewegen lässt. Die entsprechenden Bewegungen
werden der Seele 11 durch die hin- und herbewegte Spindel 3 aufgeprägt. Dadurch
kann die Seele 11 die Zuziehklinke im Kraftfahrzeugtürverschluss 1 wie
beschrieben beaufschlagen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102005061610
A1 [0002, 0003]
- - DE 19942360 C2 [0022]