DE3440261A1

DE3440261A1 - Antriebsvorrichtung mit einem drehrichtungsumkehrbaren, elektrischen antriebsmotor

Info

Publication number: DE3440261A1
Application number: DE19843440261
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dipl.-Ing.(FH) 7597 Rheinau Reichmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1984-11-03
Filing date: 1984-11-03
Publication date: 1986-05-15
Also published as: FR2572863A1; US4631460A

Description

23, 10, 198)+ Sa/Kc

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1

Antriebsvorrichtung mit einem drehrichtungsumkehrbaren, elektrischen Antriebsmotor

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Antriebsvorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs, Es ist schon eine Antriebsvorrichtung bekannt, bei der die Ums ehalteinrichtung mehrerer Endschalter und Relais aufweist, durch welche die Endpositionen des zu verstellenden Glieds signalisiert und gehalten werden. Der Aufwand für eine solche Umschalteinrichtung ist erheblich.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sie robust, betriebssicher und kostengünstig aufgebaut ist.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Anriebsvorrichtung möglich.

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Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Prinzipdarstellung der Antriebsvorrichtung, bei der sich das zu verstellende Glied in seiner einen Betriebslage befindet und die dazugehörige Schalteinrichtung gegenständlich eingezeichnet ist und Figur 2 die Antriebsvorrichtung gemäß Figur 1, mit in seiner anderen Betriebslage befindlichen, zu verstellenden Glied.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Eine in Figur 1 dargestellte Antriebsvorrichtung hat einen elektrischen Antriebsmotor 30, dessen Antriebswelle 12 in eine zu einem Untersetzungsgetriebe lh gehörende Schneckewelle 16 übergeht. Die Schneckenwelle 16 kämmt mit einem Schneckenrad 18, das mit einer Welle 20 verbunden ist, welche die Abtriebswelle des Untersetzungsgetriebes bildet. Zu dem elektrischen Antriebsmotor 10 gehört ein Arbeitsstromkreis 22, in dem eine Stromquelle 2^ und ein Hauptschalter 26 liegen. Weiter liegt in dem Arbeitsstromkreis 22 des Elektromotors 10 eine Schalteinrichtung 28, mit deren Hilfe die Drehrichtung des Antriebsmotors 10 geändert werden kann. Die Schalteinrichtung 28 weist eine Schaltscheibe 30 auf, die pendelbar gelagert ist. Die Pendelachse 32 der Scheibe 30 liegt parallel zur Drehachse 3^· des Schneckenrades 18. Weiter ist die Abtriebswelle 20 des Untersetzungsgetriebes lh mit einem Übertragungsgestänge 36 versehen, das zu einem zu verstellenden Glied 38 führt. Beim Ausführungsbeispiel ist das zu verstellende Glied ein Riegel einer Türverriegelungsanlage eines Kraftfahrzeuges. Mit Hilfe der Antriebsvorrichtung soll das Glied 38 aus seiner einen Be-

triebsstellung - die in Figur 3 dargestellt ist - in seine andere Betriebsstellung (siehe Figur 2) gebracht werden. Wie ein Vergleich der beiden Figuren zeigt ist dazu ein vorbestimmter Drehwinkel des Schneckenrades 18 erforderlich, welcher sich beim Ausführungsbeispiel mit o£. bezeichnet ist. Die Schalteinrichtung 28 sorgt dafür, daß der Drehwinkel ^C äes Schneckenrades 18 bzw. der Abtriebswelle 20 präzise eingehalten wird. Dazu weist das Schnekkenrad 18 einen Ansatz ho auf, der über die Umfangsflache U2 des Schneckenrads 18 hinaus ragt. An seinem freien Ende hat der Ansatz hö eine gekrümmt verlaufende Endfläche hk, deren Krümmung zur Drehachse 3^ des Schneckenrads 18 konzentrisch ist. In Umfangsrichtung des Schneckenrads 18 gesehen ist die Endfläche UU durch radial verlaufende Fläche U6 begrenzt. Die Scheibe 30 weist zwei Aussparungen 50 und 52 auf, durch welche sich an der Scheibe 30 zwei ineinander übergehende, konkav verlaufende Flächen 5^, 56 ergeben, welche Gegenanschläge bilden, die mit der Endfläche kh des Schneckenansatzes Uo zusammenarbeiten. Dabei ist die Krümmung der Gegenanschlagflachen 5U und 56 auf die Krümmung der Endfläche kk des Ansatzes kO abgestimmt. Der Übergang von der einen Gegenanschlagflache 5U zur anderen Gegenanschlagflache 56 liegt auf einer Linie 58, welche durch die Pendelachse 32 der Scheibe 30 führt. Dabei ist die Linie 58 so gelegt, daß die beiden Gegenanschlagf lachen 5U und 56, bezogen auf die Linie 58, völlig spiegelbildlich einander gegenüberstehen. Der Übergang von der einen Gegenanschlagflache 5U zur anderen Gegenanschlagflache 56 liegt auf einem Vorsprung βθ der Scheibe 30, welcher sich durch die Konkavkrümmung der beiden Gegenanschlagflachen 5U und 56 ergibt. Der Übergang selbst ist relativ scharfkantig ausgebildet, so daß eine Steuerkante 62 entsteht. Da auch die Begrenzung der Endfläche hk des Schneckenradansatzes Uo

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durch die Flächen ^6 scharfkantig ausgebildet ist, ergeben sich zwei Umschaltkanten 66, 6j, welche eine präzise Punktion der Schalteinrichtung gewährleisten. Zur Zwangssteuerung der Schaltscheibe 30 weist die Schalteinrichtung 28 Federmittel 68 auf, welche durch eine Zugfeder gebildet sind. Die Zugfeder 68 ist mit einem Ende 70 an der Schaltscheibe 30 befestigt. Dabei liegt der Befestigungspunkt 72 der Zugfeder 68, bezogen auf die Pendelachse 32 der Scheibe 30/auf der der Steuerkante 62 gegenüberliegenden Seite auf einer Verlängerung 7^· der Linie 58. Das andere Ende 76 der Zugfeder 68 ist fest mit dem Schneckenrad 18 verbunden. Dieser Befestigungspunkt 78 liegt auf einer Linie 80, welche von der Drehachse 3^ des Schneckenrads 18 durch den Mittelbereich der Endfläche kh führt. Dabei ist die Anordnung'der Zugfeder 68 so getroffen, daß sie in ihren beiden in den Figuren 1 und 2 gezeigten Betriebsstellungen vorgespannt ist.

Bei Betrachtung der Figur 1 zieht somit die vorgespannte Zugfeder 68 die Scheibe 30 entgegen dem Uhrzeigersinn, so daß diese mit ihrer Gegenanschlagflache 5^ an der als Anschlag wirkenden Endfläche U^ des Schneckenradansatzes ho anliegt, Weiter weist die Schaltscheibe 30 an ihrer einen Stirnfläche Kontaktbahnen 81 auf, an denen federnde Schleifkontakte 82 vorgespannt angedrückt sind. Sowohl die Kontaktbahnen 81 als auch die Schleifkontakte 82 gehören zum Arbeitsstromkreis 22 des elektrischen Antriebsmotors 10.

Wenn nun das zur Verriegelungsanlage gehörende Sperrglied 38 aus seiner in Figur 1 gezeigten Betriebsstellung (Entriegelungsstellung) über einen mit 83 bezeichneten Verstellweg in seine in Figur 2 dargestellte Verriegelungsstellung überführt werden soll, wird der Hauptschalter 26 geschlossen, so daß der Antriebsmotor anläuft. Dabei

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ist dessen Drehrichtung so, daß das Schneckenrad in Richtung des Pfeiles 8U bewegt wird. Dadurch läuft auch der Ansatz 1+0 des Schneckenrades 18 in Richtung des Uhrzeigersinns aus der Gegenanschlagflache 5^ heraus, wobei sich natürlich auch der Befestigungspunkt 78 der Zugfeder 68 entsprechend verlagert. Eine Pendelbewegung der Schaltscheibe 30 wird jedoch solange verhindert, als der Endoder Anschlagfläche hk noch ein Teil der Gegenanschlagfläche 5^· gegenüberliegt. Erst wenn die Umschaltkante des Anschlags hk der Steuerkante 62 der Scheibe 30 gegenübersteht wird die Schei-be 30 von der vorgespannten Zugfeder 68 in ihre in Figur 2 dargestellte Lage gezogen. Die von der Feder 68 bewirkte Schwenkbewegung der Scheibe wird begrenzt, weil nun die Gegenanschlagflache 56 an der Endfläche hk des Schneckenradansatzes ho anschlägt. Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, ist der Antriebsmotor 10 nun durch die besondere Ausgestaltung der Kontaktbahnen 8/ und die darauf abgestimmte Anordnung der Schleifkontakte 82 umgepolt werden; d.h. daß der Antriebsmotor 10 nun in Gegenrichtung dreht. Beim Ausführungsbeispiel wird jedoch - durch an sich bekannte, hier nicht dargestellte Schaltungsanordnungen-der Hauptschalter 26 geöffnet und der Antriebsmotor 10 stillgesetzt. Das Schließglied 38 befindet sich nun in seiner Verriegelungsstellung (Figur 2), wobei die Umschalteinrichtung den Arbeitsstromkreis des Elektromotors 10 so vorbereitet hat, daß beim erneuten Schließen des Hauptschalters .26, das Schneckenrad 18 in Richtung des Pfeiles 88 (Figur 2) bewegt, und das Schließglied 38 wieder in seine Entriegelungsstellung (Figur 1) gebracht wird. Auch in dieser Betriebsstellung des Schließglieds, wobei sich nun die Schalteinrichtung 28 wieder in der in Figur 1 dargestellten Betriebsstellung befindet, wird der Hauptschalter 26 wieder geöffnet und der Antriebs-

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motor 10 abgeschaltet. Der Arbeitsstromkreis 22 des Antriebsmotors 10 ist nun wieder so vorbereitet, daß mit dem Schließen des Hauptschalters 26 das Schneckenrad .18 in Richtung des Pfeiles 8k (Figur 1) gedreht wird.

Durch die Anordnung der vorgespannten Zugfeder 68 wird gewährleistet, daß das Umschnappen der Schaltscheibe 30 ohne Verzögerung und exakt immer dann erfolgt, wenn eine der beiden Umschaltkanten 66 bzw. 67> je nach Drehrichtung des Schneckenrads 18, der Steuerkante 62 der Schaltscheibe 30 direkt gegenübersteht. Dabei ist die Vorspannung der Zugfeder 68 so groß, daß die unvermeidbare Gleitreibung in der Lagerstelle der Scheibe 30 sicher überwunden wird. Der Umschnappwinkel /^ , über welchen die Schaltscheibe 30 pendelt, ist so auf die Ausgestaltung der Kontaktbahnen Q1 abgestellt, daß die Umpolung des Antriebsmotors 10 gewährleistet ist.

Die Schalteinrichtung 28 enthält also eine zwischen zwei Schaltstellungen (Figuren J und 2) pendelnd bewegbare Schaltscheibe 30, die an ihrer einen Stirnfläche mit elektrisch leitenden Kontaktbahnen 8/ versehen ist. Weiter gehören zur Schalteinrichtung 28 ein mit dem Untersetzungsgetriebe J i+ wirkverbundene Anschlag hk, der mit Gegenanschlägen 5^· und 56 der Scheibe zusammenarbeitet. Der Anschlag k0 und die Gegenanschläge Jk und 56 begrenzen die Pendelbewegung der Scheibe 30 nach einem Pendelwinkel, der in der Zeichnung mit Q bezeichnet ist.

- Leerseite -

Claims

, 19708 23.10.198U Sa/Kc ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1 Ansprüche

1. Antriebsvorrichtung mit einem drehrichtungsumkehrbaren, elektrischen Antriebsmotor, einer in dessen Arbeitsstromkreis liegenden Schalteinrichtung zum Umkehren der Motor-Drehrichtung und einem mit einer Abtriebswelle des Motors verbundenen Untersetzungsgetriebe, dessen Abtriebswelle
ein Glied einer zu einem Kraftfahrzeug gehörenden Zusatzeinrichtung zwischen zwei Betriebslagen verstellt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (28) eine zwischen zwei Schaltstellungen pendelnd bewegbare, an
ihrer einen Stirnfläche mit elektrisch leitenden Kontaktbahnen (8f) versehene Scheibe (30) aufweist und mit einem mit dem Untersetzungsgetriebe (1k) wirkverbundenen Anschlag (kk) versehen ist, der mit Gegenanschlägen (5**·, 56) der Scheibe (30) zusammenarbeitet, welche deren Pendelbewegung begrenzen.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (kk) an einem zum Untersetzungsgetriebe (1k) gehörenden Schneckenrad (18) angeordnet ist.

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneckenrad (J8) einen sich über seine Umfangsfläche (k2) hinauserstreckende Ansatz {kO) aufweist, dessen freie Endfläche (kk) den Anschlag für die Gegenanschläge (.5k, 56) der Scheibe (30) bildet.

k. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Endfläche (hk) des Ansatzes (UO) eine Krümmung aufweist, welche zur Drehachse (3^) des Schneckenrades (38) konzentrisch ist.

5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendelachse (32) der Scheibe (30) zumindest annähernd parallel zur Drehachse (3^) des Schneckenrades (18) verläuft,

6. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gegenanschläge (5^-j 56) durch zwei ineinander übergehende Aussparungen (50, 52) in der Scheibe' (30) gebildet sind.

7· Antriebsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gegenanschläge (5^₅ 56) durch konkav gekrümmte Flächen gebildet sind, deren Krümmungsradien auf die Krümmung der freien Endfläche {kh) des Ansatzes {ho) an dem Schneckenrad (18) abgestimmt sind.

8. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bezogen auf eine durch die Pendelachse (32) der Scheibe (30) führende Linie (58) die beiden Gegenanschläge (5^₅ 56) auf verschiedenen Seiten der Linie (58) spiegelbildlich angeordnet sind.

9. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gegenanschläge (5^_s 56) an einem Vorsprung (60) der Scheibe (30) ineinander übergehen.

10. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (60) auf der durch die Pendelachse (.32) der Scheibe (30) führenden Linie (58) liegt und der Übergang von dem einen zu dem anderen Gegenanschlag (5^ bzw. 56) eine Steuerkante (62) bildet,

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11. Antriebsvorrichtung nach Anspruch JO, dadurch gekennzeichnet, daß die den Anschlag bildende freie Endfläche (hk) des Ansatzes (Λθ) in Krümmungsrichtung gesehen durch je eine Umschaltkante (.66 bzw, 6j) begrenzt ist und daß die Ümschaltkanten {.66 bzw, 6¹J) durch vorzugsweise zur Drehachse (3k) des Schneckenrads (18) verlaufende Flächen (^6) gebildet sind, welche an dessen Umfangsf lache (1+2) enden.

12. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an der Scheibe (30) Federmittel (6Q) angreifen, welche die Gegenanschläge (5^_s. 56) der Scheibe wechselweise an dem Anschlag (kk) anlegen.

13. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Federmittel durch eine vorgespannte Zugfeder (68) gebildet sind, welche mit ihrem einen Ende, (70) bezogen auf die Pendelachse (32) der Scheibe (30), auf der von der Steuerkante (62) abgewandten Seite, vorzugsweise auf einer Verlängerung (7*0 der Linie (58) befestigt ist und daß das andere Ende (76) der Zugfeder (68) an dem Schneckenrad (J8) gehalten ist, wenigstens annähernd auf eine Linie (8θ), die sich von der Drehachse (3*0 des Schneckenrads (J8) durch den Mittelbereich der Anschlagfläche tkk) führt.

Ik. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Kontaktbahnen (8/) der Scheibe (30) zum Arbeitsstromkreis (22) des Elektromotors (10) gehörende Schleifkontakte (82) federnd angedrückt sind.