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Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für die Verriegelung von Autotüren, die einen Motor, ein das Motordrehmoment erhöhendes Reduktionsgetriebe und eine Kupplung umfaßt, die an der Ausgangsseite des Reduktionsgetriebes angebracht ist und das Drehmoment, das sie auf der Ausgangsseite von dem Reduktionsgetriebe erhält, auf ein Gelenkgetriebe oder Gestänge überträgt, mit dem Autotüren verriegelt und entriegelt werden können.
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Mit einer derartigen Antriebsvorrichtung können alle Autotüren gleichzeitig verriegelt und entriegelt werden, indem eine Verriegelungsvorrichtung vorgesehen wird und die andere(n) Verriegelungsvorrichtung(en) über Gestänge angekoppelt werden oder indem jede Autotür mit solch einer Antriebsvorrichtung versehen wird, die gleichzeitig elektrisch angetrieben werden.
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Bereits aus der US-PS 27 65 647 ist ein Verriegelungs- und Entriegelungsverfahren zum gleichzeitigen Betätigen aller Fahrzeugtüren durch Betätigung eines Riegelbolzens bekannt, bei dem die Bolzenbewegung über eine Kombination aus Schalthebeln, Quecksilberschaltern und elektrischen Schaltelementen auf die anderen Türen übertragen wird. Die Verwendung von Quecksilberschaltern ist jedoch bei modernen Automobilen zu gefährlich und die in diesem US-Patent beschriebenen Gestänge sind zu sperrig und bergen die Gefahr des Verkantens gegeneinander in sich.
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Zum Verriegeln von Auto- oder Fahrzeugtüren wurden auch schon Gelenkgetriebe oder Gestänge verwendet, die über eine Zylinderspule mit linearer Arbeitsweise betätigt wurden. Dabei erwies sich als nachteilig, daß der Arbeitshub und die Leistung der Zylinderspule hoch ausgelegt werden mußten, um beim Einbau eine Anpasung an die jeweilige Türkonstruktion zu gestatten. Diese Antriebsvorrichtung besaß deshalb ein hohes Gewicht und hatte einen zu hohen Stromverbrauch. Außerdem waren die äußeren Abmessungen der Vorrichtung so groß, daß eine gewisse Beschränkung auf Installationsstellen innerhalb der Autotür bestand, wodurch die bekannte Vorrichtung üblicherweise an der unteren Seite der Tür befestigt war. Dadurch bestand Gefahr, daß die Vorrichtung durch gegebenenfalls in die Tür eindringendes Regenwasser angegriffen werden konnte.
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Aus der DE-OS 25 40 675 ist eine zentrale Verriegelungseinrichtung für Fahrzeugtüren bekannt, bei der auf der Welle eines reversierbaren Motors eine Gewindespindel angekoppelt ist, auf der eine hin- und herbewegbare Mutter läuft, die einen Stift aufweist, der seinerseits in dem Langloch eines Hebels läuft. Dieser Hebel ist an seinem anderen Ende an einer Lagerachse mit einem Abtriebshebel verbunden, der in das Gestänge zum Verriegeln und Entriegeln der Fahrzeugtüren eingreift. Eine an der Verlängerung des Abtriebshebels vorgesehene Kurvenscheibe, die mit einer am vorgenannten Hebel angebrachten Rolle zusammenwirkt, ermöglicht verschiedene Kupplungsstellungen der beiden Hebel und folglich verschiedene Stellungen des Abtriebshebels. Das Motordrehmoment wird somit über ein Reduktionsgetriebe und eine Hebelverbindung auf das Verriegelungsgestänge übertragen. Dabei hat das aus Gewindespindel, Welle und Motor bestehende Antriebssystem eine lange Ausdehnung in einer Richtung, und das Hebelsystem hat eine lange Ausdehnung in einer dazu etwa transversal verlaufenden Richtung. Die bekannte Antriebsvorrichtung weist deshalb insgesamt große Abmessungen auf und nimmt einen weiten Raum im Inneren der Fahrzeugtür ein. Außerdem neigen Gestänge mit diesen großen Abmessungen stets zum Verkanten.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Antriebsvorrichtung für die Verriegelung von Autotüren zu schaffen, die kleine Abmessungen aufweist und kompakt aufgebaut ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Antriebsvorrichtung für die Verriegelung von Autotüren gelöst, wie sie im Anspruch 1 angegeben ist.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 7 angegeben.
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Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung zur Verriegelung von Autotüren besitzt einen Motor und ein Reduktionsgetriebe zur Erhöhung des Motordrehmomentes und hat den folgenden Aufbau:
- (a) Ein Zeitgeber beginnt beim Drücken eines Verriegelungsknopfes durch den Fahrer oder eine andere Person zu arbeiten, wodurch ein Relais betätigt wird.
- (b) Die Betätigung des Relais betätigt ihrerseits den Motor und dreht das Sonnenrad eines Planetengetriebes, das sich in einem Gehäuse befindet.
- (c) Reibungsplatten, die sich gegenüberliegend angebracht sind, werden durch die Stromversorgung einer Antriebsspule in dem Gehäuse bis zum Kontakt aneinander gezogen.
- (d) Als Folge davon arbeitet ein Stellantrieb, der sich dreht, und an den jeweiligen Türen vorgesehene Verriegelungsknöpfe werden über ein Gelenkgetriebe oder ein Gestänge betätigt, so daß auf diese Weise alle Türen gleichzeitig verriegelt werden.
- (e) Wenn sich der Stellantrieb bis zu der Türverriegelungsstellung bewegt, werden automatische Stoppschalter umgeschaltet, und der Strom zu dem besagten Motor und der Antriebsspule wird verringert oder unterbrochen.
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Die Verriegelungsknöpfe der einzelnen Türen können zur Zeit der Beendigung der Verriegelung oder der Entriegelung wieder leicht betätigt werden.
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Die Antriebsvorrichtung gemäß der Erfindung ist kompakt augebaut, besitzt ein relativ geringes Gewicht und kann in der Nähe der Verriegelungseinrichtung der Autotür, also auch an dem oberen Teil innerhalb jeder Tür, angebracht werden. Dadurch besteht keine Gefahr, daß sich durch Regenwasser naß werden kann.
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Die Antriebsvorrichtung für die Verriegelung von Autotüren nach der Erfindung bietet die folgenden Vorteile:
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Sie umfaßt im wesentlichen einen Motor, ein Reduktionsgetriebe, das das Motordrehmoment erhöht, und eine elektromagnetische Kupplung, die an der Ausgangsseite dieses Reduktionsgetriebes angebracht ist und so funktioniert, daß sie ein Drehmoment, das sie an der Ausgangsseite des Reduktionsgetriebes erhält, auf ein Gelenkgetriebe oder Gestänge, das die Verriegelung und die Entriegelung der Autotüren steuert, überträgt bzw. das Gelenkgetriebe oder Gestänge von dem Reduktionsgetriebe abkuppelt. Auf diese Weise werden der erforderliche Arbeitshub für die Verriegelung und die Entriegelung und die notwendige spezifische Antriebsleistung auf sehr einfache Weise in einer kompakten leichten Vorrichtung erzielt.
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Da das Motordrehmoment durch das Reduktionsgetriebe erhöht wird, kann auch der Motor selbst klein ausgelegt werden, wodurch der Leistungsverbrauch reduziert wird und die Kontaktbelastungen des Schalters, der die Stromversorgung und das Abschalten des Motors steuert, klein gehalten werden.
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Zwischen dem Reduktionsgetriebe, das zur Erhöhung des Motordrehmomentes verwendet wird, und dem Stellantrieb, der ein Gelenkgetriebe oder Gestänge betätigt, ist eine elektromagnetische Kupplung vorgesehen, die nur arbeitet, während der Motor in Bewegung ist. Hierdurch wird eine leichte Bedienung der Verriegelungsknöpfe der jeweiligen Türen bei Beendigung der Verriegelung und/oder Entriegelung der Türen ermöglicht.
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Da die Vorrichtung hauptsächlich einen Motor, ein Reduktionsgetriebe und eine elektromagnetische Kupplung umfaßt, ist das Betriebsgeräusch bemerkenswert niedrig im Vergleich zu herkömmlichen Vorrichtungen mit langen Zylinderspulen und Gestängen.
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Im folgenden wird die Erfindung durch Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt
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Fig. 1 eine vertikale Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Antriebsvorrichtung für die Verriegelung von Autotüren gemäß der Erfindung,
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Fig. 2 eine Ansicht der Vorrichtung von der rechten Seite, die den Abschnitt des Hauptteiles in Fig. 1 darstellt, und
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Fig. 3 ein elektrisches Schaltbild für die Antriebsvorrichtung gemäß der Erfindung, das den tatsächlich eingebauten Zustand der Vorrichtung zeigt.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 1, 2 und 3 wird nun eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher beschrieben.
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In Fig. 1 bezeichnet 1 einen Motor, der fest an einem Gehäuse 2 befestigt ist. 3 ist ein Sonnen-Getrieberad, das zum Übertragen des Drehmomentes von dem Motor 1 auf ein Planeten-Getriebe- bzw. Planeten-Zahnrad 4 vorgesehen ist.
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1&min; ist die Drehwelle des Motors 1 und ihr Ende an der Seite des Sonnenrades ist flach ausgebildet. 3&min; ist ein Spalt des Sonnenrades 3 und ist am Mittelpunkt der Achse des Sonnenrades 3 vorgesehen. Das flache Ende der Drehwelle 1&min; des Motors 1 greift in den Spalt 3&min; des Sonnenrades 3 ein, um das Drehmoment des Motors 1 an das Sonnenrad 3 abzugeben.
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5 bezeichnet ein innenverzahntes Rad, und das Planetenrad 4 steht mit ihm innen im Eingriff. Das Reduktionsgetriebe, das im wesentlichen das Sonnenrad 3, das Planetenrad 4 und das innenverzahnte Rad 5 umfaßt, ist in dem Gehäuse 2 eingebaut und koaxial mit dem Motor 1 ausgebildet.
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6 bezeichnet eine Scheibe, die eine magnetische Substanz enthält und an deren einer Stirnseite eine Reibungsplatte 7 angebracht ist. Diese Scheibe 6 steht mit einem Nocken 5&min; im Eingriff, der an dem innenverzahnten Rad vorgesehen ist, damit sie sich zusammen mit dem innenverzahnten Rad 5 drehen kann, und wird noch in einer Stellung gehalten, in der sie jederzeit, wenn es erforderlich ist, aus dem Eingriff gebracht werden kann.
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8 bezeichnet eine aufnehmende Platte mit einer hut- oder topfförmigen Konfiguration, an deren Stirnseite eine Reibungsplatte 9 befestigt ist. Die Platte ist in dem Gehäuse 2 in einem frei drehbaren Zustand eingeschlossen und der Scheibe 6 gegenüberliegend angeordnet. 10 bezeichnet eine Antriebsspule, die innerhalb des Gehäuses 2 angebracht ist und so wirkt, daß sie die Scheibe 6 anzieht, wenn durch die Spule Strom fließt. Dieses Gehäuse 2 umfaßt eine magnetische Substanz.
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11 ist eine Feder, die zwischen der Scheibe 6 und der aufnehmenden Platte 8 angebracht ist und so wirkt, daß sie die vorgenannten Reibungsplatten 7 und 9 normalerweise voneinander getrennt hält. Die aufnehmende Platte 8 ist an dem einen Ende einer Welle 12 befestigt, die frei drehbar in das Gehäuse 2 hineinragt und deren anderes Ende mit einem Stellantrieb 13 verbunden ist. Der Stellantrieb 13 besitzt einen Stift 14, der in ein Gelenkgetriebe oder ein Gestänge eingreift, der bzw. das im wesentlichen für die Verriegelung und/oder Entriegelung der Türen sorgt.
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15 ist eine Stahlkugel, die zwischen der Mittelwelle 5&min;&min; des innenverzahnten Rades 5 und der Welle 12 angeordnet ist, um eine weiche, gleichmäßige Drehung und richtige Halterung des innenverzahnten Rades 5 zu gewährleisten.
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16 ist eine Stahlkugel, die zwischen die aufnehmende Platte 8 und die innere Seite des Gehäuses 2 mit dem Ziele eingefügt ist, der aufnehmenden Platte 8 zu helfen, daß sie sich frei und gleichmäßig drehen kann, und außerdem das Gehäuse richtig gegen den Druck und die Schubkraft durch die aufnehmende Platte 8 abzustützen. 17 und 18 sind automatische Stoppschalter, die so arbeiten, daß sie die Drehung des Motors 1 bei einer vorherbestimmten Stellung abstoppen, wenn der Stellantrieb 13 angetrieben wird.
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Die automatischen Stoppschalter 17 und 18 wirken außerdem als ein Umkehrschalter für den Motor 1.
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Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für den automatischen Stoppschalter. Der automatische Stoppschalter 18 ist mit festen Anschlüssen oder Endanschlägen 28 und 29 in einem Gehäuse 27 versehen, und weiterhin reicht ein Arbeitsarm 31, der mit einem Eingriffsbolzen 30 des Stellantriebes 13 verbunden ist, durch das Gehäuse 27.
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Das Gehäuse 27 hält auch ein Halterungsteil 32, und das Halterungsteil 32 hält eine bewegliche Kontaktplatte 33 mit einem beweglichen Kontakt.
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Eine Feder 34 ist weiterhin einmal an der beweglichen Kontaktplatte 33 und zum anderen an dem Arbeitsarm 31 eingehakt. Auf diese Weise werden die automatischen Stoppschalter 17 und 18 durch den Stellantrieb 13 beschäftigt.
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Die Antriebsspule 10 ist parallel mit dem Motor 1 geschaltet, so daß sie Spannung erhalten kann, während der Motor 1 mit Strom versorgt wird. Wenn die Antriebsspule 10 mit Strom versorgt wird, wird die Scheibe 6 zu der Seite der Antriebsspule 10 angezogen, wodurch die Reibungsplatten 7 und 9 bis zum Kontakt aneinander gezogen werden. Die elektromagnetische Kupplung wird im wesentlichen aus der vorstehend beschriebenen Scheibe 6, den Reibungsplatten 7 und 9, der Antriebswelle 10 und der Feder 11 aufgebaut.
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Fig. 3 zeigt ein elektrisches Schaltbild für die erfindungsgemäße Vorrichtung, wenn sie im Betrieb an den Autotüren montiert ist.
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19, 20 und 21 sind die Türverriegelungsantriebsvorrichtungen, die jeweils an der Tür des vorderen Beifahrersitzes und an der hinteren rechten Tür und an der hinteren linken Tür angebracht sind. Diese Vorrichtungen sorgen im wesentlichen für das Verriegeln und Entriegeln der Türen. 22 ist ein manuell zu betätigender Verriegelungsschalter, der an der Tür der Fahrersitzseite angebracht ist und die Antriebsvorrichtungen 19, 20 und 21 alle zusammen betätigt, wenn der Fahrer einen Verriegelungsknopf drückt.
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24 ist ein Zeitgeber, der so arbeitet, daß er ein Relais 25 nur für eine bestimmte Zeit durch die Betätigung des manuell zu betätigenden Verriegelungsschalters aktiv hält, wenn der Verriegelungsknopf heruntergedrückt oder heraufgezogen wird, um zu gestatten, daß die Antriebsvorrichtungen ihre Arbeit nur für eine feste Zeit fortsetzen. 26 bezeichnet eine Gleichstromquelle.
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Die Antriebsvorrichtung zur Autotürenverriegelung nach der Erfindung mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau besitzt die folgende Funktionsweise.
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Beim Drücken des Verriegelungsknopfes 23 durch den Fahrer wird, nachdem die jeweiligen zwei Türen des Autos vorn und hinten geschlossen worden sind, die Tür an der Seite des Fahrersitzes zuerst verriegelt und die manuell zu betätigenden Verriegelungsschalter 22 werden in die Stellungen umgeschaltet, bei denen die Türen verriegelt werden. Gleichzeitig beginnt der Zeitgeber 24 zu arbeiten. Dadurch wird das Relais 25 betätigt und der Motor 1 und die Antriebsspule 10 werden mit Strom versorgt. Wenn sich der Motor 1 dreht, dreht sich auch das Sonnenrad 3 dementsprechend, und das Planetenrad 4 dreht sich um das Sonnenrad 3, während es sich selbst entsprechend der Drehung des Sonnenrades 3 dreht. Das innenverzahnte Rad 5 dreht sich mit einer niedrigen Geschwindigkeit. Da die Antriebsspule 10 unter Strom gehalten wird, während der Motor 1 in Bewegung ist, wird die Scheibe 6 zu der Seite der Antriebsspule 10 durch die magneto-motorische Kraft gezogen, und das Ergebnis ist, daß die Reibungsplatten 7 und 9 bis zu ihrem Kontakt aneinander gezogen werden. Ein kräftiges Drehmoment, das von dem innenverzahnten Rad 5 erzeugt wird, wird an die aufnehmende Platte 8 übertragen, und der Stellantrieb 13 wird in Aktion gesetzt.
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In dem Moment, wenn der Stellantrieb 13 arbeitet, werden die (in der Zeichnung nicht angegebenen) Verriegelungsknöpfe, die an den anderen Türen als der Tür an der Fahrerseite vorgesehen sind, durch ein Gelenkgetriebe oder ein Gestänge (das ebenfalls nicht in der Zeichnung dargestellt ist) betätigt, wodurch die Türen alle gleichzeitig verriegelt werden. Wenn sich der Stellantrieb 13 zu einer Stelle bewegt, an der die Türen verriegelt sind, wie es durch einen Pfeil A gezeigt ist, bedeutet dies, daß der Stellantrieb 13 sich an einer Stelle befindet, die durch eine unterbrochene Linie dargestellt ist (und zwar durch eine Linie, die aus einem langen Strich und zwei Punkten besteht). Dann arbeitet der Arbeitshebel 31 mit dem Stellantrieb zusammen, um die Feder 34 zu ziehen.
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Wenn sich der Arbeitsarm 31 zu einer vorgegebenen Stellung bewegt, wird die bewegliche Kontaktplatte 33, die mit dem festen Kontakt bis dahin in Kontakt stand, schnell durch die Zugkraft der Feder 34 umgeschaltet, um mit dem Anschluß 28 festen Kontakt zu machen. Auf diese Weise werden die automatischen Stoppschalter 17 und 18 umgeschaltet, und der Motor 1 und die Antriebsspule 10 werden nicht mehr mit Strom versorgt, und das Ergebnis ist, daß die Scheibe 6 durch die Kraft der Feder 11 gleichzeitig mit dem Abstoppen des Motors 1 zurückgezogen wird, die Reibungsplatten 7 und 9 trennen sich voneinander und der Stellantrieb 13 hört auf sich zu drehen.
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Nach einer fest vorgegebenen Zeit hört der Zeitgeber 24 auf zu arbeiten und das Relais 25 wird auch inaktiv und stellt sich zurück. Dann schalten sich die automatischen Stoppschalter 17 und 18 zu der Stellung um, an der der Motor 1 umgekehrt wird.
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Im Gegensatz dazu kehren beim Heraufziehen des Verriegelungsknopfes 23 an der Fahrersitzseite nach dem Anhalten des Fahrzeuges die manuell betätigten Verriegelungsschalter 22 zur Stellung der Entriegelung zurück und gleichzeitig beginnen der Zeitgeber 24 und das Relais 25 zu arbeiten. Da die automatischen Stoppschalter 17 und 18 auf die entgegengesetzte Seite umgeschaltet worden sind, wird der Motor 1 umgekehrt und die Antriebsspule 10 wird mit Strom versorgt, und dadurch wird eine magneto-motorische Kraft erzeugt, die die Scheibe 6 anzieht, damit die Reibungsplatten 7 und 9 in Kontakt kommen, wodurch der Stellantrieb 13 in eine Richtung gedreht wird, die entgegengesetzt zu dem Pfeil A liegt.
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Die Folge davon ist, daß sich das Gelenkgetriebe bzw. Gestänge in die entgegengesetzte Richtung bewegt, wodurch die Verriegelungsknöpfe der jeweiligen Türen nach oben gestoßen werden, um die Türen zu entriegeln.
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Durch die Betätigung des Stellgliedes 13 werden die automatischen Stoppschalter 17 und 18 zur Stellung umgeschaltet, auf der der Motor 1 anhält und die Antriebsspule 10 nicht mehr mit Strom versorgt wird. Als Folge davon wird die Scheibe 6 in ihre ursprüngliche Stellung zurückgezogen, die Reibungsplatten 7 und 9 lösen sich voneinander und der Stellantrieb 13 beendet seine Drehung. Nach einer bestimmten Zeit beenden auch der Zeitgeber 24 und das Relais 25 ihre Arbeit.
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Da die Reibungsplatten 7 und 9 voneinander getrennt sind, während die Antriebsspule 10 ohne Strom bleibt, kann bei der vorliegenden Erfindung die manuelle Betätigung der Verriegelungsknöpfe weich und leicht durchgeführt werden.