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Schalteinrichtung in Kraftfahrzeugen mit einem elektromoto-
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risch bewegten Fahrzeugteil Die Erfindung bezieht sich auf eine Schalteinrichtung
gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Bei einer nach der DT-OS 20-02.140 bekannten
derartigen Schalteinrichtung für einen f elektrischen Fensterheber ist der Schalter
ein Öffner, der in der Schließstellung des Fahrzeugfensters betätigt ist. Infolge
seines Trägheitsmomentes dreht sich der Motor nach Betätigen des Schalters noch
etwas weiter und bewegt damit das Fahrzeugfenster noch ein geringfügiges Stück.
Dies kann zu einem Festklemmen des Fahrzeugfensters in seiner Schließstellung führen.
Wollte man zur Vermeidung eines derartigen Festklemmens den Schalter bereits etwas
vor Erreichen der Schließstellung betätigen, so wäre ein sicheres Erreichen dieser
Stellung nicht in jedem Fall gewährleistet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schalteinrichtung der
eingangs genannten Art zu schaffen, bei der das durch den Gleichstrommotor bewegte
Fahrzeugteil eine Endstellung sicher erreicht, gleichzeitig aber ein Festklemmen
dieses Teils in dieser Stellung verhindert ist. Diese Aufgabe ist durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Bei Erreichen
der Endstellung
wird durch den Wechselschalter an einem Anschluß des Gleichstrommotors das Potential
des anderen Anschlusses angelegt, so daß beide Anschlüsse des Gleichstrommotors
auf demselben Potential liegen. Dadurch werden der Gleichstrommotor und damit das
von diesem bewegte Fahrzeugteil in der Endstellung sofort stillgesetzt. Ein Festklemmen
des Fahrzeugteils ist ausgeschlossen.
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Der Wechselschalter kann in verschiedener Weise ausgelegt sein.
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Schaltungstechnisch besonders einfach ist die Ausgestaltung nach Anspruch
2. Der Mikroschalter kann dabei in der Führung des Fahrzeugteils oder an dessen
Anschlag vorgesehen sein.
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Anspruch 3 zeigt eine Alternative zu dem vorgenannten Wechselschalter.
Der Uberlastschalter besitzt den Vorteil, daß er die Abschaltung des Gleichstrommotors
auch bereits vor Erreichen der Endstellung des Fahrzeugteils vornimmt, wenn beispielsweise
ein Hindernis dessen Bewegung hemmt. Bei einem Fahrzeugfenster kann dies beispielsweise
ein zwischen diesem und dem Fensterrahmen eingeklemmter Gegenstand sein. Eine weitere
Ausführungsform des Wechselschalters ist ein elektrischer Uberlastschalter, der
auf die in der Endstellung des Fahrzeugteilserhöhte Stromaufnahme anspricht.
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Die in. Anspruch 4 angegebene Schalteinrichtung ist fertigungstechnisch
besonders einfach zu verwirklichen.
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Bei der Schalteinrichtung nach Anspruch 5 ist gewährleistet, daß das
Fahrzeugteil auch die andere Endstellung präzise erreicht.
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Aus der DT-OS 19 14 580 ist es bekannt, einen elektrischen Gleichstrommotor
mit lediglich einer Bewegungsrichtung zur Bewegung eines Fahrzeugteils, insbesondere
eines Fahrzeugscheinwerfers, von einer Arbeits- in eine Ruhestellung bzw.
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umgekehrt, bei Erreichen dieser Stellungen am schaltbaren
Anschluß
auf das konstante Massepotential des anderen Anschlusses zu bringen. Soll das Fahrzeugteil
von einer Endstellung in die andere gebracht werden, wird der Motor mit einem Anfangsdrehmoment
versehen, das ausreicht, das Fahrzeugteil in die andere Stellung zu bewegen. Während
dieser Bewegung ist der schaltbare Anschluß des Motors frei. Die nach der DT-OS
19 14 580 bekannte Schalteinrichtung kann lediglich dann verwendet werden, wenn
eine Zwischenstellung des Fahrzeugtnils zwischen den beiden Endstellungen nicht
erforderlich ist. Bei vielen elektromotorisch bewegten Fahrzeugteilen, wie Fahrzeugfenstern
und Schiebedächern sind jedoch gerade diese Zwischenstellungen wichtig. Der DT-OS
19 14 580 läßt sich keine Anregung zur Lösung der durch die Erfindung gelösten Probleme
entnehmen, die bei elektromotorisch bewegten Fahrzeugteilen mit zwei Endstellungen
und beliebig einstellbaren Zwischenstellungen auftreten.
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Die Erfindung ist anhand der Zeichnung weiter erläutert. Es zeigen:
f Fig. 1 eine erfindungsgemäße Schalteinrichtung, bei der ein reversibler Gleichstrommotor
für einen elektrischen Fensterheber eines Kraftfahrzeugs in den beiden Endstellungen
durch PIikroschalter abgeschaltet und damit das Fahrzeugfenster schlagartig zum
Stillstand gebracht wird, Fig. 2 eine Alternative zur Schalteinrichtung von Fig.
1, bei der die Abschaltung des Gleichstrommotors relaisgesteuert ist, Fig. 3 die
Abschaltung des Gleichstrommotors von Fig. 1 durch einen mechanischen Uberlastschalter.
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In Fig. 1 ist ein reversibler Gleichstrommotor 1 eines elektrischen
Fensterhebers über zwei mechanisch miteinander gekoppelte Polumschalter 2 und 3
am Pluspol (+) und am Minuspol (-) des Bordnetzes eines Kraftfahrzeuges anschließbar.
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Zwischen je einem Polumschalter 2 bzw. 3 und dem zugeordneten Anschluß
4 bzw. 5 des Gleichstrommotors 1 ist je ein Mikroschalter 6 bzw. 7 als Wechselschalter
vorgesehen, der je einen Ruhekontakt 8 bzw. 9 und je einen Wechselkontakt 10 bzw.
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11 aufweist. Die Mikroschalter 6 und 7 liegen in der Führung des nicht
gezeigten Fahrzeugfensters. Die Wechselkontakte 10 und 11 sind mit dem Minuspol
des Bordnetzes verbunden.
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Die beiden Mikro schalter 6 und 7 befinden sich, sofern sich das Fahrzeugfenster
zwischen den beiden Endstellungen befindet, in der gezeigten Position. Der Mikroschalter
6 ist durch das Fahrzeugfenster in seiner oberen, der Mikro schalter 7 in dessen
unterer Ehdstellung betätigt. Zur Bewegung des Fahrzeugfensters von unten nach oben
werden die Polumschalter 2 und 3 in die linke Einschaltstellung gebracht. Der Anschluß
4 des Gleichstrommotors 1 befindet sich damit auf positivem, der Anschluß 5 auf
negativem Potential. Bei Erreichen der oberen Endstellung verbindet der Mikro schalter
6 den Anschluß 4 des Gleichstrommotors 1 mit dem negativen Pol des Bordnetzes. Der
Gleichstrommotor 1 wird dadurch schlagartig abgebremst, das Fahrzeugfenster kommt
augenblicklich zum Stehen.
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Zur Bewegung des Fahrzeugfensters von oben nach unten werden dietPolumschalter
2 und 3 in die rechte Einschaltstellung gebracht. Der Anschluß 5 des Motors liegt
damit auf positivem Potential; der Anschluß 4 erhält zunächst über den Wechselkontakt
10 negatives Potential. Ist das Fahrzeugfenster aus der oberen Endstellung herausgelaufen,
so geht der Mikroschalter 6 in die gezeigte Ruhestellung zurück; der Anschluß 4
des Gleichstrommotors 1 erhält damit über den Polumschalter 2 negatives Potential.
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Bei Erreichen der unteren Endstellung des Fahrzeugfensters schaltet
der Mikro schalter 7 über den Wechselkontakt 11 negatives Potential auf den Anschluß
5 des Gleichstrommotors 1.
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Damit erfolgt auch in dieser Endstellung eine sofortige Abbremsung
des Motors. Der Mikroschalter 7 geht vom Wechselkontakt 11 wieder zu seinem Ruhekontakt
9, sobald das Fahrzeugfenster aus der unteren Endstellung herausgelaufen ist.
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In Fig. 2 sind den beiden Bewegungsrichtungen des Fahrzeugfensters
je ein Relais 13 bzw. 14 zugeordnet. Die beiden Relais 13 und 14 können wahlweise
durch zwei mechanisch miteinander gekoppelte Polumschalter 15 und 16 mit dem Pluspol
(+) des Bordnetzes verbunden werden. Dabei ist das Relais 13 für die Aufwärtsbewegung,
das Relais 14 für die Abwärtsbewegung des Fahrzeugfensters eingeschaltet. Die beiden
Relais 13 und 14 steuern eine Schaltzunge 13'bzw. 14'
als Wechselschalter einerseits mit dem Gleichstrommotor 1 verbunden und andererseits
zwischen einem Ruhekontakt 17 bzw. 18 und einem Wechselkontakt 19 bzw. 20 bewegbar
ist. Die Ruhekontakte 17 und 18 sind mit dem Minuspol, die Wechselkontakte 19 und
20 mit dem Pluspol des Bordnetzes verbunden.
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Zwischen den Relais 13 und 14 und dem Minuspol des Bordnetzes sind
je ein Öffnerschalter 21 und 22 angeordnet, von denen der Öffnerschalter 21 bei
Auflaufen des Fahrzeugteils auf den oberen Anschlag, der Öffnerschalter 22 bei Auflaufen
auf dessen unteren Anschlag betätigt ist.
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Zur Bewegung des Fahrzeugfensters von unten nach oben werden die beiden
Polumschalter 15 und 16 in die rechte Einschaltstellung gebracht. In diesawird das
Relais 13 erregt, die Schaltzunge 13'geht auf den Wechselkontakt 19 und verbindet
den Anschluß 4 des Gleichstrommotors 1 mit dem Pluspol des Bordnetzes. Der Anschluß
5 des Motors bleibt dabei weiterhin über die Kontaktzunge 14und den Ruhekontakt
18 mit dem t4inuspol des Bordnetzes verbunden. In der oberen Endstellung
ist
der Öffnerschalter 21 betätigt, das Relais 13 fällt ab, die Kontaktzunge 13 geht
auf den Ruhekontakt 17 und bringt Minuspotential auf den Anschluß 4 des Gleichstrommotors
1.
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Dieser wird damit augenblicklich stillgesetzt.
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Zur Bewegung des Fahrzeugfensters von oben nach unten werden die Polumschalter
15 und 16 in die linke Einschaltstellung bewegt. Das Relais 14 zieht an, der Anschluß
5 des Gleichstrommotors erhält über die Kontaktzunge 14'positives Potential. Der
Anschluß 4 des Motors liegt weiter auf negativem Potential, da das Relais 13 nicht
erregt ist. Das Fahrzeugfenster läßt sich bis zur unteren Endstellung bewegen, bei
deren Erreichen der Öffnerschalter 22 betätigt und damit die Stromversorgung des
Relais 14 unterbrochen wird. Dieses fällt ab und verbindet den Anschluß 5 über die
Kontaktzunge 14'mit negativem Potential. Damit wird auch in der unteren Endstellung
der Gleichstrommotor augenblicklich stillgesetzt.
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Das Fahrzeugfenster kann in jeder beliebigen Zwischenstellung angehalten
werden. Dazu müssen lediglich die beiden Polumschalter 2 und 3 in Fig. 1 bzw. 15
und 16 in Fig. 2 in die eingezeichnete Mittelstellung gebracht werden.
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In Fig. 3 ist anstelle des Mikroschalters 6 von Fig. 1 ein mechanischer
Überlastschalter 23 vorgesehen. Die Welle 24 des nicht dargestellten reversiblen
Gleichstrommotors dreht mit einem schneckenförmigen Abschnitt 25 ein Antriebsrad
in Form eines Zahnritzels 26, das um eine Achse 27 drehbar ist. In Verstrebungen
28 des Zahnritzels 26 sitzen elastische Kupplungselemente 29, in die ein zum Zahnritzel
26 konzentrischer vierarmiger Mitnehmer 30 eingreift. Dazu dienen an den Enden der
Arme 31 des Mitnehmers 30 angeordnete Blechzungen 32, die senkrecht zur Zeichenebene
in die Kupplungselemente 29 hineinreichen. Mit dem gegenüber dem Zahnritzel 26 verdrehbaren
Mitnehmer 30 verbunden ist ein weiteres Zahnritzel 31', das mit einem um eine Achse
32'drehbaren Zahnsegment 33 kämmt.
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Dieses ist mit einem Hebel 34 fest verbunden. Der flebel 34 wirkt
über ein nicht dargestelltes Gestänge auf das Fahrzeug-* fenster ein.
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Zwischen zwei Verstrebungen 28 ist als Teil des mechanischen Überlastschalters
23 ein Wechselschalter 35im Zahnritzel 26 angeordnet. Der Wechselschalter 35 weist
einen Ruhekontakt 36 entsprechend dem Ruhekontakt 8 in Fig. 1, einen Wechselkontakt
37 (entsprechend Bezugszeichen 10 in Fig. 1) sowie eine Kontaktzunge 38 auf. Die
Kontaktzunge 38 ist über einen nicht gezeigten Schleifkontakt mit einem Anschluß
des Gleichstrommotors elektrisch verbunden; ferner ist sie durch einen Schaltstift
39 in Richtung des Pfeiles 40 beweglich. Der Ruhekontakt 36 und der Wechselkontakt
37 sind über ebenfalls nicht gezeigte Schleifkontakte mit einem Polumschalter (entsprechend
2 in Fig. 1) bzw. dem Minuspol des Bordnetzes verbunden. f Zur Bewegung des Fahrzeugfensters
in die Schließstellung, d.h.
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nach oben, wird das Zahnritzel 26 und damit über den Mitnehmer 30
das Zahnritzel 31'im Utrzeigersinn gedreht. Diese Drehung läßt sich solange fortsetzen,
bis die Schließstellung erreicht ist. In dieser stehen das Zahnritzel 31'und der
Mitnehmer 30 fest. Das Zahnritzel 26 wird durch den Gleichstrommotor noch etwas
weitergedreht. Der Mitnehmer 30 wird damit relativ zum Wechselschalter 35 im Gegenuhrzeigersinn
bewegt. Er drückt über den Schaltstift 39 die Kontaktzunge 38 vom Ruhekontakt 36
zum Wechselkontakt 37 und setzt somit einen Anschluß des Gleichstrommotors (entsprechend
dem Anschluß 4 in Fig. 1) von Plus- auf Minuspotential.
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Nebem dem Wechselschalter 35 kann ein weiterer Wechselschalter innerhalb
des Zahnritzels 26 angeordnet werden, der in entsprechender Weise den Gleichstrommotor
in der unteren Endstellung abschaltet.
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* anstelle eines Kupplungselements 29
Die Erfindung
zeigt eine einfache Möglichkeit, eine exakte Abbremsung des zu bewegenden Teiles
in mindestens einer Endstellung vorzunehmen und gleichzeitig Beschädigungen des
durch den Gleichstrommotor bewegten Fahrzeugteils, des Gleichstrommotors selbst
und ggf. eines zwischengeschalteten Getriebes durch ein zu hartes Auflaufen des
Fahrzeugteils auf einen mechanischen Anschlag zu verhindern.
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Patentansprilche =