DE4419179A1 - Antrieb für ein bewegbares Fahrzeugteil - Google Patents
Antrieb für ein bewegbares FahrzeugteilInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Antrieb für ein bewegbares Fahrzeugteil gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei einem aus der DE-C1 40 21 973 bekannten Antrieb werden zwei außen an rotierenden
Getriebeteilen angeordnete Steuerkurven mittels separater Schaltelemente abgetastet, um
bei Erreichen einer bestimmten Position des zu bewegenden Fahrzeugteils dessen
antreibenden Elektromotor stillzusetzen. Für ein sicheres Abschalten in der gewünschten
Position ist es erforderlich, die Meldungen des Schaltelementes vom schneller rotierenden
Getriebeteil für ein schaltgenaues Verhalten der Steuerung und die des langsamer
rotierenden Getriebeteiles für ein schaltsicheres Verhalten der Steuerung zu kombinieren
und elektronisch auszuwerten. Eine derartige Anordnung mit zwei getrennten Schaltern
und einer elektronischen Auswertung der von beiden aufgenommenen Signale ist
aufwendig und teuer.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb für ein bewegbares
Fahrzeugteil bereitzustellen, bei dem mit vermindertem Aufwand und bei reduziertem
Bauraum gleichwohl ein sicheres und exaktes Schalten des zugehörigen Antriebsmotors
erfolgt.
Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch die Merkmale im
kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst. Gemäß dieser Lösung ist vorgesehen,
daß ein einziger Schalter mit einem einzigen verbreiterten Schaltelement versehen ist, das
gleichzeitig in zumindestens mittelbaren Kontakt zu beiden Steuerkurven auf den mit
unterschiedlicher Geschwindigkeit bewegbaren Getriebegliedern steht. Dadurch wird das
Schaltelement erst bei einem Überschneiden von zwei eine Schaltung auslösenden
Konturen an den Steuerkurven betätigt, wodurch eine Kombination eines für eine größere
Schaltsicherheit sorgenden Signals eines langsamer rotierenden Bauteils mit einem für
einen exakten Schaltpunkt sorgenden Signal eines schneller rotierenden Getriebeteils in
einfacher Weise mechanisch gelöst wird. Eine Auswerterelektronik wird dabei komplett
entbehrlich. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu
entnehmen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung setzen sich die Steuerkurven aus
Kreisbahnabschnitten mit kleinerem und größerem Durchmesser zusammen, die durch
rampenförmige Übergangsabschnitte verbunden sind. Die an sich bekannte Ausgestaltung
solcher Steuerkurven als Bestandteile von rotierenden Getriebegliedern ist für eine
insgesamt platzsparende Auslegung des Antriebes günstig. Prinzipiell sind jedoch auch
ebenso Ausgestaltungen mit Steuerkurven möglich, die sich an langgestreckten Bauteilen
befinden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Schaltelement als T-förmiger Stößel
ausgebildet. Ein solcher Stößel ist zugleich robust und dennoch bei der erforderlichen
Breite für eine Abtastung beider Steuerkurven leicht ausführbar.
Gemäß einer ersten alternativen Ausgestaltung steht das Schaltelement in unmittelbarem
Kontakt zu den Steuerkurven. Eine derartige Anordnung ist für eine Verwendung bei
Schiebehebedächern zur Abschaltung des Elektromotors in Nullposition, d. h. bei
geschlossenem Deckel, besonders geeignet und einfach im Aufbau.
Für andere Antriebe, bei denen zusätzlich einzelne Getriebeglieder eines
Planetengetriebes zur Erzeugung unterschiedlicher Abtriebsgeschwindigkeiten
wechselweise festgehalten werden, ist es vorteilhaft, daß zwei federbelastete Sperrklinken
vorgesehen sind, die stirnseitig in unmittelbarem Kontakt zu den Steuerkurven stehen und
die mit seitlich an ihnen angeordneten Betätigungsflächen in Kontakt zum Schaltelement
stehen. Durch eine solche Anordnung können die ohnehin für eine Erzeugung
unterschiedliche Abtriebsgeschwindigkeiten benötigten Sperrklinken gleichzeitig für eine
Auslösung von elektrischen Schaltvorgängen verwendet werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, daß zwischen
Schaltelement und den Steuerkurven bzw. Betätigungsflächen jeweils ein zungenförmiges
Teil aus einem Material mit guten Gleiteigenschaften angeordnet ist. Ein solches
zungenförmiges Teil verhindert, daß die bei unmittelbarer Berührung der Schaltelemente
mit den Steuerkurven aufgrund der Reibungskräfte in das Schaltelement eingeleiteten
seitlichen Kräfte zu einem Verkanten des Schaltelementes führen. Das zungenförmige Teil
nimmt diese Reibungskräfte auf, so daß nur von der jeweiligen Kontur der Steuerkurve
ausgehende Normalkräfte in das Schaltelement eingeleitet werden. Ferner dient ein
solches zungenförmiges Teil zur Verschleißminderung an den Steuerkurven und am
Schaltelement. Vorteilhafterweise ist ein solches zungenförmiges Teil direkt am Schalter
befestigt.
Nachfolgend sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung
beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 einen Schnitt durch einen Antrieb mit einem direkt an den
Steuerkurven angreifenden Betätigungselement,
Fig. 2 und 3 die Steuerkurven an zwei Getriebeelementen in unterschiedlichen
Stellungen,
Fig. 4 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform mit an den
Steuerkurven angreifenden Sperrklinken und
Fig. 5 und 6 einen Teilschnitt im Bereich des Angriffspunktes einer Sperrklinke in
zwei verschiedenen Schaltpositionen.
Der in Fig. 1 bzw. 4 dargestellte Antrieb 1 dient beispielsweise zur Betätigung eines
Deckels eines Schiebehebedaches oder Hebeschiebedaches. An einem Gehäuse 2 ist ein
Elektromotor 3 angeflanscht, der über eine Schneckenwelle 4 ein mit dieser kämmendes
senkrecht dazu angeordnetes Schneckenrad 5 antreibt. Das Schneckenrad 5 ist drehbar im
Gehäuse 2 gelagert. Das Schneckenrad 5 weist an einem nabenartigen Mittelteil eine
Innenverzahnung 8 auf, die mit einer Außenverzahnung 7 eines Kupplungselementes 6 im
Eingriff steht. Das Kupplungselement 6 dient zur formschlüssigen Verbindung des
Schneckenrades 5 mit einer in deren nabenförmigen Mittelteil drehbar angeordneten
Sonnenradwelle 11. Das vom Schneckenrad 5 über die Außenverzahnung 8 an die
Innenverzahnung 7 des Kupplungselementes 6 übertragene Drehmoment wird mittels
einer stirnförmigen Verzahnung 9 am Kupplungselement 6 an eine stirnseitige Verzahnung
10 an der Sonnenradwelle 11 übertragen. Das Kupplungselement 6 ist mittels einer
Bundschraube 13 mit deren Außengewinde 15, das in ein Innengewinde 12 der
Sonnenradwelle 11 eingreift, an letzterer befestigt. Eine unter dem Kopf 16 der
Bundschraube 13 liegende Spannscheibe 17 dient zum Ausgleich von temperaturbedingten
Ausdehnungsunterschieden an den zu kuppelnden Getriebeteilen. Eine Sicherungsscheibe
18 dient zur unverlierbaren Halterung des Kupplungselementes 6 auf einem Schaft 14 der
Bundschraube 13. Das Kupplungselement 6 ist durch Herausdrehen der Bundschraube 13
von der Sonnenradwelle 11 lösbar, wobei die Verbindung zwischen Schneckenrad 5 und
Sonnenradwelle 11 aufgehoben wird. Dies ist für eine Notbetätigung bei einem Ausfall des
Elektromotors 3 erforderlich, wobei ein Werkzeug an einer entsprechend geformten
Ausnehmung der Sonnenradwelle 11 angesetzt wird, mittels dem das nicht dargestellte zu
bewegende Fahrzeugteil ohne den Widerstand des Elektromotors 3 mit überwinden zu
müssen, betätigt werden kann.
Die Sonnenradwelle 11 weist in ihrem oberen Teil eine erste Außenverzahnung 21 und
eine zweite Außenverzahnung 26 auf. Diese dienen zum Antrieb eines Planetengetriebes,
das sich aus einem unteren Planetenträger 19, einem auf diesem drehbar gelagerten ersten
Planetenrad 20, einem Hohlrad 22; einem zweiten Planetenrad 25 und einem oberen
Planetenträger 24 zusammensetzt. Dabei steht das erste Planetenrad 20 mit der
Außenverzahnung 21 an der Sonnenradwelle 11 und zusätzlich mit einer Innenverzahnung
23 am Hohlrad 22 in Eingriff. Das zweite Planetenrad 25 ist auf einem am oberen
Planetenträger 24 angeordneten Zapfen drehbar gelagert und steht mit einer Verzahnung
mit der zweiten Außenverzahnung 26 an der Sonnenradwelle 11 und zusätzlich mit einer
weiteren Innenverzahnung 27 am Hohlrad 22 in Eingriff. Der obere Planetenträger 24
weist an seinem Außenumfang eine erste Steuerkurve 35 mit Abschnitten
unterschiedlichen Durchmessers auf. Das Hohlrad 22 weist an seinem Außendurchmesser
eine zweite Steuerkurve 36 mit Abschnitten unterschiedlichen Durchmessers auf.
Der obere Planetenträger 24 ist mit einem Antriebsritzel 28 drehfest verbunden, welches
beispielsweise mit druckfesten Kabeln im Eingriff steht, die zur Betätigung des Deckels
eines Schiebehebedaches oder eines anderen zu bewegenden Fahrzeugteils stehen. Im
Gehäuse 2 ist ferner in dessen rechter Hälfte ein Schalter 39 angeordnet, der über ein nach
Art eines T-Stößels ausgebildetes Schaltelement verfügt. Das Schaltelement 37 wird mittels
einer Druckfeder 38 zur Anlage an die beiden Steuerkurven 35 und 36 gebracht. Wie aus
Fig. 2 und 3 zu ersehen, wird am Schalter 39 ein Schaltvorgang zum Stillsetzen des
Elektromotors 3 nur dann ausgelöst, wenn die verbreiterte Anlagefläche des
Schaltelementes 37 gleichzeitig in Abschnitte verminderten Durchmessers 35A bzw. 36A
der beiden Steuerkurven 35 bzw. 36 eintaucht (Fig. 3). Solange die Anlagefläche des
Schaltelements 37 nur einem der Abschnitte verminderten Durchmessers 35A oder 36A
gegenüber steht, erfolgt kein Schaltvorgang im Schalter 39.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel bewegt sich der obere Planetenträger 24, an dem die
Steuerkurve 35 angeordnet ist, mit weitaus geringerer Geschwindigkeit als das Hohlrad 22,
an dem sich die Steuerkurve 36 befindet. Ein Schaltvorgang am Schalter 39 wird
vorbereitet, wenn der Abschnitt 35A sich unter das Betätigungselement 37 bewegt.
Ausgeführt wird der Schaltvorgang jedoch erst, wenn das schneller laufende Hohlrad 22
den Abschnitt 36A in Höhe des Betätigungselementes 37 zur Deckung mit dem Abschnitt
35A bringt. Die langsamer laufende Steuerkurve 35 sorgt dabei für die erforderliche
Schaltsicherheit, d. h. daß ein Schaltvorgang erst bei einer bestimmten Anzahl von
Umdrehungen des Hohlrades 22 erfolgt, während die Steuerkurve 36 zu einem exakten
Schalten an einem bestimmten vorgesehenen Punkt beiträgt, was bei einem
ausschließlichen Vorhandensein eines langsamer laufenden Getriebeteils mit einer
einzigen Steuerkurve nicht erreichbar wäre. Die Abschnitte verminderten Durchmessers
35A bzw. 36A sind durch rampenförmige Übergangsabschnitte 34 mit den nicht näher
bezeichneten Abschnitten mit vollem Durchmesser verbunden. Dadurch erfolgt ein
weiches geräuscharmes Betätigen des Schalters 39.
Ein weiterer Schalter 40 unterhalb des Schalters 39 steht mit seinem Schaltelement in
Anlage an einer Steuerkurve 41 am Außenumfang des unteren Planetenträgers 19. Er ist
für die vorliegende Erfindung nicht von Bedeutung.
Der in den Fig. 4 bis 6 dargestellte Antrieb unterscheidet sich von dem vorstehend
beschriebenen Antrieb dadurch, daß der Schalter dort nicht unmittelbar mit seinem
Schaltelement an den Steuerkurven angreift. Vielmehr sind dort zwei senkrecht zur Achse
der Sonnenradwelle 11 und des Hohlrades 22 angeordnete, gegen Federdruck bewegbare
Sperrklinken 30 und 31 vorgesehen, die mit stirnseitigen Anlageflächen in Kontakt zu den
Steuerkurven 35 bzw. 36 stehen. Die Sperrklinken dienen zum zeitweiligen Festhalten
entweder des unteren Planetenträgers 19 oder des Hohlrades 22, um damit
unterschiedliche Abtriebsgeschwindigkeiten am Ritzel 28 und an einer Außenverzahnung 29
am Hohlrad 22 erreichen zu können. Die Sperrklinken 30 bzw. 31 weisen seitlich an
ihnen angeordnete rampenförmige Betätigungsflächen 46 auf, an welchen ein einziges
verbreitertes Schaltelement 47 eines Schalters 49 angreift. Die Funktion der zweiten
Variante gleicht vollständig der der vorstehend beschriebenen ersten Variante. Wenn die
in den Fig. 5 und 6 verdeckt übereinander liegenden Sperrklinken 31 bzw. 30 gleichzeitig in
die Abschnitte verminderten Durchmessers 36A bzw. 35A an den Steuerkurven 36 bzw. 35
eingreifen (Fig. 6) so bewegt sich das Schaltelement 47 auf der rampenförmigen
Betätigungsfläche 46 von der in Fig. 5 dargestellten Position in die in Fig. 6 dargestellte
Position und löst einen Schaltvorgang am Schalter 49 zum Stillsetzen des Motors 3 aus.
Solange hingegen eine der Sperrklinken 30 bzw. 31 nicht in einen der Abschnitte
verminderten Durchmessers 35A bzw. 36A eingreift, erfolgt kein Schaltvorgang.
In Fig. 6 ist zusätzlich eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung dargestellt, gemäß der
am Schalter 49 ein zungenförmiges Teil 50 befestigt ist, welches aus einem gut gleitfähigen
Material besteht und zwischen der rampenförmigen Betätigungsfläche 46 und dem
Schaltelement 47 derart angeordnet ist, daß es die Reibungskräfte aufnimmt und dadurch
ein Verkanten des Schaltelementes 47 verhindert. Zusätzlich vermindert es einen
vorzeitigen Verschleiß der Steuerkurven 35 bzw. 36 und des Schaltelements 47.
Der erfindungsgemäße Antrieb ermöglicht ein sicheres und positionsgenaues Schalten
eines ihm zugeordneten Elektromotors mittels eines einzigen Schalters ohne zusätzlichen
elektronischen Steuerungsaufwand. Ein derartiger Antrieb ist dadurch einfacher im
Aufbau und in der Montage und günstiger in der Herstellung.
Bezugszeichenliste
1 Antrieb
2 Gehäuse
3 Motor
4 Schneckenwelle
5 Schneckenrad
6 Kupplungselement
7 Außenverzahnung (an 6)
8 Innenverzahnung (an 5)
9 stirnseitige Verzahnung (an 6)
10 stirnseitige Verzahnung (an 11)
11 Sonnenradwelle
12 Innengewinde
13 Bundschraube
14 Schaft (an 13)
15 Außengewinde (an 13)
16 Kopf (von 13)
17 Spannscheibe
18 Sicherungsscheibe
19 unterer Planetenträger
20 erstes Planetenrad
21 erste Außenverzahnung (an 11)
22 Hohlrad
23 erste Innenverzahnung (an 22)
24 oberer Planetenträger
25 zweites Planetenrad
26 zweite Außenverzahnung (an 11)
27 zweite Innenverzahnung (an 22)
28 Antriebsritzel
29 Außenverzahnung (an 22)
30 erste Sperrklinke
31 zweite Sperrklinke
32 Druckfeder
33 Druckfeder
34 rampenförmige Übergangsabschnitte
35 erste Steuerkurve (an 24)
36 zweite Steuerkurve (an 22)
35A Abschnitt reduzierten Durchmessers (an 35)
36A Abschnitt reduzierten Durchmessers (an 36)
37 Schaltelement
38 Druckfeder
39 Schalter
40 Schalter
41 dritte Steuerkurve (an 19)
46 Betätigungsflächen
47 Schaltelement
49 Schalter
50 zungenförmiges Teil
2 Gehäuse
3 Motor
4 Schneckenwelle
5 Schneckenrad
6 Kupplungselement
7 Außenverzahnung (an 6)
8 Innenverzahnung (an 5)
9 stirnseitige Verzahnung (an 6)
10 stirnseitige Verzahnung (an 11)
11 Sonnenradwelle
12 Innengewinde
13 Bundschraube
14 Schaft (an 13)
15 Außengewinde (an 13)
16 Kopf (von 13)
17 Spannscheibe
18 Sicherungsscheibe
19 unterer Planetenträger
20 erstes Planetenrad
21 erste Außenverzahnung (an 11)
22 Hohlrad
23 erste Innenverzahnung (an 22)
24 oberer Planetenträger
25 zweites Planetenrad
26 zweite Außenverzahnung (an 11)
27 zweite Innenverzahnung (an 22)
28 Antriebsritzel
29 Außenverzahnung (an 22)
30 erste Sperrklinke
31 zweite Sperrklinke
32 Druckfeder
33 Druckfeder
34 rampenförmige Übergangsabschnitte
35 erste Steuerkurve (an 24)
36 zweite Steuerkurve (an 22)
35A Abschnitt reduzierten Durchmessers (an 35)
36A Abschnitt reduzierten Durchmessers (an 36)
37 Schaltelement
38 Druckfeder
39 Schalter
40 Schalter
41 dritte Steuerkurve (an 19)
46 Betätigungsflächen
47 Schaltelement
49 Schalter
50 zungenförmiges Teil
Claims (7)
1. Antrieb (1) für ein bewegbares Fahrzeugteil mit einem Elektromotor (3) und
wenigstens zwei zumindestens mittelbar von diesem angetriebenen
Getriebegliedern (oberer Planetenträger 24, Hohlrad 22), von denen wenigstens
eines eine Steuerkurve (35, 36) zur Betätigung eines Schalters (39, 49) aufweist, der
den Elektromotor (3) bei Erreichen einer bestimmten Position des Fahrzeugteils
abschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß zwei mit unterschiedlicher
Geschwindigkeit bewegbare Getriebeglieder (oberer Planetenträger 24, Hohlrad
22) vorgesehen sind, die je eine Steuerkurve (35, 36) aufweisen und daß der Schalter
(39, 49) mit einem Schaltelement (37, 47) versehen ist, das gleichzeitig in
zumindestens mittelbarem Kontakt zu beiden Steuerkurven (35, 36) steht.
2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkurven (35, 36)
sich aus Kreisbahnabschnitten mit kleinerem und größerem Durchmesser
zusammensetzen, die durch rampenförmige Übergangsabschnitte (34) verbunden
sind.
3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement
(37, 47) als T-förmiger Stößel ausgebildet ist.
4. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
Schaltelement (37) in unmittelbarem Kontakt zu den Steuerkurven (35, 36) steht.
5. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei
federbelastete Sperrklinken (30, 31) vorgesehen sind, die stirnseitig in
unmittelbarem Kontakt zu den Steuerkurven (35, 36) stehen und welche mit seitlich
angeordneten Betätigungsflächen (46) in Kontakt zum Schaltelement (47) stehen.
6. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen Schaltelement (37, 47) und den Steuerkurven (35, 36) bzw.
Betätigungsflächen (46) jeweils ein zungenförmiges Teil (50) aus einem Material
mit guten Gleiteigenschaften angeordnet ist.
7. Antrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zungenförmigen Teile
(50) am Schalter (39, 49) befestigt sind.
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Applications Claiming Priority (1)
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DE4419179A DE4419179C2 (de) | 1994-06-01 | 1994-06-01 | Antrieb für ein bewegbares Fahrzeugteil |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE4419179A1 true DE4419179A1 (de) | 1995-12-07 |
DE4419179C2 DE4419179C2 (de) | 1997-04-10 |
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Kurz-Katalog der Fa CHERRY-Mikroschalter GmbH 1987, S. 2 * |
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