DE3442894A1

DE3442894A1 - Stelleinrichtung, insbesondere zum verriegeln und entriegeln von kraftfahrzeugtueren

Info

Publication number: DE3442894A1
Application number: DE19843442894
Authority: DE
Inventors: Marcel 7120 Bietigheim-Bissingen Andrei-Alexandru; Wolfgang Dr. 7307 Aichwald Kofink; Eckhardt 7129 Brackenheim Schmid; Volker 7100 Heilbronn Tietz
Original assignee: SWF Auto Electric GmbH
Current assignee: SWF Auto Electric GmbH
Priority date: 1984-11-24
Filing date: 1984-11-24
Publication date: 1986-05-28
Also published as: US4698560A; BR8505616A

Description

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Stelleinrichtung, insbesondere zum Verriegeln und Entriegeln von Kraftfahrzeugtüren

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stelleinrichtung, insbesondere zum Verriegeln und Entriegeln von Kraftfahrzeugtüren, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Für zentrale Türverriegelungsanlagen an Kraftfahrzeugen werden in zunehmendem Maße Elektromotore als Stelleinheiten verwendet. Es gibt Systeme, bei denen die Drehrichtung des Elektromotors unveränderbar ist und das Stellglied über eine Art Kurbeltrieb von dem Elektromotor angetrieben wird. Bei diesen Ausführungen ist jeder Stelleinheit ein Endlagenschalter zugeordnet, damit gewährleistet ist, daß das Stellglied tatsächlich jeweils in den Endlagen stillgesetzt wird. Außerdem ist jeder Stelleinheit eine zweiseitig wirkende Kupplung zugeordnet, die ggf. einen Ausgleich zwischen dem durch den Kurbeltrieb vorgegebenen Verstellhub des Stellgliedes und dem aufgrund der Einbauverhältnisse in einer Kraftfahrzeugtür zugelassenen Verstellweg schafft. Es muß nämlich bei derartigen Anlagen berücksichtigt werden, daß das Stellglied zwingend seinen durch den Kurbeltrieb vorgegebenen Verstellhub ausführen muß und die Anlage nicht mehr funktionsfähig wäre, wenn dieser Verstellhub größer ist als der maximal zulässige Verstellweg des von dem Stellglied angetriebenen Schloßriegels.

Anlagen dieser Art sind beispielsweise in der DE-OS 29 46 889, DE-OS 30 22 290 sowie der US-PS 2 765 647 beschrieben. Diese Anlagen haben den Vorteil, daß die Elektromotoren einseitig an Masse angeschlossen sein können und daher der Verkabelungsaufwand gering ist. Andererseits ist ein erhöhter Aufwand deshalb erforderlich, weil jeder Stelleinheit ein Endlagenschalter sowie eine Kupplung zugeordnet ist.

Es gibt auch zentrale Türverriegelungsanlagen für Kraftfahrzeuge, bei denen die Drehrichtung des Elektromotors umkehrbar ist. Bei diesen Anlagen benötigt man keine Endlagenschalter für jede Stelleinheit, weil die Endlagen des Stellgliedes durch einen mechanischen Anschlag vorgegeben sein können und das Stellglied aus jeder beliebigen Lage durch Drehrichtungsänderung des Elektromotors in seine Ursprungslage zurückgestellt werden kann. Die

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Elektromotoren derartiger Anlagen sind meist nur auf Kurzzeitbetrieb ausgelegt und man muß daher Vorsorge treffen, daß diese Elektromotoren nach Ausführung eines Stellvorganges selbsttätig abgeschaltet werden. Dazu wird bei bekannten Anlagen über den Betriebsschalter ein Zeitglied eingeschaltet, das alle Elektromotoren parallel ansteuert. In der US-PS 3 653 237 ist eine derartige Anlage mit einem elektronischen Zeitglied beschrieben. In der DE-OS 30 49 120 ist angedeutet, daß man den Betriebsschalter selbst als mechanisch arbeitenden Impulsschalters ausbilden kann. Schließlich ist in der DE-OS 32 48 194 eine Anlage beschrieben, bei der als Zeitglied ein separater Servomotor verwendet wird, der die parallel geschalteten Stelleinheiten nach Durchlaufen eines bestimmten Drehwinkels abschaltet. Allen diesen Lösungen ist gemeinsam, daß neben den Stelleinheiten ein zusätzliches Element, nämlich ein Zeitglied notwendig ist, was die Herstellkosten und den Platzbedarf erhöht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Herstellungsaufwand und den Platzbedarf derartiger Anlagen zu verringern, ohne daß dadurch die Funktionssicherheit beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Der Erfindung liegt dabei der Gedanke zugrunde, daß man auf ein zusätzliches Zeitglied verzichten kann, wenn man die Laufzeit einer ersten Stelleinheit größer wählt, als die maximale Laufzeit der anderen Stelleinheiten unter ungünstigsten Betriebsbedingungen. Dann kann man nämlich diese erste Stelleinheit zugleich als Zeitglied verwenden, das die Laufzeit der anderen Stelleinheiten vorgibt und diese nach Ablauf einer bestimmten Zeit abschaltet. Damit wird die Anlage wesentlich vereinfacht. Außerdem wird die Funktionssicherheit wesentlich verbessert, weil die Laufzeiten der Stelleinheiten miteinander gekoppelt sind und sich daher Umwelteinflüsse, z.B. Temperaturänderungen in gleicher Weise auf alle Stelleinheiten auswirken. Dieses Problem ist zwar in der DE-OS 32 48 194 auch angesprochen, doch nicht in so vorteilhafter Weise wie bei der vorliegenden Erfindung gelöst, weil der zusätzliche, als Zeitglied verwendete Servomotor ein anderes Betriebsverhalten zeigt als die Elektromotore der Stelleinheiten.

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Da bei der Ausführung nach der vorliegenden Erfindung eine erste Stelleinheit die Laufzeit, d. h. die Einschaltdauer der Elektromotoren der anderen Stelleinheiten bestimmt und diese nach Ablauf dieser Laufzeit abschaltet, muß man dafür Sorge tragen, daß der von der ersten Stelleinheit betätigte Schalter zum Ein- und Ausschalten der übrigen Stelleinheiten auch dann betätigt wird, wenn das Stellglied oder der über dieses Stellglied angetriebene Schloßriegel blockiert sein sollte. Dies wird mit den Merkmalen des Anspruchs 2 gewährleistet. Bei der erfindungsgemäßen Ausführung sollte man also der Stelleinheit, die die Laufzeit bzw. Einschaltdauer der anderen Stelleinheiten bestimmt, eine zweiseitig wirkende Kupplung oder ein Uberlastschutzglied zuordnen.

Der Grundgedanke der Erfindung kann auf verschiedenartige Weise realisiert werden. Bei einer ersten Ausführungsform wird die erste Stelleinheit, also der Master-Motor, ausschließlich über den Betriebsschalter und den Endlagenschalter gesteuert, während alle anderen Stelleinheiten ausschließlich über die vom Master-Motor betätigte Schalteinheit steuerbar sind. Bei dieser Ausführung sind also für den Master-Motor und die übrigen Stelleinheiten zwei völlig getrennte Stromkreise vorhanden, so daß auch die tinschalt- und Ausschaltzeitpunkte voneinander abweichen können. Dies wirkt sich auf den maximalen Strom beim Einschalten der Anlage aus. Bei einer anderen Alternative wird die erste Stelleinheit ausschließlich über den Betriebsschalter und den Endlagenschalter gesteuert, während alle anderen Stelleinheiten über den Endlagenschalter und die von der ersten Stelleinheit betätigbare Schalteiheit steuerbar sind. Bei dieser Ausführungsform ist also ein Abschalten der anderen Stelleinheiten auch dann gewährleistet, wenn ein Defekt in der vom Master-Motor betätigbaren Schalteinheit auftreten sollte, weil der Endlagenschalter des Master-Motors die anderen Stelleinheiten auf jeden Fall abschaltet. Bei diesen Ausführungen wird zusätzlich zu der Schalteinheit zur Ansteuerung der anderen Stelleinheiten ein separater Endlagenschalter für den Master-Motor benötigt. Dieser Aufwand ist hingegen unnötig, wenn man gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung alle Stelleinheiten parallel zueinander schaltet und alle Stelleinheiten über den Betriebsschalter und die von der ersten Stelleinheit betätigbare Schalteinheit steuert. Bei dieser Ausführung übernimmt dann die

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Schalteinheit zugleich die Funktion des Endlagenschalters für die erste Stelleinheit.

Die Erfindung und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform, bei der die Drehrichtung des Elektromotors (Master-Motors) der ersten Stelleinheit nicht veränderbar ist,

Fig. 2 eine Prinzipdarstellung einer zweiseitig wirkenden Kupplung,

Fig. 3 ein erstes Schaltbild einer Ausführung, bei der die Drehrichtung des Elektromotors (Master-Motors) der ersten Stelleinheit umkehrbar ist,

Fig. 4 ein Schaltbild ähnlich Fig. 3, jedoch mit Relaissteuerung und Fig. 5 ein drittes Schaltbild ähnlich Fig. 4.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Türverriegelungsanlage, bei der über einen Betriebsschalter 10 in der Fahrertür eine erste Stelleinheit 20 in der Beifahrertür steuerbar ist, die dann andere Stelleinheiten 21,22 und 23 in den Fronttüren und der Kofferraumklappe steuert. In der Fahrertür selbst ist keine Stelleinheit vorgesehen, d.h. dort wird das Schloß ausschließlich mechanisch betätigt, wobei zugleich auch der Betriebsschalter 10 umgestellt wird. Alle Stelleinheiten werden aus einer nicht näher dargestellten Spannungsquelle mit dem positiven Pol 11 und dem negativen Pol 12 gespeist.

Die erste Stelleinheit beinhaltet einen Elektromotor 30, dessen Drehrichtung nicht veränderbar ist, was schon daraus ersichtlich ist, daß der eine Motoranschluß unveränderbar an den Minuspol 12 angeschlossen ist. Dieser

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nicht drehrichtungsumkehrbare Elektromotor 30 betätigt über einen Kurbeltrieb ein Stellglied 31, das mit dem Schloß und ggf. einem Innenverriegelungsknopf in einer Fahrertür gekuppelt ist.

In Fig. 2 ist der Antriebsmechanismus schematisch dargestellt. Man erkennt einen Kurbelzapfen 32, der wechselweise mit einem von zwei Anschlägen 33 und 34 zusammenwirkt, die im Abstand voneinander auf einem Schieber 35 angeordnet sind und in die Bewegungsbahn des Kurbelzapfens 32 hineinragen. Der Schieber 35 ist mit dem Stellglied 31 über eine zweiseitig wirkende Rastkupplung 36 verbunden. Normalerweise greifen die über eine Feder 37 abgestützten Rastnocken 38 am Stellglied 31 in entsprechende Ausnehmungen am Schieber ein, so daß das Stellglied 31 mit dem Schieber 35 gekoppelt ist. Wird aber während eines Stellvorganges das Stellglied 31 blockiert, kann der Schieber 35 dennoch seine Endlage erreichen, weil dann diese Rastkupplung ausrastet. Damit wird also gewährleistet, daß der von dem Elektromotor 30 angetriebene Kurbelzapfen 32 unabhängig von der Bewegungsmöglichkeit des Stellgliedes 31 immer in eine seiner beiden Endlagen, die sich um einen Drehwinkel von 180 Grad unterscheiden, umgestellt werden kann. Dies ist wichtig, weil damit zugleich sichergestellt wird, daß auch bei einem Deffekt im mechanischen Teil der Türverriegelungsanlage die von dem Elektromotor betätigte Schaltereinheit 40 wie der ebenfalls von diesem Elektromotor 30 betätigte Endlagenschalter 50 betätigt wird und damit die Stelleinheiten 20,21,22 und 23 nicht im blockierten Zustand an die Spannungsquelle angeschlossen bleiben.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 beinhaltet der Endlagenschalter 50 eine Schaltscheibe 51 mit drei Kontaktbahnen 52,53 und 54. Diese Kontaktbahnen arbeiten mit drei Kontaktfedern 55,56 und 57 zusammen. Die Kontaktfeder 55 stellt immer eine stromleitende Verbindung zwischen dem Elektromotor 30 und der mittleren Kontaktbahn 52 her. Die beiden anderen Kontaktfedern 56 und schleifen auf der äußeren Kontaktbahn 53 bzw. der inneren Kontaktbahn 54, die jeweils eine kurze, sich diametral gegenüberstehende Unterbrechung 58 bzw. 59 aufweisen. Insgesamt ist damit ein Wechselschalter 60 geschaffen, denn die Kontaktfeder 55 ist entweder mit der Kontaktfeder 56 oder mit der Kontaktfeder 57 oder mit beiden Kontaktfedern 56 und 57 elektrisch leitend verbunden. Die Schaltscheibe 51 weist außerdem zwei sich diametral

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gegenüberstehende Kontaktsegmente 61 und 62 auf, die eine leitende Verbindung zwischen den Kontaktfedern 63 und 64 bzw. 65 und 66 herstellen können.

Die beiden Kontaktfedern 56 und 57 sind an zwei Ausgänge des Betriebsschalters 10 angeschlossen, auf die wechselweise über eine bewegliche Kontaktbrücke 61 positives Potential aufschaltbar ist. Die Kontaktfedern 64 und 66 sind an zwei weitere Ausgänge des Betriebsschalters 10 angeschlossen, auf die wechselweise über die Kontaktbrücke 68 wechselweise Minuspotential aufschaltbar ist. Der Betriebsschalter 10 ist also als zweipoliger Wechselschalter ausgebildet.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 beinhaltet die Schaltereinheit 40 zwei miteinander gekoppelte, bewegliche Umschaltkontakte 41 und 42, die unmittelbar dem Elektromotor 30 parallelgeschaltet sind. Diese Umschaltkontakte 41,42 wirken mit paarweise angeordneten Festkontakten 43,44 bzw. 45 und 46 zusammen, an die die Elektromotore der anderen Stelleinheiten 21,22 und 23 parallel zueinander angeschlossen sind. Die Schalteinheit 40 ist also als Umpolschalter ausgebildet, der mechanisch von dem Elektromotor 30 jeweils in den Endlagen von der einen Schaltstellung in die andere Schaltstellung umgeschaltet wird. Während des Verstellvorganges bleibt dagegen dieser Umpolschalter in der ursprünglichen Schaltstellung. Im lülgenden wird die Betriebsweise der Ausführung nach den Fig. 1 und 2 beschrieben, wobei davon ausgegangen wird, daß sich das Stellglied 31 in der Entriegelungsstellung E befindet. Der Elektromotor 30 der ersten Stelleinheit 20 ist kurzgeschlossen, da über das Kontaktsegment 61 und die Kontaktbrücke 68 des Betriebsschalters auch dem steuerbaren Motoranschluß negatives Potential zugeführt wird. Über die Schalteinheit 40 sind folglich auch die Elektromotoren der anderen Stelleinheit 21,22 und 23 kurzgeschlossen.

Wird nun der Betriebsschalter 10 in seine andere Schaltstellung umgestellt, wird zunächst der Kurzschlußstromkreis über die Kontaktbrücke 68 aufgehoben. Zugleich wird positives Potential an die Kontaktfeder 57 und damit über die mittlere Kontaktbahn 52 und die Kontaktfeder 55 an den Elektromotor 30 geschaltet. Der Elektromotor 30 treibt den Kurbelzapfen 32 im Uhrzeigersinn an. Gleichzeitig liegen über die Schalteinheit 40 auch die

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Elektromotoren der anderen Stelleinheiten 21,22 und 23 parallel zum Elektromotor 30, so daß diese ebenfalls in einer bestimmten Drehrichtung anlaufen. Nach einem bestimmten Drehwinkel erreicht der Kurbelzapfen 32 den Anschlag 33 und verstellt auf dem Rest seines Verstellweges damit den Schieber 35 und normalerweise auch das Stellglied 31. Nach einem Drehwinkel von 180 Grad der Schaltscheibe 51 liegt die Kontaktfeder 57 in der Unterbrechung 59, so daß die Versorgung des Elektromotors 30 unterbrochen ist. Zugleich wird über die Kontaktfedern 65 und 66, die dann auf dem Kontaktsegment 62 aufliegen, ein Kurzschlußstromkreis für den Elektromotor 30 hergestellt. Damit wird der Elektromotor 30 abrupt in seiner anderen Endlage abgebremst, in der sich das Stellglied 31 in der Verriegelungsstellung V befindet. Außerdem wird nach Durchlaufen eines Drehwinkels von 180 Grad die Schalteinheit 40 umgestellt, so daß nunmehr die Umschaltkontakte 41 und 42 auf den Festkontakten 45 und 44 aufliegen. Damit ist also die Drehrichtungsumkehr der Elektromotoren der anderen Stelleinheiten 21,22 und 23 vorbereitet. Diese Motoren können aber nicht weiterlaufen, da sie ja dem Elektromotor 30 parallelgeschaltet sind, der zu diesem Zeitpunkt kurzgeschlossen ist.

Wird zu einem späteren Zeitpunkt der Betriebsschalter 10 wieder in die gezeigte Schaltstellung umgestellt, wird der Kurzschlußstromkreis über das Kontaktsegment 62 aufgehoben und zugleich ein Betriebsstromkreis über die . Kontaktfedern 55 und 56 geschaltet. Der Elektromotor 30 läuft wiederum im Uhrzeigersinn an und verstellt die Schaltscheibe 51, bis nach einem Drehwinkel von 180 Grad wieder der gezeigte Ausgangszustand hergestellt ist. Während dieses Stellvorganges von der Verriegelungsstellung V in die Entriegelungsstellung E laufen die Elektromotoren der anderen Stelleinheiten 21,22 und 23 mit entgegengesetzer Drehrichtung.

Insgesamt ist also zu den Fig. 1 und 2 folgendes festzustellen:

Der ersten Stelleinheit 20 ist ein Endlagenschalter 50 zugeordnet, der diese Stelleinheit jeweils in der gewünschten Endlage abschaltet. Zudem betätigt diese erste Stelleinheit 20 eine Schalteinheit 40, über die die anderen Stelleinheiten 21,22 und 23 angesteuert werden. Wesentlich für die vorliegende Erfindung ist nun, daß die Laufzeit dieser ersten Stelleinheit

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20 so festgelegt ist, daß sie mit Sicherheit größer ist als die unter ungünstigsten Betriebsbedingungen auftretende maximale Laufzeit der anderen Stelleinheiten. Dies bedeutet also in der Praxis, daß das Stellglied 31 der ersten Stelleinheit 20 seine Endlage noch nicht erreicht haben darf, wenn die von den anderen Stelleinheiten 21,22 und 23 betätigten Stellglieder bereits ihre Endlage eingenommen haben, in der sie auf einen Anschlag auflaufen. Beispielsweise wird man das Untersetzungsgetriebe der ersten Stelleinheit 20 so auslegen, daß der Elektromotor 30 das zugeordnete Stellglied erst nach einer Laufzeit von 3 ms von einer Endlage in die andere Endlage umgestellt hat. Dagegen sollen die Untersetzungsgetriebe der anderen Stelleinheiten so ausgelegt sein, daß deren Stellglieder bereits nach einer Laufzeit von 1 ms die andere Endlage erreicht haben.Die Elektromotoren dieser anderen Stellglieder 21,22 und 23 sind dann für 2 ms blockiert, bis sie über den der ersten Stelleinheit 20 zugeordneten Endlagenschalter 50 abgeschaltet werden. Bei der Ausführung nach Fig. 1 wird die erste Stelleinheit ausschließlich über den Betriebsschalter 10 und den Endlagenschalter 50 gesteuert, während alle anderen Stelleinheiten über den Endlagenschalter 50 und die Schalteinheit 40 gesteuert werden. Bei dieser Ausführung werden also die Elektromotoren der anderen Stelleinheiten 21,22 und 23 über den Endlagenschalter 50 abgeschaltet, während die Schalteinheit 40 nur zur Umpolung bzw. Drehrichtungsumkehr ausgenutzt wird. Außerdem zeigt Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel, bei dem zum Antrieb des ersten Stellgliedes üin nur in einer Drehrichtung umlaufender Elektromotor verwendet wird, während alle anderen Stelleinheiten von einem drehrichtungsumkehrbaren Elektromotor angetrieben werden. Eine solche Ausführung hat den Vorteil, daß eine herkömmmliche Stelleinheit mit einer Kupplung als Zeitmotor für die übrigen, ebenfalls serienmäßen Stelleinheiten mit einem drehrichtungsumkehrbaren Elektromotor eingesetzt werden kann.

Wesentlich für die Ausführung ist weiterhin, daß der Endlagenschalter als Wechselschalter mit Schaltüberlappung ausgebildet ist, der in Reihe mit einem ebenfalls als Wechselschalter ausgebildeten Betriebsschalter geschaltet ist. Die Schaltüberlappung hat nämlich den Vorteil, daß der Elektromotor 30 seinen Verstellvorgang auch dann zu Ende führt, wenn kurze Zeit nach dem Einschalten des Betriebsschalters dessen Schaltstellung geändert werden sollte. Wichtig ist außerdem, daß über die Kontaktsegmente

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61 bzw. 62 und die andere Kontaktbrücke 68 des Betriebsschalters 10 ein Kurzschlußstromkreis für den Elektromotor 30 gebildet wird. Durch diesen Kurzschlußstromkreis wird der Elektromotor 30 sehr rasch abgebremst, so daß die Unterbrechungen 58 und 59 auf den Kontaktbahnen 53 bzw. 54 nur einen kleinen Winkelbereich aufweisen können, ohne daß die Gefahr besteht, daß bei einer Leichtgängigkeit der Elektromotor 30 weiterläuft. Dieser Merkmalskombination wird besondere Bedeutung beigemessen, weil sie auch bei den bisher bekannten Anlagen mit in einer Drehrichtung umlaufenden Elektromotoren mit Vorteil eingesetzt werden können. Deshalb wird für diese Merkmalskombination gemäß den Ansprüchen 8 und 9 selbständiger Schutz beansprucht.

Fig. 3 zeigt nun ein Ausführungsbeispiel, bei der die erste Stelleinheit 20 in der Fahrertür angeordnet ist, und über diese erste Stelleinheit die Laufzeit der anderen Stelleinheiten 21 in der Beifahrertür sowie 22 und 23 vorgegeben wird. Außerdem handelt es sich bei der Ausführung nach Fig. 3 um ein Ausführungsbeispiel, bei dem alle Stelleinheiten einen drehrichtungsumkehrbaren Elektromotor beinhalten. Die Elektromotoren aller Stelleinheiten 20,21,22 und 23 sind parallel zueinander an die als U~polschalter ausgebildete Schalteinheit 40 angeschlossen, die von dem ' lvji<tromotor 30 der ersten Stelleinheit 20 betätigt wird. Dabei dient diese Schalteinheit 40 zugleich auch als Endlagenschalter 50 für den Elektromotor 30. In Fig. 3 ist noch schematisch dargestellt, daß der Elektromotor 30 die Schalteinheit 40 unmittelbar beätigt, daß jedoch zwischen den Elektromotor 30 und den Abtrieb zu einem Innenverriegelungsknopf 70 bzw. zu dem über einen Schlüssel 61 betätigbaren Schloß eine Kupplung 36 etwa von der in Fig. 2 angedeuteten Form eingeschaltet ist. Schließlich zeigt Fig. 3, daß die zentrale Türverriegelungsanlage auch über einen Betriebsschalter 10· in der Beifahrertür gesteuert werden kann. Bei dieser Ausführung ist eine Kurzschlußbremse für die einzelnen Stellmotore nicht notwendig, da deren Stellglieder ohnehin gegen einen Anschlag laufen und schon dadurch deren Endlage definiert ist. Daher können bei dieser Ausführung zwei Festkontakte 43,44 der als Umpolschalter ausgebildeten Schalteinheit 40 unmittelbar mit dem negativen Pol 12 der Spannungsquelle 12 verbunden sein, während auf die anderen Festkontakte 45,46 wechselweise positives Potential über den Betriebsschalter 10 aufschaltbar ist.

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Wenn die Schalter die in Fig. 3 dargestellten Schaltstellungen einnehmen, sind die Motoren aller Stelleinheiten spannungslos. Wird nun der Betriebsschalter 10 oder der Betriebsschalter 10' über den zugeordneten Schlüssel 71 oder den Innenverriegelungsknopf 70 in die andere Schaltstellung umgeschaltet, liegen die Motoren aller Stelleinheiten gleichzeitig an Spannung, denn über die Kontaktbrücke 61 des Betriebsschalters 10 wird positives Potential an den Umschaltkontakt 41 angelegt, während der andere Umschaltkontakt 42 der Schalteinheit 40 negatives Potential führt. Alle Motoren laufen in der gleichen Drehrichtung an und verstellen die zugeordneten Stellglieder. Nach kurzer Zeit laufen die Stellglieder der anderen Stelleinheiten 21,22 und 23 gegen einen Anschlag und der zugehörige Elektromotor wird blockiert. Der Elektromotor 30 der ersten Stelleinheit 20 hat eine größere Laufzeit und läuft weiter. Dessen Stellglied erreicht also seine Endlage zu einem späteren Zeitpunkt. In diesem Moment wird dann die Schalteinheit 40 von der gezeigten Schaltstellung in die gestrichelt dargestellte Schaltstellung umgestellt, wodurch der positives Potential führende Stromkreis über den Umschaltkontakt 41 der Schalteinheit 40 unterbrochen wird. Diese Schalteinheit 40 wirkt also sowohl als Endlagenschalter für die erste Stelleinheit 20 als auch als Steuerschalter für die anderen Stelleinheiten. Wird zu einem späteren Zeitpunkt der Betriebsschalter 10 wieder in die nicht gestrichelte Lage umgestellt, werden alle Elektromotoren über den Festkontakt 45 und den Umschaltkontakt 42 mit positivem Potential versorgt und laufen in entgegengesetzter Drehrichtung an. Wiederum erreichen die Stellglieder der anderen Stelleinheiten 21,22 und 23 ihre Endlage früher als das Stellglied, das vom Elektromotor 30 angetrieben wird. Die Elektromotore der Stelleinheiten 21,22 und 23 liegen also für eine bestimmte Zeitdauer in blockiertem Zustand an Betriebsspannung, bis sie über die vom ersten Elektromotor 30 betätigte Schalteinheit 40 abgeschaltet werden.

Fig. 3 zeigt, daß in den Endlagen jeweils der eine oder der andere Anschluß aller drehrichtungsumkehrbaren Elektromotore mit dem Minuspol der Spannungsquelle verbunden ist. Sollte ein Kunde aus Sicherheitsgründen eine vollständige Trennung der Elektromotoren von der Spannungsquelle in den Endlagen wünschen, könnte man natürlich ohne weiteres auch bei der

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Ausführung nach Fig. 3 die Betriebschalter 10 als zweipolige Wechselschalter ausbilden. Dies bedeutet jedoch größere und teuere Schalter, sowie einen erhöhten Verkabelungsaufwand insbesondere dann, wenn eine Steuerung über zwei Betriebsschalter vorgesehen sein soll. In Fig. 3 ist schließlich noch angedeutet, daß die erste Stelleinheit 20 weitere Schalter 73 betätigen könnte und damit als Zeitglied für weitere Stelleinrichtungen eingesetzt werden könnte. Beispielsweise wäre es denkbar, daß man an diesem Schalter einen kurzzeitigen Schaltimpuls zur Erregung eines Magneten abgreift, über den der Tankdeckel verriegelt werden soll. Außerdem könnte über diesen Schalter 73 beispielsweise ein Antennenmotor, ein Schiebedachverstellmotor oder ggf. eine Fensterhebeanlage angesteuert werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 3 wird ein rein mechanisch arbeitender Umpolschalter als Schalteinheit 40 zur Steuerung der anderen Stelleinheiten 21,22,23 eingesetzt. Da diese Schalteinheit 40 den Betriebsstrom für die Elektromotoren der anderen Stelleinheiten führen muß, muß er für die entsprechende Stromstärke ausgelegt sein, was zu erhöhten Kosten führen könnte. Deshalb wird gemäß Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel vorgeschlagen, bei dem dieser Umpolschalter über Relais betätigt wird. Diese ^Rolais 80 und 81 werden von einem mechanisch von dem Elektromotor 30 der ■v^ien Stelleinheit 20 betätigten Wechselschalter 82 angesteuert und betätigen die Umschaltkontakte 41 und 42. Außerdem werden diese Relais und 81 über Entkopplungsdioden 83, 84 auch von dem als Tastschalter mit Null-Stellung ausgebildeten Betriebsschalter 10 angesteuert, der somit auch nur schwache Steuerströme und keinen Leistungsstromkreis schalten muß. Bei dieser Ausführung nach Fig. 4 sind also Endlagenschalter, Schalteinheit zur Ansteuerung der anderen Stelleinheiten und Elemente des Betriebsschalters zu einer Baueinheit zusammengefaßt. Da der Betriebsschalter 10 im Gegensatz zu den bisher beschriebenen Ausführungen beim Loslassen der Betätigungshandhabe selbstätig in seine gezeichnete Null-Lage zurückfedert, muß das Einschaltsignal gespeichert werden. Dies erfolgt durch einen Selbsthaltestromkreis über die Dioden 85,86 zwischen den Umschaltkontakten 41,42 und den entsprechenden Relais 80,81.

Fig. 4 zeigt, daß in der gezeigten Ruhestellung die Motoren aller Stelleinheiten kurzgeschlossen sind. Der Wechselschalter 82 ist in den

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Erregerstromkreis des einen Relais 80 eingeschleift, so daß bei Betätigung des Betriebsschalters 10 in die Entriegelungsstellung E dieses Relais 80 erregt wird und über den Umschaltkontakt 41 damit alle Motoren an Spannung liegen. Zugleich wird über die Diode 85 der Selbsthaltekreis für das Relais 80 geschaltet, so daß der Betriebsschalter 10 wieder in seine Nullstellung zurückgestellt werden kann. Das Relais 80 bleibt erregt, bis nach Ausführung des Verstellvorganges der Wechselschalter 82 in die andere, gestrichelt dargestellte Schaltlage umspringt und damit den 'Erregerstromkreis für das Relais 80 unterbricht. Dann sind alle Motoren wieder kurzgeschlossen. Wird der Betriebsschalter in die Verriegelungsstellung V gebracht, wird das Relais 81 erregt und über den Selbsthaltestromkreis über die Diode 86 so lange in erregtem Zustand gehalten, bis der Wechselschalter wieder die gezeigte Lage einnimmt. Diese Ausführungsform zeichnet sich vor allem dadurch aus, daß der Betriebsschaler 10 und auch der von der ersten Stelleinheit 20 betätigbare Endlagenschalter bzw. Wechselschalter 82 nur Steuerströme schaltet und daß die Betriebsströme über hoch belastbare Relaiskontakte geschaltet werden.

Letzteres gilt auch für die Ausführung nach Fig. 5, die sich im wesentlichen ■iadurch von der Ausführung nach Fig. 4 unterscheidet, daß nunmehr der Betriebsschalter 10 unmittelbar auf die Umschaltkontakte 41 bzw. 42 der RcIr¹Is 80,81 einwirkt. Durch Betätigung des Betriebsschalters 10, der wiederum als Tastschalter ausgebildet ist, werden also diese UVnschaltkontaktbrücke 41,42 mechanisch verstellt und die Relais jeweils über den Selbsthaltestromkreis direkt erregt.

Ein weiterer Unterschied zwischen der Ausführung nach Fig. 4 und Fig. 5 zeigt sich noch dadurch, daß bei der Ausführung nach Fig. 5 die beiden Betriebsschalter 10 bzw 10· gleichwertig sind, während bei der Ausführung nach Fig. 4 die Anlage über den Betriebsschalter 10' nur dann angesteuert werden kann, wenn der Betriebsschalter 10 in der Fahrertür die gezeigte Null-Stellung einnimmt. Dies liegt daran, daß dem Betriebsschalter 10' nur in der Null-Stellung des Betriebsschalters 10 über die Leitung 90 ein Steuerpotential zugeführt wird.

Abschließend wird darauf hingewiesen, daß der Grundgedanke der Erfindung an

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Ausführungsbeispielen mit elektromotorischen Stellgliedern beschrieben wurde. Der Grundgedanke der Erfindung läßt sich aber auch dann realisieren, wenn man elektromagnetische Stellglieder einsetzt, bei denen ebenfalls die Ansteuerzeit begrenzt sein muß. Insbesondere könnte man sich auch Anlagen vorstellen, bei denen einzelne Stelleinheiten mit einem Elektromotor und andere Stelleinheiten mit einem Elektromagneten ausgerüstet sind.

Abschließend wird nochmals darauf hingewiesen, daß der wesentliche Gedanke der Erfindung darin zu sehen ist, daß bei einer Türverriegelungsanlage ein Schloßglied (Stellglied) sowie eine Schalteinheit zur Steuerung der anderen Stelleinheiten von der gleichen Stelleinheit betätigt wird, während bei einer der eingangs erwähnten bekannten Ausführungen der die Schalteinheit betätigende Elektromotor kein Stellglied betätigt.

Claims

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SWF Auto-Electric GmbH 7120 Bietigheim-Bissingen

PAL/A 12

Kübler/Tü

9.11.1984

Stelleinrichtung, insbesondere zum Verriegeln und Entriegeln von Kraftfahrzeugtüren

Patentansprüche:

1. Stelleinrichtung, insbesondere zum Verriegeln und Entriegeln von Kraftfahrzeugtüren, mit mehreren elektromechanischen Stelleinheiten zum Antrieb zugeordneter Stellglieder zwischen zwei Endlagen sowie mit wenigstens einem Betriebsschalter zur Ansteuerung der Stelleinheiten, wobei einer ersten Stelleinheit ein Endlagenschalter zugeordnet ist, der diese Stelleinheit jeweils in der gewünschten Endlage abschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufzeit zwischen zwei Endlagen dieser ersten Stelleinheit (20) größer ist als die maximale Laufzeit der anderen Stelleinheiten (21,22,23) unter ungünstigsten Betriebsbedingungen und daß diese erste Stelleinheit (20) eine Schalteinheit (40) betätigt, über die die Laufzeit der anderen Stelleinheiten (21,22,23) vorgegeben wird.

2. Stelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinheit (40) unmittelbar von der ersten Stelleinheit (20) betätigbar ist und daß zwischen diese erste Stelleinheit (20) und das ihr zugeordnete Stellglied (31) eine zweiseitig wirkende Kupplung (36) eingebaut ist.

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3. Stelleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stelleinheit (20) ausschließlich über den Betriebsschalter (10) und den Endlagenschalter (50) steuerbar ist und alle anderen Stelleinheiten (21,22,23) ausschließlich über die von der ersten Stelleinheit (20) betätigbare Schalteinheit (40) steuerbar sind.

4. Stelleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stelleinheit (20) ausschließlich über den Betriebsschalter (10) und den Endlagenschalter (50) steuerbar ist und alle anderen Stelleinheiten (21,22,23) über den Endlagenschalter (50) und die Schalteinheit (40) steuerbar sind.

5. Stelleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Stelleinheiten (20,21,22,23) zueinander parallelgeschaltet sind und über den Betriebsschalter (10) und die von der ersten Stelleinheit (20) betätigbare Schalteinheit (40) steuerbar sind, die damit zugleich die Funktion des Endlagenschalters (50) für die erste Stelleinheit (20) erfüllt.

6. Stelleinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stelleinheit (20) einen nur in einer Drehrichtung umlaufenden Elektromotor (30) aufweist der das zugeordnete Stellglied (31) jeweils während eines Drehwinkels von 180 Grad von einer Endlage in die andere umstellt, und daß alle anderen Stelleinheiten (21,22,23) drehrichtungsumkehrbare Elektromotore beinhalten, die über einen von der ersten Stelleinheit jeweils am Ende eines Drehwinkels von 180 Grad umgestellten Umpolschalter (40) gesteuert werden.

7. Stelleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Wechselschalter ausgebildeter Betriebsschalter (10) in Reihe mit einem ebenfalls als Wechselschalter ausgebildeten Endlagenschalter (60) in den Motorstromkreis eingeschleift ist, daß der Umpolschalter der Schalteinheit (40) zwei bewegliche Umschaltkontakte (41,42) aufweist, die mit paarweise zusammengeschalteten Festkontakten (43,44;45,46) zusammenwirken, an die die

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Elektromotoren der anderen Stelleinheiten (21,22,23) parallel zueinander angeschaltet sind, und daß die beweglichen Umschaltkontakte (41,42) mit den Anschlüssen des Elektromotors (30) der ersten Steileinheit (20) verbunden sind.

8. Stelleinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Endlagenschalter (50) eine Schaltscheibe (51) mit drei Kontaktbahnen (52,53,54) aufweist, von denen eine dauernd mit einer an den Elektromotor (30) angeschlossenen Kontaktfeder (55) verbunden ist, während die anderen beiden Kontaktbahnen (53,54) jeweils eine kurze, sich diametral gegenüberstehende Unterbrechung (58,59) aufweisen und mit Kontaktfedern (56,57) zusammenwirken, die an zwei Ausgänge des Betriebsschalters (10) angeschlossen sind.

9. Stelleinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltscheibe (51) zusätzlich zwei sich diametral gegenüberstehende Kontaktsegmente (61) aufweist, und daß der Betriebsschalter (10) zwei weitere Ausgänge aufweist, auf die wechselweise ein den Motor kurzschließendes Potential aufschaltbar ist, und daß dieses Potential dem Elektromotor (30) in dessen Endlagen über eine der beiden einen Kurzschlußstromkreis schließenden Kontaktsegmente (61,62) zugeführt wird.

10. Stelleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß alle Stelleinheiten (20,21,22,23) einen drehrichtungsumkehrbaren Elektromotor beinhalten, daß die Elektromotoren aller Stelleinheiten (20,21,22,23) parallel zueinander an einen Umpolschalter der Schalteinheit (40) angeschlossen sind, der von dem Elektromotor (30) der ersten Stelleinheit (20) gesteuert wird, und daß der Umpolschalter der Schalteinheit (40) zugleich als Endlagenschalter (50) für den Elektromotor (30) der ersten Stelleinheit (20) dient.

11. Stelleinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Umpolschalter der Schalteinheit (40) zwei miteinander gekoppelte bewegliche Umschaltkontakte (41,42) aufweist, die mechanisch von der ersten Stelleinheit (20) verstellbar sind.

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12. Stelleinrichtung nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, daß der Umpolschalter der Schalteinheit (40) zwei je durch ein Relais (80,81) betätigbare Umschaltkontakte (41,42) aufweist und diese Relais (80,81) durch einen mechanisch von der ersten Stelleinheit (20) betätigbaren Wechselschalter (82) steuerbar sind.

13. Stelleinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Umschaltkontakt (41,42) eines Relais (80,81) und dessen Wicklung ein Selbsthaltestromkreis geschaltet ist und das Relais über einen als Tastschalter ausgebildeten Betriebsschalter (10) ansteuerbar ist und erregt bleibt, bis der in den Erregerstromkreis des Relais (80,81) eingeschleifte, von der ersten Stelleinheit (20) gesteuerte Wechselschalter (82) bzw. Endlagenschalter betätigt wird.

14. Stelleinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der als Tastschalter ausgebildete Betriebsschalter (10) unmittelbar auf die Umschaltkontakte (41,42) der Relais (80,81) wirkt und das, jeweilige Relais (80,81) durch Schließen des Selbsthaltestromkreises erregt wird.

15. Stelleinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Betriebsschalter (10,1O¹) vorgesehen sind und einer der Betriebsschalter (10·) nur in der Ruhestellung des anderen Betriebsschalters (10) funktionsbereit ist.