DE4303365B4

DE4303365B4 - Automatically locking actuator

Info

Publication number: DE4303365B4
Application number: DE4303365A
Authority: DE
Inventors: Joachim Bandemer; Hans Josef Gerwin; Richard Jurr; Helmut Pfalzgraf; Klaus Rathmann; Piotr Szablewski; Torsten Wegner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1993-02-05
Filing date: 1993-02-05
Publication date: 2006-05-04
Anticipated expiration: 2013-02-06
Also published as: DE4303365A1

Abstract

Selbsttätig sperrendes Stellelement mit einem Antrieb und einem in einem Führungsgehäuse (4) translatorisch zwischen zwei Endpositionen hin- und herschiebbaren Stößel, dadurch gekennzeichnet, daß
– der Stößel zweiteilig mit einem antriebsseitigen Teil (1) und einem abtriebsseitigen Teil (2) ausgebildet ist,
– beide Teile (1, 2) über einen Stift (3) miteinander gekoppelt sind,
– der während der Stellbewegung mittels einer kulissenartigen Führung bei Erreichen wenigstens einer der Endpositionen in eine Sperrstellung verschiebbar ist, aus der er nur durch eine Bewegung des antriebsseitigen Teils (1) lösbar ist.Automatically locking actuator with a drive and a in a guide housing (4) translationally between two end positions back and forth push rod, characterized in that
- The plunger is in two parts with a drive-side part (1) and a driven-side part (2) is formed,
- Both parts (1, 2) via a pin (3) are coupled together,
- Which is displaceable during the adjusting movement by means of a backdrop-like guidance upon reaching at least one of the end positions in a locking position from which it is only by a movement of the drive-side part (1) solvable.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein selbsttätig sperrendes Stellelement mit einem Antrieb und einem in einem Führungsgehäuse translatorisch zwischen zwei Endpositionen hin- und herschiebbaren Stößel.The The invention relates to an automatically locking actuator with a drive and a translatory in a guide housing between two end positions back and forth push rod.

Derartige Stellelemente werden beispielsweise in Zentralverriegelungsanlagen von Kraftfahrzeugen eingesetzt, bei denen die Endstellungen des Stößels der Verriegelungs- und Entriegelungsstellung des Schlosses entsprechen. Dabei sind die Endstellungen selbsthaltend ausgebildet, d. h. die Endstellungen werden auch bei abgeschaltetem Antrieb solange eingehalten, bis der Antrieb zur Verstellung des Stößels in die entgegengesetzte Endstellung eingeschaltet wird. Die Selbsthaltung wirkt üblicherweise aber nicht, wenn man über die vorhandenen Handbetätigungseinrichtungen (Türdriff, Sicherungskopf) eine gewaltsame Entriegelung vornehmen will.such Control elements are used, for example, in central locking systems used by motor vehicles, in which the end positions of the plunger of the Locking and unlocking the castle correspond. The end positions are self-holding, d. H. the End positions are maintained even when the drive is switched off, until the drive to adjust the plunger in the opposite End position is turned on. The self-retention usually works but not if you're over the existing manual overrides (Türdriff, Locking head) wants to make a violent unlocking.

Aus der DE 41 09 228 A1 ist für den vorgenannten Zweck ein pneumatisches Stellelement bekanntgeworden, bei dem im Führungsstutzen eine schwenkbare Sperrklinke vorgesehen ist, die zum Eingriff in eine Ausnehmung des Stößels gebracht wird, wenn der Stößel seine obere Endstellung errecht hat. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß bei äußerer Gewaltanwendung die Sperrklinke im Stößel verklemmen kann, so daß das Ausklinken mittels Rückstellfeder nicht mehr gelingt und schließlich auch über das Stellglied ein Entriegeln nicht mehr möglich ist.From the DE 41 09 228 A1 is for the aforementioned purpose, a pneumatic actuator has become known in which in the guide sleeve a pivotable pawl is provided, which is brought into engagement with a recess of the plunger when the plunger has reached its upper end position. However, it has been found that in external violence, the pawl can jam in the plunger, so that the release by means of return spring is no longer successful and finally unlocking is no longer possible via the actuator.

Das gilt auch für das aus der DE 41 13 982 A1 bekanntgewordene pneumatische Stellelement, bei dem außer der Verklemmgefahr noch ein hoher Wirkungsgradverlust der Stößelstangenkraft beim bestimmungsgemäßen Gebrauch bemängelt wird.This also applies to the from the DE 41 13 982 A1 have become known pneumatic actuator in which in addition to the risk of jamming still a high loss of efficiency of the pushrod force is criticized when used as intended.

Es besteht somit die Aufgabe, ein selbsttätig sperrendes Stellelement der eingangs genannten Art vorzuschlagen, das die genannten Mängel nicht aufweist und das mit vertretbarem Aufwand realisierbar ist.It There is thus the task of an automatically locking actuator to propose the type mentioned, the said deficiencies not and that is feasible with reasonable effort.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Stellelement vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß

– der Stößel zweiteilig mit einem antriebsseitigen Teil und einem Abtriebsseitigen Teil ausgebildet ist,
– beide Teile über einen Stift miteinander gekoppelt sind,
– der während der Stellbewegung mittels einer kulissenartigen Führung bei Erreichen wenigstens einer der Endpositionen in eine Sperrstellung verschiebbar ist, aus der er nur durch eine Bewegung des antriebsseitigen Teils lösbar ist.

To solve this problem, an actuating element is proposed, which is characterized in that

- The plunger is formed in two parts with a drive-side part and a driven-side part,
- Both parts are coupled together via a pin,
- Which is displaceable during the adjusting movement by means of a backdrop-like guidance upon reaching at least one of the end positions in a locking position, from which it is solvable only by a movement of the drive-side part.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß die kulissenartige Führung aus in Bewegungsrichtung des Stößels verlaufenden Nuten mit rechtwinklig zur Bewegungsrichtung verlaufendem Langloch im antriebsseitigen Teil und einem quer zur Bewegungsrichtung verlaufendem Langloch im abtriebsseitigen Teil des Stößels bestehen und daß ein gesonderter Kupplungsstift vorgesehen ist, der die Langlöcher der beiden Teile des Stößels durchdringt und dessen Enden in den Nuten des Gehäuses geführt sind.at an advantageous embodiment of the inventive concept is provided that the backdrop-like leadership from running in the direction of movement of the plunger Grooves with a slot perpendicular to the direction of movement in the drive-side part and a transverse to the direction of movement Long hole in the output-side part of the plunger and that a separate Coupling pin is provided which penetrates the slots of the two parts of the plunger and whose ends are guided in the grooves of the housing.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn im Gehäuse Nuten für zwei Stifte vorgesehen sind, im abtriebsseitigen Teil zu einer Mittelebene spiegelbildlich schräg zur Bewegungsrichtung verlaufende Langlöcher ausgebildet sind und das abtriebsseitige Teil eine die beiden Langlöcher quer zur Bewegungsrichtung überdeckendes Langloch aufweist.Especially is appropriate it if in the case Grooves for two pins are provided, in the output-side part to a median plane mirror image obliquely are formed to the direction of movement elongated holes and the output side part one the two slots transverse to the direction of coverage Long hole has.

Eine andere Ausführungsform des Erfindungsgedankens ist dadurch gekennzeichnet, daß das abtriebsseitige Teil des Stößels senkrecht zum antriebsseitigen Teil des Stößels geführt ist, daß die kulissenartige Führung im antriebsseitigen Teil des Stößels ausgebildet ist und daß der abtriebsseitige Teil eine Bohrung für den Stift aufweist.A other embodiment of the inventive concept is characterized in that the output side Part of the plunger vertically is guided to the drive-side part of the plunger, that the backdrop-like guide formed in the drive-side part of the plunger is and that the output-side part has a hole for the pin.

Andere vorteilhafte Merkmale sind in den Ansprüchen 3, 4, 6, 8 und 9 beschrieben. Weitere Einzelheiten werden anhand der in den 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.Other advantageous features are described in claims 3, 4, 6, 8 and 9. Further details are given in the 1 to 5 illustrated embodiments explained in more detail.

1 zeigt in vereinfachter Darstellung eine erste Ausführungsform des Erfindungsgedankens mit getrennten Bauteilen. 1 shows a simplified representation of a first embodiment of the inventive concept with separate components.

2 zeigt die Ausführungsform gemäß 1 in zusammengesetztem Zustand. 2 shows the embodiment according to 1 in assembled condition.

3 zeigt verschiedene Positionen einer Ausführungsform nach 1 und 2. 3 shows various positions of an embodiment 1 and 2 ,

4 zeigt eine symmetrisch verdoppelte Ausführungsform nach 1 und 2. 4 shows a symmetrically doubled embodiment after 1 and 2 ,

5 zeigt eine Ausführungsform mit rechtwinklig abknickendem Stellweg. 5 shows an embodiment with a right angle kinkendem travel.

In 1 sind die vier Bauteile des erfindungsgemäßen Stellelements in zwei senkrecht aufeinanderstehenden Teilschnitten dargestellt. Der antriebsseitige Teil 1 des Stößels ist mit einem schräg angeordneten Langloch 8 in den beiden gabelförmigen Kupplungsstegen 11 versehen, während das abtriebsseitige Teil 2 des Stößels ein quer zur Bewegungsrichtung verlaufendes Langloch 9 in seinem mittig angeordneten Kupplungssteg 10 besitzt. Zur Führung des Stößels ist ein Gehäuse 4 vorgesehen, in dem beidseitig eine in Bewegungsrichtung verlaufende Nut 5 mit rechtwinklig abknickendem Endbereich 6 eingearbeitet ist, in die die Enden 7 eines Stiftes 3 eingreifen.In 1 the four components of the control element according to the invention are shown in two mutually perpendicular sections. The drive-side part 1 the plunger is at an angle arranged slot 8th in the two forked coupling webs 11 provided while the output side part 2 the plunger a transverse to the direction of elongation 9 in its centrally arranged coupling bridge 10 has. To guide the plunger is a housing 4 provided, in both sides of a running in the direction of movement groove 5 with right-angled kinking end area 6 is incorporated, in which the ends 7 a pen 3 intervention.

Aus 2 ist ersichtlich, wie der Stift 3 die Langlöcher 8 und 9 in den Kupplungsstegen 10 und 11 der beiden Stößelteile 1 und 2 durchsetzt und damit eine Kopplung dieser Teile bewirkt. Durch das Zusammenspiel der Nuten 5 mit ihren rechtwinklig abknickenden Endbereichen 6 und der Langlöcher 8 und 9 erfährt der Stift 3 eine Zwangsbewegung, durch die er bei Erreichen der oberen Endposition in den rechtwinklig abknickenden Endbereich 6 verschoben wird. In dieser Position verhindert er ein Verschieben der Teile 1 und 2 nach unten, wenn der abtriebsseitige Teil 2 des Stößels nach unten gedrückt wird. Geht die Stellkraft jedoch vom antriebsseitigen Teil 1 des Stößels aus, dann wird der Stift 3 während eines Leerhubs des Teils 1, der der vertikalen Erstreckung des Langlochs 8 entspricht, zunächst im Langloch 9 des Teils 2 quer zur Bewegungsrichtung des Stößels verschoben, bevor er dann einer weiteren Abwärtsbewe gung des Teils 1 folgen kann, wobei er sich unter Mitnahme des Teils 2 längs der Nut 5 nach unten verschiebt.Out 2 is evident, like the pen 3 the oblong holes 8th and 9 in the coupling webs 10 and 11 the two ram parts 1 and 2 permeated and thus causes a coupling of these parts. Through the interaction of the grooves 5 with their right-angled kinking end areas 6 and the slots 8th and 9 the pen learns 3 a forced movement, by which he reaches the right-angled end area when reaching the upper end position 6 is moved. In this position it prevents a shifting of the parts 1 and 2 down when the output side part 2 of the plunger is pressed down. However, the power goes from the drive-side part 1 of the plunger, then the pin 3 during an idle stroke of the part 1 , the vertical extent of the slot 8th corresponds, first in the slot 9 of the part 2 moved transversely to the direction of movement of the plunger before he then another Abwärtsbewe movement of the part 1 can follow, taking along with the part 2 along the groove 5 moves down.

3 zeigt in weiter schematisierter Darstellung verschiedene Positionen der Teile 1 und 2, die zur Verdeutlichung noch mit Markierungen S1 und S2 versehen sind. Im übrigen werden die gleichen Bezugsziffern wie in 1 und 2 verwendet. 3 shows in a further schematic representation different positions of the parts 1 and 2 , which are provided for clarity with marks S1 and S2. Incidentally, the same reference numerals as in 1 and 2 used.

3a zeigt die Teile 1 und 2 in ihrer unteren Endstellung. Der Stift 3 nimmt dabei in der Mut 5 die unterste, im Langloch 8 die oberste und im Langloch 9 die am weitesten links liegende Position ein. Eine weitere Abwärtsbewegung ist nicht möglich. Die Markierungen S1 und S2 haben ihren "Normalabstand". 3a shows the parts 1 and 2 in its lower end position. The pencil 3 takes in the courage 5 the lowest, in the slot 8th the top and in the slot 9 the leftmost position. Another downward movement is not possible. The marks S1 and S2 have their "normal distance".

Wird nun der antriebsseitige Teil 1 nach oben verschoben, so wird der abtriebsseitige Teil 2 über den Stift 3 mitgenommen. Diese Bewegung setzt sich über die in 3b dargestellte Position bis in die Position gemäß 3c fort, wobei die Markierungen den "Normalabstand" beibehalten. In 3b sind noch die Wege Δ x und Δ y gekennzeichnet, die im Zusammenhang mit der 3d näher erläutert werden.Will now be the drive-side part 1 shifted upwards, so the output side part 2 over the pen 3 taken. This movement continues over in 3b shown position to the position according to 3c continued, with the markers maintain the "normal distance". In 3b are still the ways .DELTA.x and .DELTA.y marked in connection with the 3d be explained in more detail.

Hat der Stift 3 gemäß 3c das obere Ende der Nut 5 erreicht, ist eine weitere vertikale Bewegung nicht mehr möglich. Wird gleichwohl das antriebsseitige Teil 1 weiter nach oben verschoben, wird über das Langloch 8 eine Querkraft auf den Stift 3 ausgeübt, der nunmehr im Langloch 9 und im rechtwinklig abknickenden Endbereich 6 geführt in die in 3d dargestellte Position um Δ x nach rechts verschoben wird. Während dieser Bewegung vollführt der antriebsseitige Teil 1 den Weg Δ y. Dieser Weg entspricht der Änderung des Abstandes der Markierungen S1 und S2, d. h. dem Leerhub des Teils 1, um den Teil 1 relativ zu Teil 2 in der Endphase der Aufwärtsbewegung verschoben wird. Ist die Endposition gemäß 3d erreicht, kann Teil 2 durch äußere Kräfte nicht nach unten gedrückt werden, weil der Stift 3 keine Abwärtsbewegung vollführen kann, solange er sich im Endbereich 6 der Nut 5 befindet. Aus dieser Position kann der Stift 3 nur nach links bewegt werden, wenn das antriebsseitige Teil 1 nach unten verschoben wird, wobei zunächst ein Leerhub Δ y stattfindet und der Stift 3 den Weg Δ x nach links bewegt wird. (3c). Bei weiterer Abwärtsbewegung des Teils 1 wird anschließend das Teil 2 mitgenommen, bis schließlich wieder die Position gemäß 3a erreicht ist.Has the pen 3 according to 3c the upper end of the groove 5 reached, another vertical movement is no longer possible. Will nevertheless be the drive-side part 1 moved further up, is over the slot 8th a lateral force on the pin 3 exercised, now in the slot 9 and in the right angle bent end area 6 led into the in 3d shown position is shifted by Δ x to the right. During this movement, the drive-side part performs 1 the way Δy. This path corresponds to the change in the distance between the marks S1 and S2, ie the idle stroke of the part 1 to the part 1 relative to part 2 is moved in the final phase of the upward movement. Is the end position according to 3d achieved, can part 2 can not be pushed down by external forces because of the pin 3 can not perform a downward movement, as long as he is in the end 6 the groove 5 located. From this position, the pin can 3 only be moved to the left when the drive-side part 1 is moved down, initially a Leerhub Δ y takes place and the pin 3 the path Δ x is moved to the left. ( 3c ). Upon further downward movement of the part 1 then becomes the part 2 taken, until finally the position according to 3a is reached.

In 4 ist die Kulissenführung der 1 bis 3 symmetrisch verdoppelt, wobei die hinzugekommenen Teile 3', 5', 6' und 8' den Teilen 3, 5, 6 und 8 entsprechen. Diese etwas aufwendigere Ausführungsform kann angewendet werden, wenn innerhalb des gesamten Systems ein Ausgleich der Querkräfte erreicht werden soll. Das Langloch 9 im abtriebsseitigen Teil 2 wird zweckmäßigerweise nicht unterteilt, sondern durchgehend ausgeführt.In 4 is the backdrop of the 1 to 3 symmetrically doubled, with the added parts 3 ' . 5 ' . 6 ' and 8th' the parts 3 . 5 . 6 and 8th correspond. This somewhat more elaborate embodiment can be applied if a balance of the transverse forces is to be achieved within the entire system. The slot 9 in the output side part 2 is expediently not divided, but carried out continuously.

Bei der Ausführungsform gemäß 5 verläuft die Bewegungsrichtung des abtriebsseitigen Teils 12 senkrecht zu der des antriebsseitigen Teils 17. Im Gehäuse 14 sind entsprechende Führungen vorgesehen. Das antriebsseitige Teil 17 weist zweckmäßigerweise zwei symmetrisch zur Mittelebene angeordnete Kupplungsscheiben 19 auf, in denen kulissenartige Führungen in Form von Schlitzen mit einem schräg zu beiden Bewegungsrichtungen verlaufenden Mittelbereich 15 und parallel zur Bewegungsrichtung des antriebsseitigen Teils 17 verlaufenden Endbereichen ausgebildet sind. Das antriebsseitige Teil 12 liegt zwischen den Kupplungsscheiben 19 und weist eine Bohrung 18 auf, über die es durch einen Stift 13 mit den Kupplungsscheiben 19 verbunden ist. Der Stift 13 wirkt sowohl in der dargestellten als auch in der entgegengesetzten Endposition sperrend gegen ein Verschieben des abtriebsseitigen Teils 12 bei äußerer Kraftanwendung. Nur wenn die Krafteinleitung über das antriebsseitige Teil 17 erfolgt, kann das abtriebsseitige Teil 12 senkrecht zur Wirkungsrichtung des antriebsseitigen Teils 17 bewegt werden, wobei letzteres im Bereich der Endpositionen einen Leerhub ausführt, der sich vom Ende des schräg verlaufenden Mittelbereichs 15 bis zum Mittelpunkt der halbkreisförmig abschließenden Endbereiche 16 erstreckt.In the embodiment according to 5 the direction of movement of the output-side part runs 12 perpendicular to the drive-side part 17 , In the case 14 appropriate guides are provided. The drive-side part 17 expediently has two symmetrically arranged to the median plane clutch plates 19 on, in which backdrop-like guides in the form of slots with a running obliquely to both directions center area 15 and parallel to the direction of movement of the drive-side part 17 are formed extending end portions. The drive-side part 12 lies between the clutch discs 19 and has a hole 18 on top of it through a pen 13 with the clutch discs 19 connected is. The pencil 13 acts both in the illustrated and in the opposite end position blocking against displacement of the output-side part 12 with external force application. Only if the force is transmitted via the drive-side part 17 takes place, the output-side part 12 perpendicular to the direction of action of the drive-side part 17 are moved, the latter executes a Leerhub in the region of the end positions, extending from the end of the inclined central region 15 to the midpoint of the semicircular terminal end portions 16 extends.

Mit der Erfindung wird ein selbsttätig sperrendes Stellelement vorgeschlagen, das ohne nennenswerten Mehraufwand eine mißbräuchliche Bewegung des abtriebsseitigen Stößelteils verhindert, ohne daß ein Verklemmen befürchtet werden muß.With The invention is an automatic locking actuator proposed that without significant additional effort an abusive one Movement of the output side ram part prevented without a Jamming feared must become.

Claims

Automatically locking actuator with a drive and one in a guide housing ( 4 ) translationally between two end positions reciprocable plunger, characterized in that - the plunger in two parts with a drive-side part ( 1 ) and a driven-side part ( 2 ), - both parts ( 1 . 2 ) via a pen ( 3 ) are coupled together, - which is displaceable during the adjusting movement by means of a backdrop-like guidance upon reaching at least one of the end positions in a blocking position, from which he only by a movement of the drive-side part ( 1 ) is solvable.

Control element according to claim 1, characterized in that the slide-like guide from in the direction of movement of the plunger ( 1 . 2 ) extending grooves ( 5 ) with right-angled kinking end regions ( 6 ) in the housing ( 4 ), an obliquely to the direction of movement extending slot ( 8th ) in the drive-side part ( 1 ) and a transverse to the direction of movement slot ( 9 ) in the output-side part ( 2 ) of the plunger and that a separate coupling pin ( 3 ), which holds the oblong holes ( 8th . 9 ) of the two parts ( 1 . 2 ) penetrates the plunger and its ends ( 7 ) in the mutes ( 5 ) of the housing ( 4 ) are guided.

Control element according to claim 2, characterized in that the output-side part ( 2 ) of the ram a centrally arranged coupling web ( 10 ) and a transverse to the direction of movement slot ( 9 ) and the drive-side part ( 1 ) of the plunger two fork-shaped coupling webs ( 11 ) with obliquely running to the direction of elongated holes ( 8th ) having.

Control element according to claim 3, but with the proviso that the drive-side Part a centrally arranged coupling web and the output side Part two bifurcated having arranged coupling webs.

Control element according to claim 2, characterized in that in the housing ( 4 ) Grooves ( 5 . 5 ' ) for two pens ( 3 . 3 ' ) are provided that in the drive-side part ( 1 ) two to a central plane mirror images obliquely to the direction of movement extending slots ( 8th . 8th' ) are formed and that the output-side part ( 2 ) one the two slotted holes ( 8th . 8th' ) transverse to the movement direction overlapping slot ( 9 ) having.

Control element according to claim 5, characterized in that that it Furthermore according to claim 3 or 4 is formed.

Control element according to claim 1, characterized in that the output-side part ( 12 ) of the plunger perpendicular to the drive-side part ( 17 ) of the plunger is guided, that the backdrop-like leadership ( 15 . 16 ) in the drive-side part ( 17 ) of the plunger is formed and that the output-side part ( 12 ) a hole ( 18 ) for the pen ( 13 ) having.

Control element according to claim 7, characterized in that the drive-side part of the plunger has two symmetrically arranged to the median plane clutch discs ( 19 ) having slots in the middle area ( 15 ) obliquely to the direction of movement of both parts ( 12 . 17 ) and in the end areas ( 16 ) parallel to the direction of movement of the drive-side part ( 17 ).

Control element according to claim 8, characterized in that the slot ( 15 . 16 ) in the middle region at an angle of> 0 to <90 degrees to the direction of movement of the drive-side part ( 17 ) runs.