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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betätigen, insbesondere zum Öffnen eines Verschlusses, bspw. an einem Kraftfahrzeug, mit einem Betätigungsorgan, das mit Hilfe eines Motors und eines mit einer Steuerflanke zusammenwirkenden Steuernockens von einer Ruhestellung in eine Betätigungsstellung verlagerbar ist.
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Eine Betätigungsvorrichtung zum Öffnen eines Verschlusses an einem Kraftfahrzeug zeigt die
DE 10 2005 007 204 A1 . Dort ist ein von einem Motor antreibbares Betätigungsorgan vorgesehen, bei dem eine Steuerkurve mit einem Steuernocken zusammenwirkt. Dort kann ein Stößel von einer Ruhestellung in eine Betätigungsstellung verlagert werden. Dabei dreht der Motor in eine Betätigungsrichtung.
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Es sind ferner Betätigungsvorrichtungen bekannt, bei denen der Motor einen Steuernockenträger von einer ersten Anschlagstellung in eine zweite Anschlagstellung verlagert. In der ersten Anschlagstellung nimmt das Betätigungsorgan seine Ruhestellung ein. In der zweiten Anschlagstellung nimmt das Betätigungsorgan seine Betätigungsstellung ein. Diese Stellung entspricht einer Öffnungsstellung eines Verschlusses. Nach Erreichen der Öffnungsstellung muss der Motor in Gegenrichtung gedreht werden, um den Steuernocken wieder in seine Ausgangsposition zurück zu verlagern, so dass das Betätigungsorgan wieder seine Ruhestellung einnehmen kann. Das damit einhergehende Motorgeräusch, welches in der Regel erst nach dem Öffnen einer mit dem Verschluss zusammenwirkenden Tür erfolgt, wird als störend empfunden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Betätigungsvorrichtung gebrauchsvorteilhaft weiterzubilden.
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Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung.
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Zunächst und im Wesentlichen ist vorgesehen, dass der Steuernocken vom Motor wahlweise zwischen zwei Endstellungen hin und her verlagerbar ist. Die beiden Endstellungen sind funktionell gleichwertig. Das Betätigungsorgan nimmt in jeder Endstellung seine Ruhestellung ein. Das Betätigungsorgan nimmt nur in einer Zwischenstellung seine Betätigungsstellung ein, welche Zwischenstellung der Steuernocken im Zuge seiner Verlagerung zwischen den beiden Endstellungen durchläuft. Der Steuernocken wird bevorzugt ohne Änderung seiner Bewegungsrichtung von der einen in die jeweils andere Endstellung verlagert. Die Verlagerung erfolgt dabei bevorzugt auch kontinuierlich. Es wird als vorteilhaft angesehen, dass der Steuernocken nach einer Betätigung der Betätigungsvorrichtung eine andere Endstellung einnimmt als er vor der Betätigung innehatte. Die beiden Endstellungen sind bevorzugt Anschlagstellungen. Ein vom Motor angetriebener Steuernockenträger wird über die Zwischenstellung in die jeweils andere Endstellung verlagert und tritt dort gegen einen Anschlag, so dass eine Weiterbewegung blockiert ist. Dies führt zu einer erhöhten Stromaufnahme des Motors. Diese erhöhte Stromaufnahme kann als Signal zum Abschalten des Motors verwendet werden. Der Steuernockenträger verbleibt in dieser Endstellung, bis eine weitere Betätigung der Betätigungsvorrichtung erwünscht wird. Dann wird der Steuernockenträger in die Gegenrichtung verlagert, wobei der Steuernocken auch hierbei seine flüchtige Zwischenstellung durchläuft, in der das Betätigungsorgan seine Betätigungsstellung einnimmt. Der Steuernockenträger kann auch hier gegen einen Anschlag anschlagen, was zum Blockieren der Drehbewegung des Motors führt. Die damit einhergehende erhöhe Stromaufnahme führt zum Abschalten des Motors. Es ist ein Speicherelement vorgesehen, welches die jeweilige Endstellung des Steuernockens bzw. des Steuernockenträgers speichert, so dass bei einer motorischen Betätigung der Motor in die jeweils richtige Drehrichtung dreht. Bei dem Speicherelement kann es sich um ein mechanisches Schaltelement handeln. Das mechanische Schaltelement kann eine Schaltfahne aufweisen, die wahlweise in die eine oder in die andere Richtung verschwenkt werden kann. Die Schaltfahne wirkt vorzugsweise mit einem Schaltnocken des Steuernockenträgers zusammen. Beim Steuernockenträger kann es sich um ein Antriebsrad handeln. Auf dem Antriebsrad ist der Steuernocken exzentrisch gelagert. Der Steuernocken kann von der Breitseite des Antriebsrades abragen. Er kann aber auch in Radialrichtung abragen. Das Betätigungsorgan wird bevorzugt von einem um eine Drehachse gelagerten Hebel ausgebildet. Dieser Betätigungshebel kann einen langen und ein oder mehrere kurze Arme aufweisen. Die Steuerflanke ist bevorzugt als gekrümmte Steuerkurve ausgebildet und sitzt am langen Arm des Betätigungshebels. An dem einen oder mehreren kurzen Armen des Betätigungshebels sind Betätigungsglieder angekoppelt, die von einem Bowdenzug oder einem Gestänge ausgebildet sein können und die mit Türschlössern zusammenwirken. Die langen und kurzen Arme des Steuerhebels können von körperlich eigenständigen Armen ausgebildet sein. Es ist aber auch vorgesehen, dass ein kurzer Arm von einem Abschnitt eines die Steuerkurve aufweisenden Hebelarms des Betätigungshebels ausgebildet ist. Das Zahnrad kann von einem Schneckengetriebe angesteuert werden. Der Betätigungshebel kann eine Betätigungshandhabe ausbilden, mit der der Betätigungshebel manuell von der Ruhestellung in die Betätigungsstellung verlagert werden kann. Mit dieser Betätigungshandhabe können Türverschlüsse manuell geöffnet werden. Der Betätigungshebel kann von einer Feder in Richtung seiner Ruhestellung beaufschlagt werden. Bei der Feder kann es sich um eine Drehschenkelfeder handeln, die auf der Drehachse des Betätigungshebels gelagert ist. Der Betätigungshebel, das als Schneckenrad ausgebildete Antriebsrad und der Motor sind bevorzugt in einem Gehäuse gelagert. Das Gehäuse kann an der Tür eines Kraftfahrzeugs befestigt sein. Der Betätigungshebel ist an ein Bewegungsübertragungsglied, bspw. einen Bowdenzug oder an eine Schub- oder Zugstange gekoppelt. Die anderen Enden des Bowdenzugs oder der Schub- oder Zugstange sind mit einem Auslöser eines Drehfallenverschlusses gekoppelt. Wird das Betätigungsorgan in die Betätigungsstellung verlagert, so werden die Auslöser der Drehfallenverschlüsse betätigt, was zur Folge hat, dass eine Sperrklinke aus einer Sperrstellung, in der sie eine Drehfalle in einer Geschlossenstellung hält, verschwenkt, so dass sich die Drehfalle, die ein Gegenschließteil fesselt, in eine Freigabestellung drehen kann. In dieser Freigabestellung kann die Tür geöffnet werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung der Betätigungsvorrichtung in einer ersten Ruhestellung mit nicht dargestellter Gehäuseabdeckplatte,
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2 die Betätigungsvorrichtung gemäß 1 in der Draufsicht in einer zweiten Ruhestellung,
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3 die in 2 dargestellte Betriebsstellung, jedoch vergrößert und mit einem Aufbruch zur Darstellung der Anschlagelemente,
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3a den Schnitt gemäß der Linie IIIa-IIIa in 3,
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4 eine Darstellung gemäß 2, wobei der Betätigungshebel (2) in seine Betätigungsstellung verlagert worden ist,
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5 eine Darstellung gemäß 2, jedoch in der zweiten Ruhestellung,
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6 eine Darstellung gemäß 3, jedoch in der in 5 dargestellten Betriebsstellung,
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7 eine erste Explosionsdarstellung der Elemente der Betätigungsvorrichtung und
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8 eine zweite Explosionsdarstellung der Elemente der Betätigungsvorrichtung.
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Die Betätigungsvorrichtung besitzt ein Gehäuse 1, welches aus Kunststoff besteht und welches drei Anschraublaschen aufweist, mit der es bspw. an der Innenseite von einer Kraftfahrzeugtür befestigt werden kann. Um eine von einem Lagerzapfen 7 ausgebildete Drehachse ist ein Betätigungshebel 2 schwenkbar im Gehäuse angeordnet. Der Betätigungshebel 2 besitzt einen langen Hebelarm, dessen freies Ende in einer Führung 25 geführt ist. Im Bereich seines längeren Endabschnittes bildet der Betätigungshebel 2 eine auf einer Kreisbogenlinie verlaufende Steuerkurve 4 aus. Zwischen Steuerkurve 4 und Drehachse 7 liegt in einem kurzen Abstand zur Drehachse 7 eine Anlenkstelle 8, an der eine Stange 10 angelenkt ist, die mit ihrem anderen Ende mit einem nicht dargestellten Kraftfahrzeug-Türverschluss verbunden ist.
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Der Anlenkstelle 8 liegt, bezogen auf die Drehachse 7, eine zweite Anlenkstelle 9 gegenüber, die ebenfalls einen kurzen Abstand zur Drehachse 7 aufweist. An der Anlenkstelle 9 ist das Ende eines Bowdenzuges 11 befestigt, dessen anderes Ende ebenfalls an einem nicht dargestellten Kraftfahrzeug-Türverschluss angreift.
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In einer Lagerausnehmung 24 ist ein Antriebsrad 5 drehbar gelagert. Die Drehachse des Antriebsrades 5 wird von einem Lagerzapfen 17 ausgebildet. Der Boden der Lagerausnehmung 24 bildet einen Anschlag 15 aus. Es handelt sich hierbei um eine in Radialrichtung, bezogen auf die Drehachse 17, verlaufende Anschlagrippe.
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Das mit einer äußeren Verzahnung versehene Antriebsrad 5 trägt auf seiner zum Boden der Lagerausnehmung 24 weisenden Breitseite einen Anschlagnocken 16, der mit dem Anschlag 15 zusammenwirkt. Das Antriebsrad 5 kann somit nur um einen Drehwinkel von weniger als 360° gedreht werden. Seine Drehendstellungen werden durch die Stellungen definiert, an denen der Anschlagnocken 16 an den Anschlag 15 anschlägt.
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Wie insbesondere der 3a zu entnehmen ist, bildet der Boden der Lagerausnehmung 24, in der das mit einer Außenverzahnung versehene Antriebsrad 5 einliegt, Rastelemente. Jedes der beiden Rastelemente wird von einer Federzunge 26 ausgebildet, die am anderen Ende einen Rastwulst 27 aufweist. Der Anschlagnocken 16 besitzt eine Rastausnehmung 28, in die der Rastwulst 27 in der Anschlagstellung eintritt. Dies hat zur Folge, dass das Antriebsrad 5 in seinen beiden Endstellungen über eine Rastvorrichtung 26, 27, 28 gehalten ist.
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Von der dem Anschlagnocken 16 gegenüberliegenden Breitseite, die aus der Lagerausnehmung 24 herausragt, ragt ein Steuernocken 3 und eine zwei Schaltnocken 14, 14’ ausbildende Rippe ab. Der Schaltnocken 3 durchläuft bei der Drehung des Antriebsrades 5 eine Kreisbewegung, die im Wesentlichen dem Verlauf der Steuerkurve 4 des Betätigungshebels 2 entspricht.
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Am Rande der Lagerausnehmung 24 sitzt ein mechanischer Schalter 12, der eine Schaltfahne 13 ausbildet, die mit den Schaltnocken 14, 14’ zusammenwirkt. In einer der Lagerausnehmung 24 benachbarten Gehäuseausnehmung lagert ein Untersetzungselement, welches eine Schnecke 21 und ein Schneckenrad 23 ausbildet. Die Schnecke 21 kämmt mit der Außenverzahnung des Antriebsrades 5. Das Schneckenrad 23 kämmt mit einer weiteren Schnecke 22, die von der Abtriebswelle des Elektromotors 6 ausgebildet ist.
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Elektromotor 6 sowie Untersetzungsgetriebe 21, 22, 23 sowie Antriebsrad 5 und Schalter 12 werden von einer Abdeckplatte 20 überdeckt.
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Auf der Drehachse 17 sitzt eine Drehschenkelfeder 18, die ein Drehmoment auf den Betätigungshebel 2 ausübt, welches eine derartige Richtung aufweist, dass die Steuerkurve 4 am Steuernocken 3 anliegt.
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Die Funktionsweise der Betätigungsvorrichtung ist die Folgende:
In einer ersten Ruhestellung, die in den 2 und 3 gezeigt ist, liegt der Anschlagnocken 16 an einer der beiden Flanken des Anschlags 15 an. Die Schaltfahne 13 des Schalters 12 wird von dem Schaltnocken 14 in einer ersten Richtung gehalten. Der Steuernocken 3 liegt in dieser Stellung an einem Randabschnitt der Steuerkurve 4 an. Der Betätigungshebel 2 nimmt seine erste Ruhestellung ein, die zu einer Verschlussstellung der nicht dargestellten Türverschlüsse gehört.
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Soll der Betätigungshebel 2 betätigt, also verschwenkt werden, so dass die nicht dargestellten Türverschlüsse geöffnet werden, so muss der Motor 6 bestromt werden. Die Lage der Schaltfahne 13 signalisiert einer nicht dargestellten Steuereinrichtung, in welcher Drehrichtung der Motor 6 zu bestromen ist, damit sich das Antriebsrad 5 in der in 2 dargestellten Stellung im Uhrzeigersinn drehen kann. Die Drehbewegung des Motors 6 wird über das Untersetzungsgetriebe 21, 22, 23 auf das Antriebsrad 5 übertragen. Dieses dreht sich im Uhrzeigersinn und erreicht dabei die in der in 4 dargestellte Zwischenstellung, in der der Betätigungshebel 2 seine maximale Verschwenkstellung und damit seine Betätigungsstellung erreicht hat. Der Betätigungshebel bleibt während der kontinuierlichen Drehung des Antriebsrades 5 für eine kurze Zeit in der Betätigungsstellung. Während dieser Zeit durchläuft der Steuernocken 3 einen Drehwinkel von 30 bis 60°, bis er eine spiegelbildlich zu der in 4 dargestellten Drehstellung erreicht. Ab dann kann sich der Steuernocken 3 von der Steuerkurve 4 lösen bzw. kann der Betätigungshebel 2 durch die Rückstellkraft der Feder 18 zurück in die Ruhestellung verschwenken, die in den 5 und 6 dargestellt ist. Dabei gleitet der abgeflachte Endabschnitt des Betätigungshebels 2 in der Bogenführung 25, wobei der Endabschnitt in einer dort vorgesehenen Führungsnut gleitet.
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In der in den 5 und 6 dargestellten Betriebsstellung schlägt der Anschlagnocken 16 gegen die Flanke des Anschlags 15, so dass die Drehbarkeit des Antriebsrades 5 blockiert ist. Ein damit einhergehender erhöhter Strombedarf führt zum Abschalten des Elektromotors 6.
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Die Betätigungsvorrichtung bleibt in dieser in den 5 und 6 dargestellten zweiten Ruhestellung, bis eine erneute Verschlussöffnung gewünscht ist. In dieser Stellung wird die Schaltfahne 13 von dem anderen Schaltnocken 14’ in eine andere Richtung verschwenkt. Soll ausgehend von der in den 5 und 6 dargestellten Betriebsstellung eine erneute Öffnungsbetätigung durchgeführt werden, so wird der Elektromotor 6 in einer Richtung bestromt, in der sich das Antriebsrad 5 im Uhrzeigersinn dreht. Auch bei dieser Betätigung wird der Betätigungshebel 2 von dem sich kontinuierlich auf einer Kreisbogenbahn bewegenden Steuernocken 3 in eine Betätigungsstellung verschwenkt, die einer flüchtigen Zwischenstellung des Steuernockens 3 entspricht, die der Steuernocken 3 für einen gewissen Drehwinkel des Antriebsrades 5 durchläuft. Der Betätigungshebel 2 kann in die in den 2 und 3 dargestellte Ruhestellung zurückschwenken, wenn der Steuernocken 3 seine diesbezügliche Anschlagstellung erreicht hat, in der der Anschlagnocken 16 an der Flanke des Anschlages 15 anschlägt.
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Beide in den 2 und 3 bzw. 5 und 6 dargestellten Anschlagstellungen sind betätigungsfunktional gleichwirkend. Zum Öffnen des Verschlusses braucht der Motor nur in einer Drehrichtung bestromt zu werden. Die Betätigungsvorrichtung erreicht nach einer flüchtigen Zwischenstellung eine End-Anschlagstellung, die eine Ausgangsstellung für die nächste Betätigung der Betätigungsvorrichtung ist, die in entgegengesetzter Bewegungsrichtung durchgeführt wird.
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Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren in ihrer fakultativ nebengeordneten Fassung eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuse
- 2
- Betätigungsorgan, -hebel
- 3
- Steuernocken
- 4
- Steuerkurve
- 5
- Antriebsrad
- 6
- Motor
- 7
- Drehachse
- 8
- Anlenkstelle
- 9
- Anlenkstelle
- 10
- Stange
- 11
- Bowdenzug
- 12
- Schalter
- 13
- Schaltfahne
- 14
- Schaltnocken
- 14’
- Schaltnocken
- 15
- Anschlag
- 16
- Anschlagnocken
- 17
- Drehachse
- 18
- Feder
- 19
- Handhabe
- 20
- Abdeckplatte
- 21
- Schnecke
- 22
- Schnecke
- 23
- Schneckenrad
- 24
- Lagerausnehung
- 25
- Führung
- 26
- Federzunge
- 27
- Rastwulst
- 28
- Rastausnehmung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005007204 A1 [0002]
