DE3909480A1 - Verstellvorrichtung zum verbringen eines glieds - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung zum Verbringen eines Glieds, insbesondere Rückspiegel, Türverriegelungselemente u. dgl. an Kraftfahrzeugen, in eine von zwei Endlagen, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.

Bekannte Verstellvorrichtungen dieser Art, z. B. zur Verriegelung von Kraftfahrzeugtüren, sind mit elektromotorischen Antriebsaggregaten ausgerüstet. Solche Antriebsaggregate haben ein relativ hohes Gewicht, erfordern einen großen Einbauraum und bedingen aufgrund ihrer aufwendigen Bauweise hohe Herstellungs- und Montagekosten. Der Energiebedarf bei nur relativ kleinen Verstellhüben ist beträchtlich.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß sie für alle Anwendungsfälle optimal einsetzbar ist und bei nur kleinem Energiebedarf hohe Stellkräfte erzeugt. Im Vergleich zu konventionellen Stellelementen, z. B. pneumatischer, elektromotorischer oder elektromagnetischer Art, erhält man wesentlich größere Verstellhübe. Die Verstellvorrichtung hat ein kleines Bauvolumen und ist insbesondere für flache Einbauräume geeignet.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Verstellvorrichtung möglich.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird zur Verstellung des Glieds in zwei Endlagen und Halten des Glieds in diesen Endlagen ein erstes Memory-Stellelement zur Überführung des Glieds in die eine Endlage und ein zweites Memory-Stellelement zur Überführung des Glieds in die andere Endlage verwendet. Dies hat den Vorteil, daß ein Stromfluß zwecks Erwärmung des Memory-Stellelements nur für den Moment des Stellvorgangs erforderlich ist und das Glied in den Endlagen stromlos gehalten wird.

Wird gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung anstelle eines zweiten Memory-Stellelements zur Erzeugung der Rückstellkraft eine Kugelschreibermechanik verwendet, so kann eine weitere Verbilligung der Verstellvorrichtung erzielt werden. Die Rastungen der Kugelschreibermechanik entsprechen dann den Endlagen des zu verstellenden Glieds.

Bei Formänderung des Memory-Stellelements durchläuft der Raststift der Kugelschreibermechanik immer seine Umschaltstellung, um dann wechselweise die eine oder andere Raststellung einzunehmen.

Aufgrund ihrer vorstehend beschriebenen Eigenschaften eignet sich die Verstellvorrichtung besonders für den Einsatz in Türschließanlagen mit Zentralverriegelung in Kraftfahrzeugen. Das von der Verstellvorrichtung betätigte Glied ist dann das Türverriegelungsglied.

Weist gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung das Türverriegelungsglied eine Verstellschiene auf, die mit den beiden Memory-Stellelementen über jeweils eine Stift-Schlitz-Verbindung gekoppelt ist, so wird ein Freilauf der manuellen Türverriegelungsmimik gegenüber den Memory-Stellelementen geschaffen, der nach erstmaliger manueller Türver- oder -entriegelung, die sich unmittelbar an einen über die Zentralverriegelung erfolgten Ver- oder Entriegelungsvorgang anschließt, eine Rückwirkung der manuellen Türver- oder -entriegelung auf die Memory-Stellemente verhindert. Solange die Ver- bzw. Entriegelung der Türen zentral z. B. von dem Türschloß der Fahrertür aus erfolgt, wird das Türverriegelungsglied von den Memory-Stellelementen betätigt, wobei in jeder Endlage die Stifte der Stift-Schlitzverbindungen an den in Wirkrichtung der zugeordneten Memory-Stellelemente vorderen Schlitzenden anliegen. Wird das Türverriegelungsglied über den sog. Türverriegelungsknopf manuell betätigt, so wird das Memory-Stellelement, das zuletzt Formveränderungsarbeit geleistet hat, gelängt, während der mit dem anderen, bereits gelängten Memory-Stellelement verbundene Stift sich in dem zugeordneten Schlitz entlangschiebt. Danach sind beide Memory-Stellelemente gelängt und der manuelle Türver- oder -entriegelungsvorgang kann beliebig wiederholt werden, wobei die Verstellschiene bei räumlich feststehenden Stiften von dem Türverriegelungsglied hin- und hergeschoben wird.

Als Memory-Stellelement können solche mit Zweiwegeffekt oder Einwegeffekt verwendet werden. Letztere haben den Vorteil der geringeren Herstellkosten.

Memory- oder Formgedächtnis-Stellelemente sind bekannt. Sie bestehen aus bestimmten Legierungen, vorzugsweise aus Nickel-Titan-Legierungen, und werden bei tiefer Temperatur bleibend verformt. Bei Erwärmung über eine kritische Temperatur erinnern sie sich an ihre ursprüngliche Form und nehmen diese wieder an. Bei Memory-Stellelementen mit Einwegeffekt erinnert sich das Stellelement nur an die Hochtemperaturform und nimmt diese an. Ein reversibler Formänderungseffekt kann dadurch bewirkt werden, daß der Einwegeffekt mit Hilfe einer äußeren Kraft stets von neuem erzeugt wird, d. h. nach Abschalten der Erwärmung die Form des Stellelements wieder verändert wird. Beim Zweigwegeffekt erinnert sich das Stellelement sowohl an eine Hochtemperatur- als auch an eine Niedertemperaturform. Eine reversible Formänderung kann ohne äußere Hilfsmaßnahmen herbeigeführt werden.

Zeichnung

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 und 2 jeweils eine perspektivische Darstellung eines Türschließmechanismus einer Türschließanlage mit Zentralverriegelung in einem Kraftfahrzeug im verriegelten Zustand (Fig. 1) bzw. im unverriegelten Zustand (Fig. 2),

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Verstellvorrichtung für das Türverriegelungs­ glied in der Türschließanlage in Fig. 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Der in Fig. 1 und 2 zu sehende Türschließmechanismus einer Kraftfahrzeugtür in Türschließanlagen mit Zentralverriegelung weist einen gegen Federkraft drehbaren Türriegel 10 auf, der mit einem karosserieseitigen Rastbolzen 11 zusammenwirkt. Der maulartig ausgebildete Türriegel 10 wird beim Schließen der Tür von dem Rastbolzen 11 gegen die Wirkrichtung seiner Feder gedreht, wobei eine Verriegelungsklaue 12 über den Rastbolzen 11 schwenkt und ein federbelasteter Sperrhebel 13 hinter eine Sperrklaue 14 am Türriegel 10 einschwenkt und damit ein Rückdrehen des Türriegels durch Federwirkung verhindert. Auf den Sperrhebel 13 wirkt zum Öffnen der Tür ein Hebelgestänge 15 ein, das über eine Grifftaste 17 am Türgriff 18 manuel betätigbar ist. Das Hebelgestänge 15 umfaßt einen zweiarmigen Schwenkhebel 19, dessen einer Hebelarm über eine Koppelstange 20 mit der Grifftaste 17 verbunden ist, und dessen anderer Hebelarm mit einer axial verschieblichen Sperrschiene 21 gekoppelt ist, die mit einer Sperrnase 22 unter den Sperrhebel 13 greift. Wird die Grifftaste 17 in Pfeilrichtung 23 (Fig. 1) betätigt, so verschiebt sich die Koppelstange 20 in Pfeilrichtung 24 nach unten und verschwenkt dabei den Schwenkhebel 19 entgegen Uhrzeigersinn (Fig. 2). Dadurch wird die Sperrschiene 21 in Axialrichtung verschoben, wobei die Sperrnase 22 unter den Sperrhebel 13 greift und diesen entgegen seiner Rückstellfeder verschwenkt. Damit gelangt der Sperrhebel 13 außer Eingriff mit der Sperrklaue 14 und die Rückstellfeder des Türriegels 10 verschwenkt diesen in Pfeilrichtung 25 (Fig. 2), so daß die Verriegelungsklaue 12 den Rastbolzen 11 freigibt. Die Tür ist geöffnet und kann aufgezogen werden.

Zur Türverriegelung in der Türschließstellung ist an jeder Tür eine manuell betätigbare Türverriegelung 26 sowie eine über das Türschloß 36 der Fahrertür betätigbare Zentralverriegelung 27 vorgesehen. Beide Verriegelungen 26, 27 wirken auf ein Türverriegelungsglied 16 ein, das mittels einer Verriegelungsnase 28 je nach Schwenkstellung die Sperrschiene 21 zur Axialverschiebung freigibt oder sperrt. Die Verriegelungsnase 28 sitzt als Vorsprung an einem Winkelhebel 29, der über eine Achse 30 starr mit einem einarmigen Hebel 31 verbunden ist. Am Ende des einarmigen Hebels 31 greift eine Stange 32 der Türverriegelung 26 an, an deren freiem Ende ein Türverriegelungsknopf 33 befestigt ist. An dem von der Verriegelungsnase 28 abgekehrten Hebelarm des Winkelhebels 29 greift ebenfalls eine Stange 34 an, die mit dem Schließzylinder 35 des Türschlosses 36 gekoppelt ist. In der unverriegelten Stellung (Fig. 2) hebt die Verriegelungsnase 28 von dem Schwenkhebel 19 des Hebelgestänges 15 ab, so daß dieser über die Grifftaste 17 geschwenkt werden kann. Zur Türverriegelung ist entweder der Türverriegelungsknopf 33 in Pfeilrichtung 37 (Fig. 1) niederzudrücken oder das Türschloß 36 abzuschließen, wodurch der Schließzylinder 35 eine Verschiebebewegung der Stange 34 bewirkt. In beiden Fällen werden die miteinander starr verbundenen Hebel 29 und 31 nach unten geschwenkt und die Verriegelungsnase 28 schiebt sich über den Schwenkhebel 19 in eine solche Position, daß dieser gegen Schwenken blockiert ist. Bei den nicht schließbaren Türen fehlt die Stange 34 und das Türschloß 36.

Zur Zentralverriegelung 27 gehören eine axial verschiebbare Verstellschiene 38 und zwei Memory-Stellelemente 39, 40 mit Einwegeffekt, die z. B. jeweils als "Tinel"-Spirale ausgebildet sind. Die beiden Stellelemente 39, 40 sind in Verschieberichtung an einander gegenüberliegenden Seiten der Verstellschiene 38 mit dieser gekoppelt. Die Kopplung erfolgt dabei über jeweils eine Stift-Schlitzverbindung, bestehend aus einem Stift 41 bzw. 42 an dem Stellelement 39 bzw. 40 und einem Schlitz 43 bzw. 44 in der Verstellschiene 38. Die Schlitze 43, 44 sind dabei so angeordnet, daß sie ausgehend vom zugeordneten Stift 41 bzw. 42 sich jeweils entgegen der Stellrichtung des zugeordneten Stellelements 39 bzw. 40 mit mindestens einer dem Stellweg des zugehörigen Stellelements 39, 40 entsprechenden axialen Länge erstrecken. Die Verstellschiene 38 ist gelenkig mit dem Winkelhebel 29 verbunden, und zwar im Bereich des Ankoppelpunkts der Stange 34 an dem Winkelhebel 29.

Der Schließzylinder 35 des Türschlosses 36 ist so ausgebildet, daß er beim Drehen in Richtung Türschließen einen ersten Schaltkontakt 45 und beim Drehen in Richtung Türöffnen einen zweiten Schaltkontakt 46 jeweils kurzzeitig schließt. Im Schließzustand schließt der erste Schaltkontakt 45 einen Stromkreis zwischen einer Stromquelle 47, z. B. der Kraftfahrzeugbatterie, und dem Stellelement 39 und der Schaltkontakt 46 einen Stromkreis zwischen der Stromquelle 47 und dem Stellelement 40. Sind mehrere Türen vorhanden, so sind in der Schließphase des Schaltkontaktes 45 alle Memory-Stellelemente 39 und in der Schließphase des Schaltkontaktes 46 alle Memory-Stellelemente 40 an die Stromquelle 47 angeschlossen und damit bestromt.

Die Funktionsweise der Zentralverriegelung 27 ist wie folgt:

Wird bei geschlossenen Türen die Fahrertür mittels des Fahrzeugschlüssels abgeschlossen, so wird der Schließzylinder 35 in Schließrichtung gedreht und dabei für eine vorbestimmte Zeitspanne der Schaltkontakt 45 geschlossen. Das Memory-Stellelement 39 wird damit an die Stromquelle 47 gelegt und erwärmt. Beim Übersteigen der kritischen Temperatur leistet das Memory-Stellelement 39 Formänderungsarbeit und zieht sich auf die Blocklänge der sog. "Tinel"-Spirale zusammen. Dadurch wird die Verstellschiene 38 in Richtung zum Stellelement 39 hin verschoben und schwenkt ihrerseits den Winkelhebel 29 entgegen Uhrzeigersinn. Diese Schwenkbewegung des Winkelhebels 29 läßt die Verriegelungsnase 28 auf den Schwenkhebel 19 gleiten und diesen gegen Schwenkbewegung verriegeln. Bei verriegeltem Schwenkhebel 19 ist über die Sperrnase 22 auch der Sperrhebel 13 gegen Drehung verriegelt. Die Tür ist verschlossen. Bei der Schwenkbewegung des Winkelhebels 29 wird auch der mit diesem starr gekoppelte Hebel 31 entgegen Uhrzeigersinn geschwenkt und über die Stange 32 der Türverriegelungsknopf 33 in seine Verriegelungsstellung gebracht. Unabhängig von der Zentralverriegelung 27 kann nunmehr eine Tür durch Ziehen des Türverriegelungsknopfes 33 entgegen Pfeilrichtung 37 in Fig. 1 entriegelt werden. Damit wird über die Stange 32 der Hebel 31 und mit diesem der Winkelhebel 29 im Uhrzeigersinn verschwenkt. Die Verstellschiene 38 wird in Richtung zum Stellelement 40 hin verschoben, wobei der Stift 42 in dem Schlitz 44 gleitet und das Memory-Stellelement 39 über Schlitz 43 und Stift 41 wieder aus seiner Blockstellung ausgezogen wird. Mit Schwenken des Winkelhebels 29 hebt die Verriegelungsnase 28 vom Schwenkhebel 19 ab, und das Hebelgestänge 15 ist entriegelt. Über die Grifftaste 17 kann die Tür geöffnet werden. Durch erneutes Niederdrücken des Türverriegelungsknopfes 33 in Pfeilrichtung 37 kann die Tür erneut manuell verriegelt werden. Dabei wird über den Hebel 31 wiederum der Winkelhebel 29 entgegen Uhrzeigersinn verschwenkt und verschiebt seinerseits die Verstellschiene 38 in Richtung auf das Memory-Verstellelement 39. Die beiden Stifte 41, 42 gleiten in ihren zugeordneten Schlitzen 43, 44. Beide Stellelemente 39, 40 behalten ihre gestreckte Form bei.

Wird mittels des Fahrzeugschlüssels das Türschloß 36 der Fahrertür wieder geöffnet, so wird der Schließzylinder 35 in umgekehrter Richtung gedreht und schließt dabei kurzzeitig den Schaltkontakt 46. Damit wird das Memory-Stellelement 40 vorübergehend an die Stromquelle 47 angeschlossen und erwärmt. Es zieht sich bei Übersteigen der kritischen Temperatur auf seine Blocklänge zusammen (Fig. 2) und zieht die Verstellschiene 38 unter Schwenken des Winkelhebels 29 im Uhrzeigersinn nach oben. Die Verriegelungsnase 28 wird vom Schwenkhebel 19 des Hebelgestänges 15 weggeschwenkt, und letzteres ist damit zum Schwenken durch die Grifftaste 17 wieder freigegeben. Wird die Grifftaste 17 betätigt, so wird durch die in Pfeilrichtung 24 sich bewegende Koppelstange 20 der Schwenkhebel 19 entgegen Uhrzeigersinn verschwenkt, zieht die Sperrschiene 21 nach oben, die ihrerseits mittels ihrer Sperrnase 22 den Sperrhebel 13 entgegen Federkraft verschwenkt. Der Sperrhebel 13 hebt aus dem Türriegel 10 aus, und der Türriegel 10 wird von seiner Rückstellfeder in Öffnungsrichtung (Pfeil Richtung 25) gedreht. Die Tür ist geöffnet und kann aufgeschwenkt werden.

Bei der beschriebenen Zentralverriegelung 27 kann auf die Stift-Schlitz-Verbindungen 41-44 zwischen der Verstellschiene 38 und dem Memory-Stellelementen 39, 40 verzichtet werden. Die Memory-Stellelemente 39, 40 werden dann unmittelbar mit der Verstellschiene 38 gekoppelt. Bei der manuellen Betätigung werden jedoch die als Memory-Stellelemente 39, 40 verwendeten relativ weichen "Tinel"-Spiralen bei jeder durch den Verriegelungsknopf 33 ausgelösten Verschiebebewegung der Verstellschiene 38 mitbewegt.

Bei der in Fig. 3 schematisch dargestellten modifizierten Verstellvorrichtung für die Verstellschiene 38 in der Zentralverriegelung 27 in Fig. 1 und 2 ist die ebenfalls gelenkig mit dem Winkelhebel 29 verbundene Verstellschiene 38′ mit einem quer abstehenden Ausleger 50 versehen. An dem Ausleger 50 greifen ein wiederum als "Tinel"-Spirale ausgebildetes Memory-Stellelement 51 und eine an sich bekannte Kugelschreibermechanik 52 mit einander entgegengerichteten Wirkrichtungen an. Die Kugelschreibermechanik 52 weist in bekannter Weise einen Raststift 53 auf, der von einer Rückstellfeder 54 belastet ist und von dieser an den Ausleger 50 angedrückt wird. Durch eine entsprechende geometrische Gestaltung einer hier nicht dargestellten Rasthülse fällt der Raststift 53 in bekannter Weise nach Durchlaufen einer Umschaltstellung 55 nacheinander und wechselweise in eine erste Raststellung 56 und in eine zweite Raststellung 57 zurück. Der Ausleger 50 ist nun derart an der Verstellschiene 38′ befestigt, daß in der ersten Raststellung 56 die Tür entriegelt ist, also die Verriegelungsnase 28 von dem Schwenkhebel 19 abgehoben ist (Fig. 2), und in der zweiten Raststellung 57 die Tür verriegelt, also die Verriegelungsnase 28 auf den Schwenkhebel 19 aufgeschwenkt ist (Fig. 2). Beim Schließen und Öffnen der Fahrertür mittels des Fahrzeugschlüssels und des dadurch hervorgerufenen Drehens des Schließzylinders 35 wird jeweils der gleiche Schaltkontakt 58 vorübergehend geschlossen und damit das Memory-Stellelement 51 an die Stromquelle 47 gelegt. Die "Tinel"-Spirale des Memory-Stellelements 51 wird erwärmt und zieht sich bei Überschreiten ihrer kritischen Temperatur auf Blocklänge zusammen. Dabei wird der Ausleger 50 soweit verschoben, daß der Raststift 53 seine Umschaltstellung 55 erreicht bzw. durchläuft. Ist das Öffnen des Schaltkontaktes 58 die Temperatur des Memory-Stellelements 51 wieder unter die kritische Temperatur abgesunken, so reicht die Rückstellkraft der Rückstellfeder 54 in der Kugelschreibermechanik 52 aus, um unter Längung der "Tinel"-Spirale den Raststift 53 in seine erste Raststellung 56 bzw. seine zweite Raststellung 57 zurückzuschieben, je nachdem ob er zuvor die zweite Raststellung 57 oder die erste Raststellung 56 eingenommen hatte. Im übrigen ist die Funktion des Türschließmechanismus wie zuvor beschrieben, so daß in Fig. 3 mit in Fig. 1 bzw. Fig. 2 übereinstimmende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Claims (6)

1. Verstelleinrichtung zum Verbringen eines Glieds, insbesondere Rückspiegel, Türverriegelungselemente u. dgl. an Kraftfahrzeugen, wechselweise in eine von zwei Endlagen, mit einem mit dem zu verstellenden Glied antriebsverbundenen Antriebsaggregat, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsaggregat zumindest ein, in Abhängigkeit von seiner Temperatur, zwischen zwei Betriebslagen bewegbares Memory-Stellelement (39, 40; 51) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Memory-Stellelemente (39, 40) vorgesehen sind, die mit einander entgegengesetzten Wirkrichtungen am Glied (38) in einer jeweils nur dessen Verbringen in die eine bzw. andere Endlage bewirkenden Weise angreifen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Memory-Stellelement (51) mit dem Glied (38′) in einer dessen Verbringen nur in eine Endlage bewirkenden Weise gekoppelt ist und daß zum Rückstellen des Glieds (38′) in die andere Endlage eine Kugelschreibermechanik (52) vorgesehen ist, die eine Rückstellfeder (54) und einen von dieser belasteten, mit dem Glied (38′) gekoppelten Raststift (53) aufweist, der nach Durchlaufen einer Umschaltstellung (55) wechselweise in eine der einen Endlage des Glieds (38′) zugeordneten ersten Raststellung (56 bzw. 57) und in eine der anderen Endlage des Glieds (38′) zugeordnete zweite Raststellung (57 bzw. 56) zurückfällt, und daß der Raststift (53) mit dem Memory- Stellelement (51) derart gekoppelt ist, daß er bei dessen Erwärmung seine Umschaltstellung (55) durchläuft.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Glied ein Türverriegelungsglied (16) in einer Türschließanlage mit Zentralverriegelung (27) eines Kraftfahrzeugs ist, das einen Türschließmechanismus in der einen Endlage verriegelt und in der anderen Endlage entriegelt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 und Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Türverriegelungsglied (16) einen Schwenkhebel (29) mit Verriegelungsnase (28) und eine quer zur Schwenkhebelachse axial verschiebbare Verstellschiene (38) aufweist, an der der Schwenkhebel (29) mit seinem von der Verriegelungsnase (28) abgekehrten Hebelarm angelenkt ist, daß die beiden Memory-Stellelemente (39, 40) an in Verschieberichtung einander gegenüberliegenden Seiten der Verstellschiene (38) mit dieser gekoppelt sind und daß die Kopplung jeweils durch eine Stift-Schlitzverbindung vorgenommen ist, deren Schlitz (43 bzw. 44) sich ausgehend vom Stift (41 bzw. 42) entgegen der Stellrichtung des zugeordneten Memory-Stellelements (39 bzw. 40) mit mindestens einer dem Stellweg des Memory-Stellelements (39 bzw. 40) entsprechenden axialen Länge erstreckt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. die Memory-Stellelemente (39, 40; 51) solche mit Einwegeffekt sind, beispielsweise Zugfedern aus Nickel-Titan ("Tinel"-Spirale).