DE4215374A1 - Motorgetriebene betaetigungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Diese dient beispielsweise zur Verriegelung einer Tür eines Auto­ mobils.

Eine motorgetriebene Betätigungsvorrichtung dieser Art ist offenbart in der geprüften japanischen Pa­ tentveröffentlichung Sho-58-47 551/(1983) und in den ungeprüften japanischen Patentveröffentlichungen Sho-60-1 13 856/(1985) und Sho-60-2 53 680/(1985). Um die Tür nicht nur durch Fernsteuerung zu verriegeln und zu entriegeln, sondern auch durch manuelle Betäti­ gung, enthält die motorgetriebene Betätigungsvorrich­ tung normalerweise einen Kupplungsmechanismus, der einen Türverriegelungsmechanismus vom Motor trennt, wobei eine Ausnahme hiervon dann besteht, wenn die Betätigungsvorrichtung die Tür durch Fernsteuerung ver- oder entriegelt.

Fig. 6 ist eine Vorderansicht der Installation der vorbeschriebenen Türverriegelungs-Betätigungsvorrich­ tung. Fig. 7 ist eine Draufsicht auf die innere Struktur der Betätigungsvorrichtung. Fig. 8 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 7. Fig. 9 zeigt eine Verbindungsstange im einzelnen. Fig. 10 ist eine auseinandergezogene Perspektivdarstellung eines Kupplungsmechanismus. Wie in den Figuren ge­ zeigt ist, ist die Türverriegelungs-Betätigungsvor­ richtung 1 über einen Stab 3 mit einem Kupplungsme­ chanismus 2 gekoppelt. Genauer gesagt, weist die Be­ tätigungsvorrichtung 1 eine Ausgangswelle 4 auf, an der eine Verbindungsstange 5 befestigt ist. Das freie Ende der Verbindungsstange 5 ist durch eine Klammer 6 mit einem Ende des Stabes 3 gekoppelt, dessen anderes Ende mit einem Stift in Eingriff ist, der sich in der Mitte eines Hebels 2a befindet, der am Ende einen Verriegelungsknopf 2b aufweist. Die Betätigungsvor­ richtung 1 besitzt ein Gehäuse aus einem Körper 7 aus synthetischem Harz und einer mit diesem durch Schrau­ ben verbundenen Abdeckung 8. Der Körper 7 ist an bei­ den Enden mit Befestigungselementen 9 versehen, von denen jedes ein Durchgangsloch 9a mit einem Aus­ schnitt aufweist. Mittels der Befestigungselemente 9 ist die Betätigungsvorrichtung durch Schrauben inner­ halb der Tür befestigt. Die mit dem Verriegelungsme­ chanismus 2 gekoppelte Ausgangswelle 4 ist über eine Dichtung 12 mit einer im Körper 7 ausgebildeten Boh­ rung 10 in Eingriff, derart, daß sie aus dem Körper 7 nach außen vorsteht.

Ein Elektromotor 13 ist im Körper 7 angeordnet. Der Motor 13 hat eine Ausgangswelle 13a, auf der zur Ge­ schwindigkeitsherabsetzung ein kleines Zahnrad 14 befestigt ist. Dieses ist in Eingriff mit einem Zahn­ rad 15, das über eine in Drehrichtung elastische Fe­ der 16 mit einem Ritzel 17 gekoppelt ist. Das Ritzel 17 ist mit den Außenzähnen eines Kupplungs-Eingangs­ zahnrads 21 in Eingriff. Dieses hat, wie in Fign. 11A bis 11C gezeigt ist, Rollenführungswände 21a und 21a wie die Schrägen eines Sektors und eine bogenförmige Hebelöffnung 21b. Die Rollenführungswände 21a und 21a sind, wie Fig. 11A zeigt, mit Rollen 22 in Eingriff, die mit beiden Enden einer Rückstellfeder 23 gekop­ pelt sind. Eine Bremsfeder 20 ist elastisch auf einer Hebeltrommel 19 befestigt. Die Bremsfeder 20 liegt mit beiden Endabschnitten 20a an einem Anschlag 7a des Körpers 7 an, so daß sie fest positioniert ist. Ein Hebel 19a steht auf einer Seite der Hebeltrommel 19 hervor und ist die Hebelöffnung 21b des Kupplungs- Eingangszahnrads 21 eingesetzt. Ein Kupplungs-Aus­ gangszahnrad 24 hat Übertragungsvorsprünge 24a, die mit einer Innenwand 21c des Kupplungs-Eingangszahn­ rads 21 in Eingriff stehen, so daß dieses mit dem Kupplungs-Ausgangszahnrad 24 kombiniert ist. Das Kupplungs-Eingangszahnrad 21, die Hebeltrommel 19 und das Kupplungs-Ausgangszahnrad 24 sind drehbar auf derselben Kupplungswelle 25 angeordnet. Das Kupp­ lungs-Ausgangszahnrad 24 besitzt ein Zahnrad 24d, das mit einem Ausgangszahnrad 26 in Eingriff steht. Das Ausgangszahnrad 26 weist einen Vorsprung 26a auf, der elastisch mit einer Platte in Eingriff steht, die durch Verstemmen auf der Ausgangswelle 4 befestigt ist.

Es wird nun die Arbeitsweise der so ausgebildeten Betätigungsvorrichtung beschrieben. Wenn der Verrie­ gelungsmechanismus 2 sich im Entriegelungszustand befindet, wobei der Verriegelungsknopf 2b nach oben gezogen ist, befindet sich die Verbindungsstange 5 der Betätigungsvorrichtung 1 auf der "UNLOCK"-Seite. Wenn in diesem Zustand die Bedienungsperson einen vorgegebenen Schalter (nicht gezeigt) auf "LOCK" ein­ stellt, wird ein (nicht gezeigter) Haltekreis akti­ viert, so daß der Motor 13 sich für eine vorgegebene Zeitspanne (zum Beispiel 0,5 Sekunden) dreht, wobei die Drehung des Motors über das kleine Zahnrad 14 und das Reduktionszahnrad 15 zum Ritzel 17 übertragen wird, während die Feder 16 gedreht und zusammenge­ drückt wird.

Die Drehung des Ritzels 17 wird zum Kupplungs-Ein­ gangszahnrad 21 übertragen, so daß die Kupplung ver­ bunden ist. Dies wird im einzelnen beschrieben. Wie in Fig. 11A gezeigt ist, wird das Kupplungs-Eingangs­ zahnrad 21 in bezug auf den Hebel 19a im Uhrzeiger­ sinn gedreht. Hierbei wird eine Bewegung der Rolle 22 durch den Hebel 19a verhindert, während die Rück­ stellfeder 23 gestreckt wird. Als Folge hiervon wird die Rolle 22 radial nach außen entlang der Rollenfüh­ rungswand 21a bewegt, bis sie gegen die Innenwand 21c des Kupplungs-Eingangszahnrades stößt (Fig. 11B). Bei diesem Vorgang gleitet die Bremsfeder 20 auf der He­ beltrommel 19, und daher wird der Hebel 19a mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Kupplungs-Eingangs­ zahnrad 21 gedreht.

Bei der Drehung des Kupplungs-Eingangszahnrades 21 gelangt die radial nach außen bewegte Rolle 22 in Eingriff mit dem Übertragungsvorsprung 24a des Kupp­ lungs-Ausgangszahnrades 24, wodurch dieses gedreht wird. Wenn das Kupplungs-Ausgangszahnrad 24 auf diese Weise gedreht wird, wird die Ausgangswelle 4 über das Ausgangszahnrad 26 und die Platte 27 gedreht, so daß der Hebel 2a über die Verbindungsstange und den Stab 3 nach unten gezogen wird. Im Ergebnis wird der Ver­ riegelungsmechanismus 2 betätigt, wie durch die strichpunktierten Linien angedeutet ist, d. h., er wird in den Verriegelungszustand gebracht. Nachdem eine vorbestimmte Zeitspanne vergangen ist, wird die Stromzuführung durch ein Zeitglied unterbrochen, so daß die Rückstellkraft der Feder 16 ein Drehen des Motors 13 in der Rückwärtsrichtung bewirkt. Als Er­ gebnis dieser Rückwärtsdrehung lösen sich das Kupp­ lungs-Eingangszahnrad 21 und das Kupplungs-Ausgangs­ zahnrad 24 voneinander, wie durch die gestrichelten Linien in Fig. 11C angezeigt ist. Daher wird die Rol­ le 22 durch die elastische Kraft der Rückstellfeder 23 in ihre Ausgangslage (Fig. 11A) zurückgebracht, so daß die Kupplung getrennt ist. Die vorhergehende Be­ schreibung ist in gleicher Weise anwendbar auf einen Vorgang, bei dem die verriegelte Tür automatisch en­ triegelt wird, und einen Vorgang, bei dem die entrie­ gelte Tür manuell verriegelt wird.

Wenn bei dieser bekannten motorgetriebenen Betäti­ gungsvorrichtung die Rückstellfeder 23 ermüdet oder die Zahnräder einen erhöhten Widerstand gegen Drehung aufgrund niedriger Temperaturen zeigen, wird die Dre­ hung des Motors in Rückwärtsrichtung nach Beendigung der Operation der Betätigungsvorrichtung herabgesetzt mit der Folge, daß die Rolle 22 nicht mehr in ihre Anfangslage in der Kupplung zurückkehrt. Wenn in die­ sem Zustand der nächste Vorgang (in entgegengesetzter Richtung) durchgeführt wird, dann kann die Rolle 22 aus ihrer vorbestimmten Arbeitsposition bewegt wer­ den, wobei sie durch den Übertragungsvorsprung 24a des Kupplungs-Ausgangszahnrades 24 geschoben wird. Hierdurch kann die Rolle 22 von der Rückstellfeder 23 getrennt werden, d. h. der Kupplungsmechanismus kann brechen. Zusätzlich ist es sehr mühsam, die Rollen 22 mit der Rückstellfeder 23 zu verbinden.

Es ist demgemäß die Aufgabe der vorliegenden Erfin­ dung, die mit der bekannten motorgetriebenen Betäti­ gungsvorrichtung verbundenen Nachteile und Schwierig­ keiten zu vermeiden. Genauer gesagt, besteht die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe darin, eine motor­ getriebene Betätigungsvorrichtung zu schaffen, in der der Kupplungsmechanismus stoßfrei arbeitet und vor Schäden bewahrt bleibt, und bei der die Rollen mit großer Wirksamkeit mit der Rückstellfeder verbunden werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfin­ dungsgemäßen Betätigungsvorrichtung ergibt sich aus Anspruch 2. Gemäß der Erfindung ist eine motorgetrie­ bene Betätigungsvorrichtung vorgesehen, in der ein Kupplungsmechanismus zwischen einem Antriebsteil, das mit der Welle eines Elektromotors zusammenarbeitet, und einen angetriebenen Teil, das mit einer Ausgangs­ welle zusammenarbeitet, das Drehmoment vom Antriebs­ teil zum angetriebenen Teil überträgt, wobei die Übertragung des Drehmoments unterbrochen wird, wenn der Elektromotor angehalten wird. Der Kupplungsmecha­ nismus ist radial und in Umfangsrichtung bewegbar, wenn der Motor sich dreht, und weist ein Paar von Kupplungsteilen auf, die über eine Rückstellfeder miteinander gekoppelt sind. Die Kupplungsteile werden durch einen Hebel betätigt, der geeignet ist zur Übertragung eines vorbestimmten Drehmoments auf einen Körper, und sie befinden sich zwischen dem Antriebs­ teil und dem angetriebenen Teil und werden, wenn der Motor angehalten wird, in anfänglichen Positionen plaziert, um die Drehmomentübertragung freizugeben, in welchen gemäß der Erfindung die Kupplungsteile in im Antriebsteil ausgebildete Gleiteinschnitte einge­ setzt sind und mit einem Kupplungsanschlag gehalten werden, so daß sie sich nur linear bewegen können.

Weiterhin ist eine motorgetriebene Betätigungsvor­ richtung vorgesehen, in der ein Kupplungsmechanismus zwischen einem Antriebsteil, das mit einer Motorwelle eines Elektromotors zusammenarbeitet, und einem ange­ triebenen Teil, das mit einer Ausgangswelle zusammen­ arbeitet, das Drehmoment vom Antriebsteil zum ange­ triebenen Teil überträgt, wobei die Übertragung des Drehmoments unterbrochen wird, wenn der Elektromotor angehalten wird. Der Kupplungsmechanismus ist radial und in Umfangsrichtung bewegbar, wenn der Motor sich dreht, und weist ein Paar von Kupplungsteilen auf, die über eine Rückstellfeder miteinander gekoppelt sind. Die Kupplungsteile werden durch einen Hebel betätigt, der geeignet ist, ein vorbestimmtes Drehmo­ ment zu einem Körper zu übertragen. Die Kupplungstei­ le befinden sich zwischen dem Antriebsteil und dem angetriebenen Teil und werden, wenn der Motor ange­ halten wird, in anfänglichen Positionen plaziert, um die Drehmomentübertragung freizugeben. Gemäß der Er­ findung hat jedes der Kupplungsteile einen Vorsprung in der Mitte und eine Nut um den Vorsprung herum, und beide Endabschnitte der Rückstellfeder werden um die Vorsprünge herum gewunden, so daß in die Nuten einge­ bracht werden, und dann mit den Kupplungsteilen ver­ bunden, indem die Vorsprünge durch Verstemmen ver­ formt werden.

Wenn bei der motorgetriebenen Betätigungsvorrichtung nach der Erfindung der nächste Vorgang (in entgegen­ gesetzter Richtung) ausgeführt wird, bevor die Kupp­ lungsteile in ihrer ursprünglichen Position plaziert sind, wird das von dem Übertragungsvorsprung des ge­ triebenen Teils geschobene Kupplungsteil durch den Kupplungsanschlag in der Richtung der Bewegung be­ grenzt, so daß verhindert wird, daß der Kupplungsme­ chanismus durch sein ungenügende Trennung beschädigt wird.

Weiterhin sind bei der motorgetriebenen Betätigungs­ vorrichtung die Kupplungsteile sicher mit der Rück­ stellfeder durch Verstemmen verbunden, und daher fin­ det keine Trennung der Kupplungsteile von der Rück­ stellfeder statt, wenn sie von den Übertragungsvor­ sprüngen des angetriebenen Teils geschoben werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher er­ läutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine auseinandergezogene Perspektiv­ darstellung eines Kupplungsmechanismus in einer motorgetriebenen Betätigungs­ vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 die Vorderansicht von Kupplungsteilen und einer Rückstellfeder, die durch Verstemmen miteinander verbunden wer­ den sollen,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Kupplungs­ teils und der Rückstellfeder nach Fig. 2,

Fig. 4 die Vorderansicht der Kupplungsteile und der Rückstellfeder, die durch Ver­ stemmen miteinander verbunden sind,

Fig. 5 eine Seitenansicht eines Kupplungs­ teils und der Rückstellfeder nach Fig. 4,

Fig. 6 die Vorderansicht einer bekannten mo­ torgetriebenen Betätigungsvorrichtung, die für eine Türverriegelung in einem Automobil verwendet wird,

Fig. 7 den inneren Aufbau der bekannten mo­ torgetriebenen Betätigungsvorrichtung,

Fig. 8 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 7,

Fig. 9 die Ansicht einer Verbindungsstange im Detail,

Fig. 10 eine auseinandergezogene Perspektiv­ darstellung eines Kupplungsmechanismus in einer bekannten motorgetriebenen Betätigungsvorrichtung, und

Fig. 11 Darstellungen zur schrittweisen Erläu­ terung der Arbeitsweise des bekannten Kupplungsmechanismus.

Fig. 1 enthält eine auseinandergezogene Perspektiv­ darstellung eines Kupplungsmechanismus in der motor­ getriebenen Betätigungsvorrichtung nach der Erfin­ dung. In diesem Kupplungsmechanismus sind die Hebel­ trommel 19 und das getriebene Teil, nämlich der Kupp­ lungs-Ausgangszahnrad 24 die gleichen wie beim vor­ beschriebenen bekannten Kupplungsmechanismus, jedoch ist eine Struktur zum Halten von Kupplungsteilen, nämlich die Rollen 22 in einem Antriebsteil und das Kupplungs-Eingangszahnrad 21, und eine Struktur zur Kopplung der Rollen 22 mit der Rückstellfeder 23 un­ terschiedlich gegenüber denen der bekannten Vorrich­ tung. In Fig. 1 sind Teile, die funktionsmäßig sol­ chen entsprechen, die in Verbindung mit der bekannten motorgetriebenen Betätigungsvorrichtung beschrieben wurden, daher mit den gleichen Bezugszeichen verse­ hen. Das Kupplungs-Eingangszahnrad 21 weist Gleitein­ schnitte 21g zur Aufnahme von Endbereichen der Rollen 22 auf einer Seite sowie Gleitwände 21h auf, die ei­ nen geringfügig größeren Abstand von den Rollenfüh­ rungswänden 21a haben als der Außendurchmesser 22 beträgt.

Die Fig. 2 bis 5 enthalten Darstellungen für eine Erläuterung der Verbindung der Rollen 22 mit der Rückstellfeder 23. Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, ist ein Vorsprung 22a auf jeder der Rollen 22 in deren Mitte ausgeformt und eine Nut 22b ist um den Vorsprung 22a herum ausgebildet. Beide Endabschnitte 23a der Rückstellfeder 23 werden in die Nuten 22b eingebracht, indem sie um den jeweiligen Vorsprung 22a herumgewunden werden. Danach werden die Vorsprün­ ge 22a verformt, d. h. sie werden mit der nach innen gewölbten Endfläche 40a einer Verstemmschablone 40 geschmolzen, die an den Stellen 22c gemäß Fign. 4 und 5 erwärmt ist, so daß die Endabschnitte 23a der Rück­ stellfeder 23 jeweils mit der zugeordneten Rolle 22 fest verbunden sind. Die so mit der Rückstellfeder verbundenen Rollen 22 werden in die Gleiteinschnitte 21g des Kupplungs-Eingangszahnrades 22 eingesetzt, und sie werden von einer Platte 29 mit Löchern 29a gestützt, die über den Rollen 22 plaziert wird. In diesem Fall werden auf dem Kupplungs-Eingangszahnrad 21 ausgebildete Stifte 21e in Eingriff mit den Löchern 29a der Platte 29 gebracht und durch Verstem­ men mit dieser verbunden.

In dem Fall, wo zum Zeitpunkt der Unterbrechung der Stromzuführung zum Motor nach der Betätigung des Kupplungsmechanismus das Drehmoment zur Rückwärtsdre­ hung des Motors nicht groß genug ist, beispielsweise weil die Rückstellfeder ermüdet ist oder die Zahnrä­ der wegen zu niedriger Temperatur einen zu hohen Wi­ derstand gegen die Drehung entwickeln, so daß es vor­ übergehend unmöglich ist, die Rolle 22 in ihre an­ fängliche Stellung zurückzubringen, bewirkt die fol­ gende Operation der Betätigungsvorrichtung, daß der Übertragungsvorsprung 24a des Kupplungs-Ausgangszahn­ rades 24 die Rolle 22 in die Richtung schiebt, die entgegengesetzt zur Richtung verläuft, in der die Rolle für den Kupplungseingriff bewegt wurde, so daß die Rolle 22 entlang der Gleitwand 21h in die anfäng­ liche Stellung zurückkehrt.

Wie beschrieben wurde, sind die Rollen 22 fest mit der Rückstellfeder 23 durch Verstemmen verbunden. Selbst wenn die Übertragungsvorsprünge 24a gegen die Rollen 22 stoßen, werden diese daher niemals von der Rückstellfeder 23 gelöst, d. h. es wird eine Beschädi­ gung des Kupplungsmechanismus vermieden. Die Rollen 22 werden mit der Rückstellfeder 23 verbunden, indem die Vorsprünge 22c der Rollen thermisch verformt wer­ den, d. h. die Verbindung der Rollen mit der Rück­ stellfeder kann auf einfache Weise erreicht werden, ohne daß ein aufwendiger maschineller Vorgang erfor­ derlich ist. Die Platte 29 verhindert, daß die Rollen 22 nach außen bewegt werden, und sie hält die Lage der Rollen 22 in bezug auf die Gleitwände 21h unver­ ändert.

Während die Erfindung unter Bezugnahme auf eine Betä­ tigungsvorrichtung zum Verriegeln von Automobiltüren beschrieben wurde, ist die technische Lehre der Er­ findung in weitem Maße anwendbar auch auf andere mo­ torgetriebene Betätigungsvorrichtungen.

Wie beschrieben wurde, werden bei der motorgetriebe­ nen Betätigungsvorrichtung nach der Erfindung die Kupplungsteile in die im Antriebsteil ausgebildeten Gleiteinschnitte eingesetzt und durch den Kupplungs­ anschlag gehalten, so daß eine lineare Bewegung mög­ lich ist. Dies verhindert, daß der Kupplungsmechanis­ mus durch eine unzureichende Trennung beschädigt wird.

Die Kupplungsteile sind mit der Rückstellfeder durch Verstemmen verbunden. Hierdurch wird das Problem ver­ mieden, daß die Kupplungsteile von der Rückstellfeder getrennt werden, wenn die Trennung des Kupplungsme­ chanismus unzureichend ist. Weiterhin können aus dem gleichen Grund die Kupplungsteile mit der Rückstell­ feder mit hoher Wirksamkeit verbunden werden.

Claims (2)

1. Motorgetriebene Betätigungsvorrichtung mit einem Kupplungsmechanismus (19, 20, 22, 23), der zwischen einem mit einer Motorwelle (13a) eines Elektro­ motors (13) zusammenwirkenden Antriebsteil (14, 15, 16, 17, 21) und einer mit einer Ausgangs­ welle (4) zusammenwirkenden angetriebenen Teil (24, 25, 26, 27) angeordnet ist zur Übertragung eines Drehmoments vom Antriebsteil zum getriebe­ nen Teil, bei dem die Übertragung des Drehmo­ ments unterbrochen wird, wenn der Elektromotor angehalten ist, wobei der Kupplungsmechanismus ein Paar von Kupplungsrollen (22), die durch eine Rückstellfeder (23) miteinander verbunden sind, und eine Hebeltrommel (19), von der ein Hebel (19a) vorsteht, enthält, wobei das An­ triebsteil ein Kupplungs-Eingangszahnrad (21) mit Rollenführungswänden (21a) in Form eines Sektors zur Aufnahme einer der Kupplungsrollen (22) und einer bogenförmigen Hebelöffnung (21b) zur Aufnahme des Hebels (19a) aufweist, wobei das angetriebene Teil ein Kupplungs-Ausgangs­ zahnrad (24) mit einem Übertragungsvorsprung (24a) für den Eingriff mit dem Kupplungs-Ein­ gangszahnrad (21) durch den Kupplungsmechanismus aufweist, und wobei das Kupplungs-Eingangszahn­ rad (21) und das Kupplungs-Ausgangszahnrad (24) drehbar auf einer gemeinsamen Welle (25) ange­ ordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsrollen (22) in Gleiteinschnitte (21g), die innerhalb des Kupplungs-Eingangszahn­ rads (21) ausgebildet sind, eingesetzt und durch eine Kupplungs-Halteplatte (29) gehalten sind, wodurch die Kupplungsrollen (22) nur linear be­ wegbar sind.

2. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Kupplungsrollen (22) in der Mitte einen Vorsprung (22a) und eine um diesen herumgeführte Nut (22b) aufweist, wo­ bei beide Endabschnitte der Rückstellfeder (23) und die Vorsprünge (22a) gewunden und in die Nuten eingebracht sind und dann mit der Kupp­ lungsrolle (22) durch Verformung des Vorsprungs (22c) durch Verklemmen fest verbunden werden.