DE4041480A1

DE4041480A1 - Kraftfahrzeug mit elektromotorischer einrichtung fuer die betaetigung von verstellbaren funktionsteilen und funktionsaggregaten

Info

Publication number: DE4041480A1
Application number: DE4041480A
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl Ing Schueler
Original assignee: Kiekert AG
Current assignee: Kiekert AG
Priority date: 1990-12-22
Filing date: 1990-12-22
Publication date: 1992-06-25

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit elektromotorischer Ein richtung für die Betätigung von verstellbaren Funktionsteilen und Funktionsaggregaten des Kraftfahrzeuges mit Elektromotor und Ge triebe, die in oder an einem Einrichtungsgehäuse angeordnet sind, wobei das Getriebe eine Abtriebswelle aufweist. - Bei den verstell baren Funktionsteilen und Funktionsaggregaten kann es sich z. B. um Kraftfahrzeugtüren, Kraftfahrzeugklappen, um heb- und senkbare Kraftfahrzeugfensterscheiben und um Kraftfahrzeugtürverschlüsse han deln. Im letzteren Fall gehört die Einrichtung einer Zentralverriege lungseinrichtung an.

Bei dem aus der Praxis bekannten Kraftfahrzeug, von dem die Erfin dung ausgeht, ist das Getriebe ein übliches Stirnradgetriebe mit Über setzungsfunktion für eine Übersetzung ins Langsame. Dabei ist eine wahlweise manuelle Betätigung der verstellbaren Funktionsteile und Funktionsaggregate nur möglich, indem entweder die Antriebswelle des Elektromotors manuell gedreht wird, oder indem erst der Kraftschluß im oder am Getriebe mittels einer zusätzlich erforderlichen Kupplung aufgehoben wird und dann das verstellbare Funktionsteil direkt oder über den freigegebenen Teil des Getriebes manuell betätigt wird. Im ersten Fall ist eine nach Maßgabe der Getriebeübersetzung und in der Regel sehr hohe Zahl von kreisenden Betätigungsbewegungen notwen dig, um das Funktionselement manuell in eine (entgegengesetzte) End stellung zu bringen. Im zweiten Fall ist für eine wahlweise manuelle Bedienung eine komplizierte Kupplung erforderlich, zudem ist die Be dienung sehr kompliziert, da zunächst die Kupplung ausgekuppelt werden muß, dann die manuelle Betätigungsbewegung erfolgt und daraufhin gegebenenfalls die Kupplung wieder eingekuppelt werden muß. Aufgrund der genannten Nachteile wird bei den soweit bekannten Kraftfahrzeugen in der Regel auf eine wahlweise manuelle Betätigung der Funktionsteile bzw. Funktionsaggregate verzichtet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug mit elektromotorischer Einrichtung für die Betätigung von verstellbaren Funktionsteilen und Funktionsaggregaten des Kraftfahrzeuges zu schaffen, bei dem die Betätigung der Funktionsteile bzw. Funktions aggregate wahlweise und auf eine einfache Weise auch manuell durch führbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale:

a) das Getriebe ist ein Umlaufrädergetriebe mit Außen kranz, Planetenträger mit Planetenrädern und Sonnen rad, wobei die Abtriebswelle an den Planetenträger an geschlossen ist und das Sonnenrad einen zylindrischen Fortsatz aufweist,
b) es ist eine Bremseinrichtung vorgesehen, die einen zweiarmigen Hebel aufweist, der am Einrichtungsgehäuse gelagert und einerseits mit einem Bremshebelarm an den zylindrischen Fortsatz des Sonnenrades bremsend anleg bar ist sowie andererseits einen Bremsbetätigungshebel arm aufweist,
c) der Elektromotor besitzt auf seiner Welle eine Schnecke, die mit der Welle drehfest verbunden und auf der Welle axial verschiebbar ist und mit dem als Schneckenrad ausgebildeten Außenkranz des Umlaufrädergetriebes kämmt,

wobei der Bremsbetätigungshebelarm mit der Schnecke verbunden und bei deren axialer Verschiebung betätigbar sowie außerdem an eine Rückstellfederanordnung angeschlossen ist. Der Elektromotor ist zweck mäßigerweise mit unterschiedlichen Drehrichtungen antreibbar, um die Betätigungsbewegung in der einen Richtung oder in der anderen Rich tung ausführen zu können.

Wird der Elektromotor eingeschaltet, so läuft er an und die Schnecke treibt den als Schneckenrad ausgeführten Außenkranz des Umlaufräder getriebes. Dabei setzt der Außenkranz dem Anlaufvorgang einen Wider stand entgegen, z. B. aufgrund seines Trägheitsmomentes. Dieser Widerstand einerseits und das Drehmoment des Elektromotors anderer seits bewirken eine axiale Verschiebung der Schnecke auf der Welle. Dadurch wird der Bremshebel gegen den Druck bzw. Zug der Rück stellfederanordnung mitgenommen. Im Zuge mit der axialen Verschie bung der Schnecke wird somit die Bremseinrichtung, die auf das Sonnenrad wirkt, betätigt. Da die Planetenräder einerseits mit dem Außenkranz des Sonnenrades und andererseits mit dem Innenkranz des Schneckenrades kämmen, und da nunmehr das Sonnenrad durch die Bremseinrichtung drehfest festgehalten wird, wird das Drehmoment des Elektromotors auf den Planetenträger und damit auf die Abtriebswelle übertragen.

Bei der wahlweisen manuellen Betätigung durch Drehen des Sonnen rades findet die Umkehrung des beschriebenen Prinzips statt. Auf grund des hohen Übersetzungsverhältnisses eines Antriebs mit Schnecke und Schneckenrad wird das Schneckenrad bzw. der Außenkranz des Umlaufrädergetriebes praktisch drehfest festgehalten. Damit wird das Drehmoment des Sonnenrades, das manuell aufgebracht wird, auf den Planetenträger und damit auf die Abtriebswelle übertragen.

Es versteht sich, daß es im Rahmen der Erfindung liegt, das Umlauf rädergetriebe hinsichtlich der Übersetzung den jeweiligen Anforde rungen anzupassen. Es versteht sich weiterhin, daß die Stellkraft der Rückstellfeder zweckmäßigerweise verstellbar ist, beispielsweise über entsprechende Schrauben, die eine Vorspannung bewirken. Es liegt außerdem im Rahmen der Erfindung, zusätzlich zu dem Widerstand, den der Außenkranz dem Anlaufvorgang nach dem Einschalten des Elektromotors aufgrund seines Trägheitsmoments entgegensetzt, weitere Widerstände wirken zu lassen. Dies empfiehlt sich insbesondere, wenn das Trägheitsmoment des Außenkranzes sehr gering ist. Am zweckmäßigsten wird ein solcher zusätzlicher Widerstand durch Reibung be wirkt. Eine Reibung kann z. B. durch geeignete Federelemente aufge bracht werden. Eine solche Reibungsfeder kann sowohl auf das Schneckenrad als auch auf das Sonnenrad bzw. dessen zylinderischen Fortsatz einwirken.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. So kann an das Sonnenrad ein Kurbelarm angeschlossen sein, wenn beispielsweise ein heb- und senkbares Fenster des Kraftfahrzeuges betätigt werden soll. Eine be vorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der zweiarmige Bremshebel einen als Gabel ausgeführten Brems hebelarm aufweist, dessen Gabelarme einander gegenüberliegend an den zylindrischen Fortsatz des Sonnenrades anlegbar sind, daß der Bremsbetätigungshebelarm ebenfalls als Gabel ausgeführt ist und mit seinen Gabelarmen beidseits an die Schnecke angelegt ist und daß zwischen den Gabelarmen des Betätigungshebelarmes die Rückstellfeder anordnung vorgesehen ist. Das Umlaufrädergetriebe kann einen ge schlossenen Außenkranz aufweisen, wenn der Hub es für die Betäti gung der Funktionsteile oder Funktionsaggregate verlangt. Wenn nur ein verhältnismäßig kleiner Hub erforderlich ist, kann das Umlaufge triebe auch einen als Teilkranz ausgeführten Außenkranz aufweisen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausfüh rungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 die Einrichtung für die Betätigung von verstellbaren Funk tionsteilen oder Funktionsaggregaten eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges,

Fig. 2 einen Schnitt in Richtung A-D durch den Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt in Richtung E-E durch den Gegenstand nach Fig. l und

Fig. 4 entsprechend der Fig. 1 eine andere Ausführungsform der Einrichtung.

Die in den Figuren dargestellte elektromotrische Einrichtung gehört einem Kraftfahrzeug an und dient für die Betätigung von verstellbaren Funktionsteilen oder Funktionsaggregaten des Kraftfahrzeuges, wie sie einleitend beispielsweise aufgeführt sind. Zum grundsätzlichen Aufbau gehören ein Elektromotor 1 und ein Getriebe 2. Der Elektromotor 1 und das Getriebe 2 sind in oder an einem Einrichtungsgehäuse 3 ange ordnet. Das Getriebe 2 weist eine Abtriebswelle 4 auf.

Insbesondere aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. l und 2 entnimmt man, daß das Getriebe 2 ein Umlaufrädergetriebe mit Außenkranz 5, Planetenträger 6, darauf gelagerten Planetenrädern 7 und Sonnenrad 8 ist. Die Abtriebswelle 4 ist an den Planetenträger 6 angeschlossen. Das Sonnenrad 8 weist einen zylindrischen Fortsatz 9 auf. Im übrigen ist eine besondere Bremseinrichtung 10 vorgesehen. Diese besteht aus zumindest einem zweiarmigen Bremshebel 11, der am Einrichtungsgehäuse 3 bei 12 gelagert und einerseits mit einem Brems hebelarm 13 an den zylindrischen Fortsatz 9 des Sonnenrades 8 brem send anlegbar ist, der aber andererseits einen Bremsbetätigungshebel arm 14 aufweist. Der Elektromotor 1 besitzt auf seiner Welle 15 eine Schnecke 16, die mit der Welle 15 drehfest verbunden und auf der Welle 15 axial verschiebbar ist. Die Schnecke 16 kämmt mit dem als Schneckenrad ausgebildeten Außenkranz 5 des Umlaufrädergetriebes. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Bremsbetätigungshebelarm 14 mit der Schnecke 16 verbunden und bei deren axialer Verschiebung betätigbar sowie außerdem an eine Rückstellfederanordnung 17 ange schlossen ist. Die Funktion dieser Einrichtung ist weiter oben schon erläutert worden. Im Ausführungsbeispiel ist an das Sonnenrad 8 ein Kurbelarm 18 angeschlossen.

Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Er findung weist der zweiarmige Bremshebel 11 einen als Gabel ausge führten Bremshebelarm 13 auf, wobei die Gabelarme einander gegen überliegend an den zylindrischen Fortsatz 9 des Sonnenrades 8 anleg bar sind. Außerdem besitzt der Bremshebel 11 einen Bremsbetätigungs hebelarm 14, der ebenfalls als Gabel ausgeführt ist und mit seinen Gabelarmen beidseits an die Schnecke 16 angelegt ist. Zwischen den Gabelarmen des Bremsbetätigungshebelarmes 14 befindet sich die Rück stellfederanordnung 17, die außerdem am Einrichtungehäuse 3 festge legt ist. Ihre Vorspannung kann einstellbar sein. Bei der Ausfüh rungsform nach den Fig. 1 sowie 2 und 3 weist das Umlaufräderge triebe einen geschlossenen Außenkranz 5 auf. Mit dieser Einrichtung kann ein beliebig großer Hub verwirklicht werden. Bei der Ausfüh rungsform nach Fig. 4 besitzt das Umlaufrädergetriebe einen als Teil kranz ausgeführten Außenkranz 5. Das ist möglich, wenn nur ein kleiner Hub erforderlich ist.

Claims

1. Kraftfahrzeug mit elektromotorischer Einrichtung für die Betäti gung von verstellbaren Funktionsteilen und Funktionsaggregaten mit Elektromotor und Getriebe, die in oder an einem Einrichtungsgehäuse angeordnet sind, wobei das Getriebe eine Abtriebswelle aufweist, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale:

a) das Getriebe (2) ist ein Umlaufrädergetriebe mit Außen kranz (5), Planetenträger (6) mit Planetenrädern (7) und Sonnenrad (8), wobei die Abtriebswelle (4) an den Planetenträger (6) angeschlossen ist und das Sonnen rad (8) einen zylindrischen Fortsatz (9) aufweist,
b) es ist eine Bremseinrichtung (10) vorgesehen, die einen zweiarmigen Bremshebel (11) aufweist, der am Einrich tungsgehäuse (3) gelagert und einerseits mit einem Bremshebelarm (13) an den zylindrischen Fortsatz (9) des Sonnenrades (8) bremsend anlegbar ist sowie andererseits einen Bremsbetätigungshebelarm (14) auf weist,
c) der Elektromotor (1) besitzt auf seiner Welle (15) eine Schnecke (16), die mit der Welle (15) drehfest ver bunden und auf der Welle (15) axial verschiebbar ist und mit dem als Schneckenrad ausgebildeten Außen kranz (5) des Umlaufrädergetriebes kämmt, wobei der Bremsbetätigungshebelarm (14) mit der Schnecke (16) ver bunden und bei deren axialer Verschiebung betätigbar sowie außer dem an eine Rückstellfederanordnung (17) angeschlossen ist.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an das Sonnenrad (8) ein Kurbelarm (18) angeschlossen ist.

3. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der zweiarmige Bremshebel (11) einen als Gabel ausge führten Bremshebelarm (13) aufweist, deren Gabelarme einander gegen überliegend an den zylindrischen Fortsatz (9) des Sonnenrades (8) anlegbar sind, daß der Bremsbetätigungshebelarm (14) ebenfalls als Gabel ausgeführt und mit seinen Gabelarmen beidseits an die Schnecke (16) angelegt ist und daß zwischen den Gabelarmen des Bremsbetäti gungshebelarmes (14) die Rückstellfederanordnung (17) vorgesehen ist.

4. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß das Umlaufrädergetriebe (5 bis 9) einen geschlossenen Außenkranz (5) aufweist.

5. Kraftfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlaufrädergetriebe (5 bis 9) einen als Teilkranz ausgeführten Außen kranz (5) aufweist.