DE4222365B4

DE4222365B4 - Stellelement

Info

Publication number: DE4222365B4
Application number: DE4222365A
Authority: DE
Inventors: Rainer Kober
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1992-07-08
Filing date: 1992-07-08
Publication date: 2007-03-01
Anticipated expiration: 2012-07-09
Also published as: DE4222365A1

Abstract

Stellelement mit einem Stößel (1), der von einem Elektromotor (2) über einen Zahntrieb (3) zwischen zwei Endpositionen hin- und herbewegbar ist sowie mit einem Gehäuse (4), und einem Endschalter (5), wobei zur Betätigung des feststehenden Endschalters (5) eine Schaltrampe (6) vorgesehen ist, die
– im Gehäuse (4) geführt und gleichsinnig mit dem Stößel (1) bewegbar ist und die
– ein sich in Bewegungsrichtung erstreckendes Langloch (7) aufweist, in das ein Mitnehmer (8) des Stößels (1) eingreift, wobei
– das Profil und das Langloch (7) der Schaltrampe (6) derart aufeinander abgestimmt sind, dass der Schaltzustand des Endschalters (5) bei einer Bewegung des Stößels (1) von der einen in die andere Endposition für beide Bewegungsrichtungen jeweils nur einmal bei Erreichen der Endposition geändert wird,
wobei der Endschalter (5) als Wechselschalter ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Stellelement maximal drei Zuleitungen aufweist, dass der Endschalter (5) bei...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Stellelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zugrundeliegende US 4 066 922 A offenbart eine Einrichtung zur Steuerung eines Schalters mittels eines Elektromotors. Der Elektromotor und dessen Drehrichtung, werden von drei Schaltern gesteuert, die als Wechselschalter ausgebildet sind.

Die DE 36 42 915 C2 offenbart ein elektromotorisches Stellelement für eine Zentralverriegelungsanlage. Das Stellelement hat ein von einem Elektromotor angetriebenen Betätiger. Der Betätiger ist über eine Kupplung mit einer Schubstange verbunden und als Spindelmutter ausgebildet.

Derartige Stellelemente werden in großen Stückzahlen bei Zentralverriegelungsanlagen (ZVA) von Kraftfahrzeugen verwendet, wobei je nach Drehrichtung des Motors die Schließeinrichtung entweder ver- oder entriegelt wird. Dazu werden alle an die ZVA angeschlossenen Stellmotoren von einer zentralen Steuereinrichtung gleichsinnig angesteuert, wenn über einen Türschlüssel und Kontakte am Schließzylinder oder im Schloß ein entsprechender Befehl eingegeben wird. Die zentrale Steuerschaltung überwacht die Funktionen der Stellelemente und schaltet die Stellmotoren in der jeweils erforderlichen Drehrichtung an und nach einem definierten Zeitraum wieder ab. Dazu sind in der Steuerschaltung zwei Polwenderelais vorhanden, die im Ruhezustand an Masse liegen und von denen je nach Ansteuerung das eine oder andere den Stellmotor mit der Spannungsquelle verbindet.

Zur Einsparung der mechanisch angesteuerten Endschalter im Bereich des Stellmotors und der zugehörigen Steuerleitungen hat man schon vorgeschlagen, in den Endpositionen lediglich einen mechanischen Anschlag vorzusehen, das Stellglied gegen diesen Anschlag fahren zulassen und den dabei auftretenden Stromanstieg in der Steuerschaltung zu messen und als Abschaltkriterium für den Stellmotor zu verwenden. Dabei spart man zwar den Endschalter und die Zuleitungen, muß aber das mechanische Kraftübertragungssystem und ggf. auch den Stellmotor stärker auslegen, weil der als Abschaltkriterium heranzuziehende Stromwert nicht nur über dem bei normaler Motorfunktion fließenden Strom liegen muß, sondern auch noch deutlich über allen höheren Stromaufnahmewerten, die durch übliche, betriebs- und lebensdauerbedingte Schwankungen des Widerstandes der durch den Stellmotor zu bewegenden Teile hervorgerufen werden. Berechnungen haben ergeben, daß ein verläßliches Kriterium für die Endabschaltung des Stellmotors über die vorgeschlagene Strommessung nur dann erreicht werden kann, wenn man das Stellglied statt auf Nennlast des Stellmotors auf dessen maximales Stellvermögen auslegt, was etwa dreifache mechanische Festigkeit erfordert. Eine derartige Auslegung wirft neue Probleme auf, weil die Platzverhältnisse oft so beengt sind, daß man eine höhere mechanische Festigkeit nicht durch größere Dimensionierung der Bauteile, sondern nur über bessere Werkstoffe erreichen kann, wodurch die auf der elektrischen Seite realisierten Einsparungen mehr oder weniger wieder aufgezehrt werden.

Es besteht somit die Aufgabe, ein Stellelement vorzuschlagen, bei dem man mit möglichst wenigen Zuleitungen auskommt, bei dem teure Elektronikbauteile nicht erforderlich sind und bei dem die Endabschaltung nicht über aufwendige Einrichtungen zur Strombegrenzung vorgenommen werden muß.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Stellelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Ein derartiges Stellelement kann in Verbindung mit einem einfachen Wechselschalter sowohl zur Kindersicherung der Fondtüren als auch in Verbindung mit einem Schalter im Türschloß bei einer Einrichtung zur Zentralverriegelung der Schließstellen von Kraftfahrzeugen verwendet werden. Dabei wird als besonders vorteilhaft angesehen daß – ausgehend von einer vorhandenen Steuerschaltung – solche zusätzlichen Funktionen sehr kostengünstig mit einfachen Bauteilen realisiert werden können. Es werden keine teuren elektronischen Elemente benötigt, praktisch kein zusätzlicher Bauraum gebraucht und es sind keine weiteren Steckverbindungen erforderlich.

Einzelheiten des Erfindungsgedankens werden anhand des in den 1 bis 5 dagestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
1 zeigt ein Stellelement teils im Schnitt
2 zeigt eine Schaltung für das Stellelement zum Beginn eines Verriegelungsvorganges
3 zeigt die Schaltung zum Ende des Verriegelungsvorganges
4 zeigt die Schaltung zum Beginn des Entriegelungsvorganges
5 zeigt die Schaltung zum Ende des Entriegelungsvorganges.
Das Stellelement gemäß 1 besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 4, in dem ein Elektromotor 2, ein Zahntrieb 3, ein Stößel 1, ein Endschalter 5 und eine Schaltrampe 6 gelagert sind. Der Zahntrieb 3 enthält eine Spindel 9, die zusammen mit einer Spindelmutter 10 des Stößels 1 die Drehbewegung des Motors 2 in eine Linearbewegung des Stößels 1 umwandelt. Der Stößel 1 weist eine Anschlußöse 11 auf, über die er mit dem Verriegelungselement eines Schlosses verbindbar ist.
Die erfindungsgemäße Schaltrampe 6 ist in einer Führung 12 des Gehäuses 4 parallel zum Stößel 1 verschieblich gelagert. Sie wird von einem Mitnehmer 8 des Stößels 1 hin- und herbewegt, wobei ein Langloch 7 dafür sorgt, daß der Mitnehmer 8 in beiden Richtungen zunächst einen Leerhub der Größe S₁ ausführt, bevor die Schaltrampe 6 in der Endphase der Bewegung noch um den Hub S₂ mitgenommen wird. Dabei ist das Profil der Schaltrampe 6 so gestaltet, daß der End schalter 5 seinen Schaltzustand bei einer Bewegung des Stößels 1 von der einen in die andere Endposition in beiden Bewegungsrichtungen jeweils nur einmal ändert. Mit anderen Worten, die Schaltrampe 6 wird relativ zum Endschalter 5 in beiden Richtungen jeweils nur um den Hub S₂ verschoben, wobei der Schaltzustand jeweils nur in der Endphase des sich aus S₁ und aus S₂ zusammensetzenden Gesamthubs geändert wird.
In den 2 bis 5 sind jeweils Beginn und Ende des Verriegelungs- und Entriegelungsvorgangs dargestellt. Der Verriegelungsvorgang wird ausgelöst, indem der Wechselschalter 13 betätigt wird. Dadurch wird der Elektromotor mit den beiden unterschiedlichen Polen einer Spannungsquelle verbunden und beginnt in eine Richtung zu drehen. Er behält diese Drehbewegung bei und fährt dabei gleichzeitig den Stößel 1 aus, bis die entgegengesetzte Endposition erreicht ist. Dabei hat der Stößel 1 mittels der Schaltrampe 6 den Endschalter 5 betätigt, wodurch der Elektromotor 2 kurzgeschlossen und der Stößel 1 in der Verriegelungsposition festgehalten ist (3).
Aus dem Schaltzustand. nach 3 kann das Stellelement durch Umlegen des Wechselschalters 13 wieder in die entgegengesetzte Endposition gebracht werden. In 4 ist der Beginn dieser Gegenbewegung dargestellt. Der Elektromotor 2 ist über den Endschalter 5 und den Wechselschalter 13 umgepolt und läuft jetzt in Gegendrehrichtung, wobei der Stößel 1 eingezogen wird. Wenn der Stößel 1 seine Endposition erreicht hat, ist das Schloß entriegelt, der Elektromotor 2 kurzgeschlossen und gleichzeitig der Schaltzustand des Endschalters 5 geändert (5).
Aus dem Schaltzustand gemäß 5 kann durch Umlegen des Wechselschalters ein neuer Verriegelungsvorgang eingeleitet werden (1).
Der PTC 5a ist zur Vermeidung von Schäden am Stellelement vorgesehen, die beispielsweise dann auftreten können, wenn der STellmotor 2 bei einem Klemmen oder Versagen des Schlosses der Endschalter nicht angefahren werden kann und der blockierte Stellmotor 2 zulange bestromt wird.

Claims

Stellelement mit einem Stößel (1), der von einem Elektromotor (2) über einen Zahntrieb (3) zwischen zwei Endpositionen hin- und herbewegbar ist sowie mit einem Gehäuse (4), und einem Endschalter (5), wobei zur Betätigung des feststehenden Endschalters (5) eine Schaltrampe (6) vorgesehen ist, die – im Gehäuse (4) geführt und gleichsinnig mit dem Stößel (1) bewegbar ist und die – ein sich in Bewegungsrichtung erstreckendes Langloch (7) aufweist, in das ein Mitnehmer (8) des Stößels (1) eingreift, wobei – das Profil und das Langloch (7) der Schaltrampe (6) derart aufeinander abgestimmt sind, dass der Schaltzustand des Endschalters (5) bei einer Bewegung des Stößels (1) von der einen in die andere Endposition für beide Bewegungsrichtungen jeweils nur einmal bei Erreichen der Endposition geändert wird, wobei der Endschalter (5) als Wechselschalter ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement maximal drei Zuleitungen aufweist, dass der Endschalter (5) bei Betätigung einen Anschluss des Elektromotors (2) über zwei Zuleitungen abwechselnd mit dem einen Pol oder dem anderen Pol einer Spannungsquelle verbindet und dass der andere Anschluss des Elektromotors (2) über die dritte Zuleitung mit einem weiteren Wechselschalter (13) verbunden ist, der den anderen Anschluss des Elektromotors (2) wahlweise mit dem einen Pol oder dem anderen Pol der Spannungsquelle verbindet."
Anwendung des Stellelements nach Anspruch 1 zur Kindersicherung der Fondtüren von Kraftfahrzeugen.
Anwendung des Stellelements nach Anspruch 1 bei einer Einrichtung zur Zentralverriegelung der Schließstellen eines Kraftfahrzeugs.