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Stell einrichtung, insbesondere für Türverriegelungsanlag'i VO)
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Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine Stelleinchtung,
ins>ce.-sondere für Türverriegelungsanlagen von KraFtfahrzeugen, gem-jß den Merkmalen
des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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In jüngster Zeit werden in zunehmendem Maße sogenannte zentrale Türverriegelungsanlagen
in Kraftfahrzeuge eingebaut, bei denen durch ein elektromagnetis ches oder elektromotorisches
Antrie~t)selement eine Schubstange verstellt wird, die auf das Türschloß einwirkt.
Dabei ist diese Stange meist mit einem innen an der Fahrzeugtür angeordneten Betätigungsknopf
wirkverbunden, damit ein durch das Antriebselement verriegeltes Schloß auch manuell
ist entriegelt werden kann. Dieser Betätigungsknopf für einen Fahrzeugdieb verhältnismäßig
leicht zugänglich, so daß ein derartiges Fahrzeug nur unzureichend gegen einen Diebstahl
geschützt ist.
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Es sind daher bereits zentrale Türverriegelungsanlagen mit einer Diebstahlsicherung
bekannt, bei denen durch eine Sperrvorrichtung diese Schubstange blockierbar ist.
Bei einer bekannten Ausführung dieser Art wird mittels eines elektromagnetischen
oder elektromotorischen Stellgliedes eine Sperrklinke einer Sperrvorrichtung in
den Verstellbereih eines an der Schubstange angebrachten Anschlages gebracht, so
daß diese Schubstange dann nicht mehr bewegbar ist. Zum Lösen dieser Diebstahlsicherung
muß die Sperrklinke in die Ruhelage zurückgestellt werden, was bei den bekannten
Systemen ebenfalls durch das Stellglied bewerkstelligt wird. Dieses Stellglied bewirkt
also sowohl die Verstellung der Sperrvorrichtung von der Ruhelage in die Arbeitslage
als auch die Verstellung von der Arbeitslage in die Ruhelage. Bei Verwendung eines
Elektromotors als Stellglied muß deshalb die Drehrichtung dieses Elektromotors geändert
werden können, was einen erhöhten Verkabelungsaufwand und einen zweipoligen Schalter
erfordert. Auch bei Verwendung eines Elektromagneten als Stellglied für diese Sperrvorrichtung
ist ein verhältnismäßig
hoher Aufwand erforderlich, wenn mit ihm
in zwei unterschiedlichen Richtungen Verstellbewegungen realisiert werden sollen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stelleinrichtung zu
schaffen, bei der mit einem möglichst geringen technischen Aufwand eine Blockierung
der Schubstange in wenigstens einer Endlage erreicht wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
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Der Erfindung liegt dabei der Gedanke zugrunde, daß man den Aufwand
für eine solche Stelleinrichtung reduzieren kann, wenn man auf bereits vorhandene
Bauelemente zurückgreift. Ausgehend von dieser WDerlegung besteht die Erfindung
darin, daß das Antriebselement für die Schubstange dazu ausgenutzt werden kann,
die Sperrvorrichtung aus der Arbeitslage in die Ruhelage zurückzustellen. Bei einer
solchen Lösung ist also eine Funktionstrennung gegeben, denn das zusätzliche elektromechanische
Stellglied dient ausschließlich dazu, die Sperrvorrichtung von der Ruhelage in die
Arbeitslage umzustellen, während das Antriebselement für die Schubstange die Zurückstellung
der Sperrvorrichtung in die Ruhelage ausführt. Damit kann man ohne größeren Aufwand
als Stellglied einen Elektromagneten einsetzen. Aber auch bei Verwendung eines Elektromotors
als Stellglied für die Sperrvorrichtung wird der Aufbau vereinfacht, weil die Drehrichtung
dieses Motors nicht geändert werden muß.
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Es sind zwar schon zentrale Türverriegelungsanlagen für Kraftfahrzeuge
bekannt, bei denen das Antriebselement für die Schubstange zugleich auch zurn Antrieb
einer Sperrvorrichtung dient.
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Bei diesen bekannten Anlagen wird die Diebstahlsicherung praktisch
durch einen Überhub der Schubstange realisiert, so daß dort komplizierte Endschalter
zum Abschalten des Elektromotors in der VerKiginngsstellung bzw. der Diebstahlsicherungsstellung
notwendig sind. whl auch bei diesen bekannten Ausführungen schon vorhandene Bauelemente
für die zusätzliche DiebstahEicherung
ausgenutzt werden, ist der
Aufwand wegen dieser EndlE»ellschalter verhältnismäßig hoch.
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Bei einem konkreten Ausführungsbeispiel der Erfindung dient als Antriebs
element für die Schubstange ein Elektromotor mit einem Abtriebsrad, dessen Drehbewegung
in eine Schubbewegung der Schubstange umgesetzt wird, wobei die Sperrvorrichtung
einen schwenkbaren Sperrhebel aufweist, der bei einer Drehbewegung des Abtriebsrades
aus der Arbeitsstellung in die Ruhestellung zurückgeschwenkt wird. Bei einer solchen
Ausführung sind mehrere Alternativen für das Getriebe zwischen dem Antriebselement
und der Sperrvorrichtung denkbar. Bei einer ersten Variante, bei der das Abtriebsrad
immer in gleicher Drehrichtung angetrieben wird, kann man die Schwenkbewegung dieses
Sperrhebels über eine Rutschkupplung aus der Drehbewegung des Abtriebsrades ableiten.
Ein solches kraftschlüssiges Getriebe zwischen dem Abtriebsrad und dem schwenkbaren
Sperrhebel hat den Vorteil, daß ohne zusätzliche Mittel die Ruhelage und die Arbeitslage
des Sperrhebels auch bei darauf einwirkenden Erschütterungen beibehalten wird. Nachteilig
ist allerdings, daß eine solche Rutschkupplung verhältnismäßig teuer ist und bei
einem Klemmen zwischen dem Sperrhebel und der Schubstange unter Umständen die über
die Rutschkupplung übertragbare Kraft nicht ausreicht, den Sperrhebel aus der Arbeitslage
in die Ruhelage zurückzustellen.
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Deswegen wird einer Ausführung der Vorzug gegeben, bei der gemäß Anspruch
4 eine formschlüssige Kopplung zwischen dem Abtriebsrad und der Sperrvorrichtung
während deren Verstellbewegung von der Arbeitslage in die Ruhelage gegeben ist.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus der nachfolgenden
Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele hervor.
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Es zeigen: Fig.1 eine schematische Darstellung einer Stelleinrichtung
zur Erläuterung der Umsetzung der Drehbewegung in eine Schubbewegung einer Schubstange,
Fig.2 einen Teilschnitt durch ein erstes Ausführungs beispiel einer Stelleinrichtung;
bei der die Schubstange in einer Endlage blockierbar ist, Fig.3 ein zweites Ausführungsbeispiel
ähnlich Fig. 2 und Fig.4 ein Schaltbild zur Ansteuerung der Stelleinrichtung.
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In Fig. 1 ist schematisch ein Abtriebsrad 10 dargestellt, das einen
Kurbelzapfen 11 trägt. Dieses Abtriebsrad wird durch einen nicht näher dargestellten
Elektromotor in Pfeilrichtung angetrieben. In einer Führung 12 ist ein Schieber
13 mit zwei Anschlägen 14 und 15 verschiebbar gelagert, der mit einer Schubstange
16 verbunden ist. An dieser Schubstange 16 ist ein nicht näher dargestelltes Hebelgestänge
angelenkt, das auf das Schloß in einer Kraftfahrzeugtür einwirkt. An diesem Hebelge
stänge ist auch der Betätigungsknopf im Innenraum des Kraftfahrzeugs angelenkt,
so daß diese Schubstange 16 auch manuell verstellbar ist.
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Die Fig. 1a und 1b zeigen die gleiche Stelleinrichtung, wobei jedoch
in Fig. 1a die Schubstange in der einen und Fig 1b in der anderen Endlage steht.
Diese Stelleinrichtung arbeitet folgendermaßen: Wenn sich das Abtriebsrad 10 in
Pfeilrichtung dreht, wird der Kurbelzapfen 11 ausgehend von der in Fig. 1a dargestellten
Stellung nach einem bestimmten Schwenkwinkel an den Anschlag 14 anschlagen und damit
den Schieber 13 und die Schubstange 16 mitnehmen, bis diese die Lage gemäß Fig.
1b einnehmen.
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Der Elektromotor wird stillgesetzt, wenn das Abtriebsrad 10 und damit
der Kurbelzapfen 11 um einen Winkel von 180 Grad verschwenkt wurde. Soll später
die Schubstange wieder in die in Fig. 1a gezeigte Endlage umgestellt werden, wird
der Elektromotor erneut in Gang gesetzt, so daß schließlich der Kurbelzapfen 11
am Anschlag 15 anschlägt und diesen mitnimmt. Nach einem erneuten Schwenkwinkel
von 180 Grad wird der Elektromotor und damit auch das Abtriebsrad 10 stillgesetzt,
so daß der Kurbelzapfen 11 sich wieder in der in Fig. 1a gezeigten Lage befindet.
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Insgesamt ist also festzustellen, daß die Drehbewegung des Abtriebsrades
10 in eine Schubbewegung der Schubstange 16 uniesetzt wird. Dabei dreht sich bei
der Ausführung nach Fig. 1 das Abtriebsrad 10 immer in der gleichen Drehrichtung.Die
Drehbewegung wird über eine Art Kurbelgetriebe, nämlich den mit dem Schieber 13
zusammenwirkenden Kurbelzapfen 11, in eine geradlinige Schubbewegung umgesetzt.
Wesentlich bei diesem Kurbelgetriebe ist nun, daß in den beiden Ruhestellungen der
Kurbelzapfen 11 - wie die Zeichnungen zeigen - nicht in der Bewegungsbahn der Anschläge
14 bzw. 15 liegt. Das Kurbelgetriebe zwischen dem Abtriebsrad 10 und der Schubstange
16 ist damit in den Endlagen praktisch entkoppelt, so daß eine manuelle Verstellung
der Schubstange 16 zwischen den beiden dargestellten Endlagen möglich ist. Diese
manuelle Verstellung der Schubstange wird bei zentralen Türverriegelungsanlagen
beispielsweise über den Betätigungsknopf an der Türinnenseite durchgeführt.
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Damit nun ein Fahrzeug bestmöglich gegen Diebstahl gesichert ist,
soll diese manuelle Verstellmöglichkeit der Schubstange 16 blockierbar sein. Zwei
unterschiedliche Ausführungen einer solchen blockierbaren Stelleinrichtung sind
schematisch in den Fig. 2 und 3 dargestellt.
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In Fig. 2 erkennt man cas Abtriebsrad 10, das als Zahnrad ausgebildet
ist. Dieses Attriebsrad 10 wirkt auf den Schieber 11
und die Schubstange
12, die verschiebbar innerhalb eines Gehäuses 20 gelagert sind. Mit dem Abtriebsrad
10 kämmt ein weiteres Zahnrad 21, das über eine nicht näher dargestellte Rutschkupplung
auf einen schwenkbar gelagerten Sperrhebel 22 einer Sperrvorrichtung einwirkt. Dieser
Sperrhebel 22 trägt einen Sperrstift 23, der mit einem einstückig an die Schubstange
16 angeformten Sperrnocken 24 zusammenwirkt. In Fig. 2 nimmt die Schubstange 16
die in Fig. 1b gezeichnete Endlage ein. In der dargestellten Arbeitsstellung des
Sperrhebels 22 ist daher die Schubstange 16 im Sinne der Erfindung blockiert, denn
sie kann nicht in Pfeilrichtung A manuell verstellt werden. In dieser Endlage der
Schubstange soll das Türschloß des Kraftfahrzeuges verriegelt sein.
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Auf den Sperrhebel 22 kann der Anker 25 eines Elektromagneten 26 einwirken.
Der Anker 25 nimmt die dargestellte Arbeitslage ein, wenn der Elektromagnet 26 erregt
ist. Dieser Elektromagnet 26 dient als Stellglied für die Sperrvorrichtung und hat
die Aufgabe, den Sperrhebel aus der Ruhelage in die dargestellte Arbeitslage umzustellen.
Die Stelleinrichtung nach Fig. 2 arbeitet folgendermaßen: Die Schubstange 16 möge
in der dargestellten Endlage blockiert sein. Wird nun der Elektromotor eingeschaltet
und damit das Abtriebsrad 10 in Pfeilrichtung gedreht, dreht sich das Zahnrad 21
entgegen dem Uhrzeigersinn. Diese Drehbewegung des Zahnrades 21 wird über die Rutschkupplung
auf den Sperrhebel 22 übertragen, der damit ebenfalls entgegen dem Uhrzeigersinn
verschwenkt wird. Dabei wird natürlich unterstellt, daß der Elektromagnet 26 nicht
erregt ist. Schon bei einem kleinen Verstellwinkel des Abtriebsrades 10 wird der
Sperrhebel 22 wegen der Übersetzung zwischen dem Abtriebsrad 10 und dem Zahnrad
21 derart verstellt, daß der Sperrstift 23 nicht mehr in der Bewegungsbahn des Sperrnockens
24 liegt. Bei diesem geringen Schwenkwinkel des Abtriebsrades 10 liegt der Kurbelzapfen
11 noch nicht an dem Anschlag 15 an, so daß die Schubstange sich bisher nicht bewegt
hat. Der Sperrhebel 22 wird
also durch eine Drehbewegung des Abtriebsrades
10 aus der Arbeitslage in die Ruhelage zurückgestellt und anschließend wird die
Schubstange 16 in die andere Endlage gemäß Fig. 1a iii Pfeilrichtung A verstellt.
Wenn arlscfi.7.ießend die Schubsialll:i 16 wieder in die gezeigte Lage zurückgestellt
wird, dreht sicl das Abtriebsrad 10 in der gleichen Drehrichtung im Uhrzeigersinn.
Damit verbleibt der Sperrhebel 22 in seiner Ruhelage, in der er beispielsweise am
Elektromagneten 26 anschlägt. Ist der Verstellvorgang der Schubstange 16 abgeschlossen,
wird kurzzeitig der Elektromagnet 26 erregt, dessen Anker 25 dann den Sperrhebel
22 von der Ruhelage in die Arbeitslage umstellt, in der die Schubstange 16 wieder
arretiert ist.
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Insgesamt ist also festzustellen, daß die Sperrvorrichtung, nämlich
der Sperrhebel 22 durch ein elektromechanisches Stellglied, nämlich den Elektromagneten
26 ausschließlich aus der Ruhelage in die Arbeitslage umstellbar ist. Der Elektromagnet
26 hat dagegen keine Funktion bei der Rückstellung des Sperrhebels in die Ruhelage.
Dieser Bewegungsvorgang wird von dem eigentlichen Antriebselement für die Schubstange
16, das das Abtriebsrad 10 antreibt, bewerkstelligt. Das Getriebe zwischen diesem
Abtriebsrad 10 und dem Sperrhebel 22 ist dabei so ausgebildet, daß es in der dargestellten
Endlage der Schubstange eine Verstellung des Sperrhebels 22 zuläßt. Dies wird bei
dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 durch die Rutschkupplung gewährleistet. Natürlich
muß der Elektromagnet 26 so stark sein, daß er diese Rutschkupplung überwinden kann.
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Fig. 3 zeigt eine geringfügig abgewandelte Ausführung mit dem wesentlichen
Merkmal, daß nunmehr das Getriebe zwischen dem Abtriebsrad 10 und dem Sperrhebel
22 jedenfalls für die Verstellbewegung des Sperrhebels von der Arbeitsstellung in
die Ruhestellung formschlüssig arbeitet. An das Abtriebsrad 10 ist exzentrisch ein
Nocken 30 angeformt, der in der zu blocklerenden Endlage die dargestellte Position
einnimmt. Der Sperrhebel 22 ist beweglich bei 31 gelagert und in seiner Ruhestellung
und in seiner Arbeitsstellung durch Rastmittel, nämlich die Feder 32 festgelegt.
Dreht sich nun das Abtriebsrad 10,
verstellt der exzentrische Nocken
30 den Sperrhebel 22 in die gestrichelt angedeutete Ruhelage. Der Sperrhebel 22
verbleibt in dieser Ruhelage, auch wenn der Nocken 30 wieder die dargestellte Lage
einnimmt. Der Sperrhebel 22 kann nur durch eine Bewegung des Ankers 25 in seine
Arbeitslage zurückgestellt werden, in der der Sperrstift 23 in eine Ausnehmung 33
in der Schubstange 16 eingreift. Diese Ausführung hat gegenüber der Ausführung nach
Fig. 2 den Vorteil, daß eine Rückstellung des Sperrhebels 22 in die Ruhelage mit
Sicherheit gewährleistet ist, während bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 bei
einer nicht sachgerechten Auslegung der Rutschkupplung in dieser Hinsicht Probleme
auftreten könnten. Außerdem ist die Lösung gemäß Fig. 3 konstruktiv einfacher, da
ein Nocken aus Kunststoff sehr einfach an das Abtriebsrad 10 angeformt werden kann,
während für eine Rutschkupplung separate Teile benötigt werden. Wesentlich bei der
Ausführung nach Fig. 3 ist natürlich, daß der Nocken 30 in der zu blockierenden
Endlage der Schubstange 16 wieder seine Ruhelage einnimmt, die in Fig. 3 gezeichnet
ist, damit eine Verstellung des Sperrhebels in die Arbeitslage durch das elektromagnetische
Stellglied 26 möglich ist. Dies läßt sich durch eine geeignete Ausbildung des Nockens,
wie dargestellt, sehr einfach realisieren. Im übrigen wird darauf hingewiesen, daß
diese Ausführung nach Fig. 3 noch den Vorteil hat, daß sie auch für Stelleinrichtungen
brauchbar ist, bei der der Elektromotor die Schubstange beispielsweise über eine
Zahnstange antreibt und daher die Drehrichtung geändert werden muß weil unabhängig
von der Drehrichtung des Abtriebsrades 10 während jeder Verstellbewegung der Schubstange
16 der Sperrhebel 22 in die gestrichelt angedeutete Ruhelage zurückgestellt wird.
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Man erkennt außerdem in Fig. 3, daß zwischen dem Sperrstift 23 und
der Ausnehmung 33 in der Schubstange 16 ein gewisses Spiel vorgesehen ist, so daß
also in der blockierten Stellung die Schubstange 16 um ein gewisses Maß verstellt
werden kann.
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Dies ist dann notwendig, wenn das Abtriebsrad 10 ohne Spiel auf die
Schubstange 16 wirkt. Dann muß nämlich dafür Sorge
getragen werden,
daß der Sperrstift 23 aus der Bewegungsb l] der Schubstange 16 herausgeschwenkt
wird, bevor der Rand der Ausnehmung 33 an diesem Sperrstift 23 anschlagen würde,
uiid damit eine Verklemmung zwischen Sperrllebel urid Schubstange ointreten könnte
Fig. 4 zeigt ein Schaltbild zur Ansteuerwig des Antriebselementes für die Schubstange
und des Stellgliedes. Als Antriebselement dient der Elektromotor 40, der über die
Schubstange auf das mit 41 bezeichnete Gestänge einwirkt, an das auch der Bedienungsknopf
42 angelenkt ist. Zudem erkennt man aus der schematischen Darstellung, daß der Elektromagnet
26 als Stellglied einer Sperreinrichtung dient und dieses Gestänge 41 blockieren
kann. Ein insgesamt mit 50 bezeichneter Schlüsselkann schalter aus einer Ruhelage
R in zwei mit E und V gekennzeichnete Arbeitslagen umgestellt werden. In der Schaltstellung
E soll das Türschloß entriegelt und in der Schaltstellung V verriegelt werden. Außerdem
kann dieser Schlüsselschalter 50 in eine mit D bezeichnete Schaltstellung umgestellt
werden, in der die Diebstahlsicherungsanlage wirksam geschaltet wird.
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In dieser Schaltstellung wird ein Zeitrelais. 51 angesteuert, das
über eine Leitung 52 mit dem Elektromagneten 26 verbunden ist. Bei dem Relais 51,handelt
es sich um ein Verzögerungsrelais, das nach Ablauf einer bestimmten Verzögerungszeit
einen kurzen Impuls auslöst. Die Verzögerungszeit ist dabei so bemessen, daß der
Elektromagnet 26 erst dann kurzzeitig erregt wird, wenn der Verstellvorgang der
Schubstange abgeschlossen ist. Anstelle eines solchen Verzögerungsrelais könnte
man natürlich auch ein Relais verwenden, das über ein Signal jeweils nur dann getriggert
wird, wenn die Schubstange die Verriegelungsstellung eingenommen hat. Ein solches
Signal könnte an einem Schalter abgegriffen werden, der bei einer Verstellung der
Schubstange betätigt wird.
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Abschließend wird darauf hingewiesen, daß als Antriebselement für
die Schubstange natürlich auch ein zweiseitig wirkender Elektromagnet verwendet
werden könnte. Auch ist es nicht unbedingt notwendig, daß als Stellglied für die
Sperrvorrichtung
ein Elektromagnet verwendet wird. Man könnte auch
einen Elektromotor mit einem Schaltnocken verwenden, der aus seiner Ruhestellung
über eine Arbeitsstellung wieder in seine Ruhestellurig zurückgedreht wird, so daß
eine Drehrichtungsumkehr nicht notwendig ist.
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Die bekannten Verriegelungseinrichtungen mit einer Diebstahlsicherung
haben wie auch die vorliegende Ausführung den Nachteil, daß bei entladener Batterie
ein Zugang zum Kraftfahrzeug auch für den Berechtigten so ohne weiteres nicht möglich
ist, da die Schubstange nur elektrisch, aber nicht mechanisch entsperrt werden kann.
Diesen Mangel könnte man dadurch beheben, daß man über ein separates, unsichtbar
angeordnetes Schloß und ein geeignetes Hebelgestänge direkt mechanisch auf den Sperrhebel
einwirkt.
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Die vorliegende Erfindung wurde am Beispiel einer Türverriegelungsanlage
näher erläutert. Die Stelleinrichtung nach der Erfindung ist aber universell dann
einsetzbar, wenn es darauf ankommt, ein bewegliches Element in einer der Endlagen
zu blockieren.
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