EP0205750B1

EP0205750B1 - Elektromotorisch betätigbare Verriegelungsvorrichtung

Info

Publication number: EP0205750B1
Application number: EP86102628A
Authority: EP
Inventors: Erhard Franz; Axel Schäfer
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1985-06-12
Filing date: 1986-02-28
Publication date: 1988-11-02
Also published as: DE3661088D1; DE3521041A1; ES8702974A1; ES553040A0; EP0205750A1

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromotorisch betätigbare Verriegelungsvorrichtung, bei welcher von einem Elektromotor über ein Getriebe ein Stößel zwischen zwei Endstellungen bewegbar ist, das Getriebe eine Lose aufweist, welche mindestens dem Hub zwischen den Endstellungen des Stößels entspricht und das Getriebe nach einer erfolgten Bewegung des Stößels in zu der Bewegung des Stößels entgegengesetzter Richtung um die Lose bewegbar ist.
Eine Vorrichtung dieser gattungsbildenden Art ist aus der US-A-4 093 289 bekannt.
Bei elektromotorisch betätigbaren Verriegelungsvorrichtungen wird häufig gefordert, daß das eigentliche Verriegelungsglied, welches beispielsweise Teil eines Schlosses ist, von Hand unabhängig von der jeweiligen Stellung des elektromotorischen Antriebes bedient werden kann. Um dieses zu gewährleisten, sind bekannte elektromotorisch betätigbare Verriegelungsvorrichtungen mit Überfahrnocken ausgerüstet, deren Federkraft bei der manuellen Betätigung des Verriegelungsgliedes überwunden wird. Auch bei der motorischen Feststellung werden derartige Überfahrnocken entgegen ihrer Federkraft überfahren, so daß eine hierfür erforderliche Kraftreserve des Motors vorzusehen ist. Da ferner der mechanische Widerstand beim Betätigen derartiger Überfahrnocken je nach Alterungszustand und Schmierung erheblichen Schwankungen unterworfen ist, haben sich die bekannten Vorrichtungen als störanfällig erwiesen.
Die Vorrichtung nach der US-Patentschrift weist daher einen zahnradsektor auf, dessen Länge dem Hub zwischen den beiden Endstellungen entspricht und der einschließlich des nachgeschalteten Getriebes nach erfolgtem Ver- oder Entriegelungsvorgang durch eine Feder in die jeweils entgegengesetzte Richtung bewegt wird, bis eine mittlere Position erreicht ist. Der Antriebsmotor ist dabei durch die Wirkung einer Fliehkraftkupplung vom Getriebe abgekuppelt.
Nachteilig ist jedoch, daß der Motor bei jedem Ver- oder Entriegelungsvorgang neben dem Bewegen des Schloßmechanismus gleichzeitig die Feder vorspannen muß. Motor und Getriebe müssen daher stärker dimensioniert sein, beanspruchen mehr Raum und verursachen mehr Geräusch.
Bei einer weiteren TürVerriegelungsvorrichtung (US-A-4 269 440) ist auf der Welle des Antriebsmotors ein Schwungrad. vorgesehen, dessen kinetische Energie die Reibungswiderstände des Schloßmechanismus überwinden hilft. Die vorgesehene Lose zwischen dem Antrieb und dem Schloß dient jedoch ausschließlich dem Zweck, beim unbelasteten Hoch laufen des Motors genügend Energie im Schwungrad zu speichern. Beim Betätigen von Hand muß das gesamte hoch übersetzte Getriebe einschließlich Schwungrad und Motor von Hand angetrieben oder die Druckkraft einer Feder überwunden werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektromotorisch betätigbare Verriegelungsvorrichtung vorzuschlagen, bei welcher die vorerwähnten Nachteile nicht auftreten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeweils für eine Betätigung der Verriegelungsvorrichtung der Motor für eine vorgegebene Zeit mit einer Spannung entsprechender Polarität versorgt ist, und daß nach Ablauf der vorgebbaren Zeit ein Impuls von entgegengesetzter Polarität derart am Motor anlegbar ist, daß der Motor und das Getriebe in entgegengesetzter Richtung um die Lose bewegt wird. Die Erfindung hat den Vorteil, daß weder durch die manuelle Betätigung noch durch die elektromotorische Betätigung eine Federkraft überwunden zu werden braucht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1: Schnitte durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung in verschiedenen Richtungen und mit verschiedenen Stellungen des Stößels und
Fig. 2: ein elektrisches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt drei Schnitte durch ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel. Davon ist in Fig. 1a ein Schnitt in einer ersten Ebenen, Fig. 1b ein Schnitt durch die in Fig. 1a mit A und B gekennzeichnete Ebene und Fig. 1c ebenfalls ein Schnitt in der Ebene AB, doch mit einer entgegengesetzten Stellung des Stößels. Das Gehäuse 1 beinhaltet ein Zahnradgetriebe 2, einen Elektromotor 3, eine Zahnstange 6 und einen Stößel 5. An dem Stößel findet sich ein Nocken 7 zur Betätigung eines Schalters 4. Der Schalter 4 ist zusammen mit dem Elektromotor 3 auf einer Leiterplatte 9 montiert, welche gleichzeitig einen Steckanschluß für die Vorrichtung nach der Fig. 1 bildet.
Das Zahnradgetriebe 2 ist ein Stirnradgetriebe, welches mit einem ersten Stirnradpaar 10 in das Abtriebsritzel des Motors 11 eingreift und die Kraft des Motors über ein zweites Stirnradpaar 12, ein drittes Stirnradpaar 13 und ein viertes Stirnradpaar 14 zur Zahnstange 6 weiterleitet. Das vierte Stirnradpaar 14 ist zwar gleichachsig mit dem Stirnradpaar 12, ist jedoch gegenüber diesem verdrehbar.
Die Zahnstange 6 weist einen lediglich in den Figuren 1b und 1c sichtbaren Mitnehmer 15 auf. In den Figuren 1a und 1c ist der Stößel in der Stellung "Tür verriegelt", während die Fig. 1b den Stößel in der Stellung "Tür entriegelt" zeigt.
Vor Erreichen der in Fig. 1b gezeigten Stellung wurde der Motor mit einer Spannung derartiger Polarität beaufschlagt, daß die Zahnstange 6 und damit der Mitnehmer 15 über die rechte Begrenzung der Nut 16 den Stößel 5 in die gezeigte Position gebracht hat.
Bei einer praktisch ausgeführten Verriegelungsvorrichtung dauert diese Hubbewegung nur einen Bruchteil einer Sekunde. Von einer elektrischen Steuervorrichtung wird der Motor 3 solange mit Spannung versorgt, bis der Stößel 5 mit Sicherheit seine Endstellung erreicht hat. Diese Zeit beträgt bei dem praktisch ausgeführten Beispiel etwa 0,6 Sekunden. Nach dem Abschalten erhält der Motor einen kurzzeitigen Impuls mit entgegengesetzter Polarität, so daß die Zahnstange wieder nach links bewegt wird und der Mitnehmer 15 in die mit der Linie 17 angedeutete Position gelangt.
Soll nun die Tür verriegelt werden, so enthält der Motor 3 von dem Steuergerät für etwa 0,6 Sekunden eine Spannung mit entsprechender Polarität, so daß die Zahnstange 6 und der Mitnehmer 15 in die in Fig. 1c gezeigte Position gelangen. Der Mitnehmer 15 greift an die linke Begrenzung der Nut 16 an und führt somit den Stößel 5 an den linken Anschlag. Vom Steuergerät erhält der Motor 3 wiederum einen entgegengesetzten Spannungsimpuls, so daß der Mitnehmer wiederum in die Position 17 gelangt, bei welcher der Stößel 5 von Hand bewegt werden kann.
Bei dem erfindungsgemäßen System ist es durch einen einfachen Schaltvorgang im Steuergerät möglich, die Verbringung des Mitnehmers 15 in die Position 17 nach erfolgter Verstellung des Stößels 5 dadurch zu verhindern, daß der Impuls entgegengesetzter Polarität unterbleibt. Durch diese Maßnahme ergibt sich eine Diebstahlerschwerung denn durch die relativ starke Untersetzung des Getriebes 2 kann der Motor 3 über den Stößel 5, die Zahnstange 6 und das Getriebe 2 in umgekehrter Richtung nur schwer bewegt werden, so daß im Falle des Einbaus der erfindungsgemäßen Vorrichtung in ein Kraftfahrzeug der Türverriegelungsknopf nur mit großer Kraft bewegt werden kann. Dieses ist jedoch mit den bekannten Hilfsmittel zum Herausziehen des Türverriegelungsknopfes ohne gewaltsame Beschädigung der Fahrzeugtür oder der Glasscheibe kaum möglich.
Durch eine entsprechende Schaltung des Steuergerätes kann auch ermöglicht werden, daß nur der Impuls umgekehrter Polarität, welcher auf einen Verriegelungsvorgang folgt unterdrückt werden kann, so daß eine Verriegelung der Türen durch Handbedienung weiterhin möglich ist.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer Steuerschaltung für die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung bzw. für mehrere Vorrichtungen, von denen jeweils eine in einer Tür eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Über Eingänge 21 und 22 werden von Türschattern Signale zum Ver- bzw. Entriegeln der Türen einer ersten Schaltung 23 zugeführt, welche einerseits speichert, ob die Türen ver- bzw. entriegelt werden sollen, und andererseits mit Hilfe eines Zeitgliedes die Betriebsdauer der Motoren auf beispielsweise 0,6 Sekunden begrenzt.
Über einen der Widerstände 24 und 25 gelangt ein entsprechender Impuls zu einem der Transistoren 26 und 27, deren Emitter gemeinsam mit dem Pluspol der Spannungsquelle verbunden sind. An die Kollektoren der Transistoren 26 und 27 ist je eine Relaiswicklung 28, 29 angeschlossen. Zu den Relaiswicklungen 28 und 29 gehören jeweils nichtdargestellte Kontakte, welche die Motoren 3 (Fig. 1) derart mit der Betriebsspannungsquelle verbinden, daß die Aktivierung des Relais 29 eine andere Drehrichtung als die des Relais 28 zur Folge hat.
Damit die im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Impulse zum Rücklauf der Motoren 3 spannungs- und temperaturunabhängig sind, wird aus der Betriebsspannung in einer Stabilisierungsschaltung 30 eine Spannung gewonnen, welche von der Temperatur und der Betriebs- bzw. Batteriespannung unabhängig ist. Diese Spannung wird zur Versorgung einer Schaltstufe 31 benutzt. Der Schaltstufe 31 werden von den Ausgängen 32 und 33 der Schaltung 23 zur Synchronisation Schaltsignale zugeführt, damit die Schaltstufe nach Ablauf der durch die Schaltung 23 vorgegebenen Zeit einen Impuls an einen Transistoren 26 und 27 zum Rücklauf der Motoren in die Stellung 17 (Fig. 1) abgeben kann. Die Schaltstufe 31 erzeugt dazu einen Impuls kurzer Dauer, welcher an den jeweils anderen der Transistoren 26 und 27 gelangt, als derjenige, welcher zuvor von der Schaltung 23 angesteuert wurde.
Mit Hilfe der Schalter 34 und 35 kann verhindert werden, daß der Impuls zum Rücklauf der Motoren zu den Transistoren 26 bzw. 27 gelangt. Wie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben, ist dadurch eine Diebstahlsicherung möglich.

Claims

1. Elektromotorisch betätigbare Verriegelungseinrichtung, bei weicher von einem Elektromotor über ein Getriebe ein Stößel zwischen zwei Endstellungen bewegbar ist, das Getriebe (2,6,15,16) eine Lose aufweist, welche mindestens dem Hub zwischen den Endstellungen des Stößels (5) entspricht und das Getriebe (2, 6, 15, 16) nach einer erfolgten Bewegung des Stößels (5) in zu der Bewegung des Stößels entgegengesetzter Richtung um die Lose bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils für eine Betätigung der Verriegelungsvorrichtung der Motor (3) für eine vorgegebene Zeit mit einer Spannung entsprechender Polarität versorgt ist, und daß nach Ablauf der vorgebbaren Zeit ein Impuls von entgegengesetzter Polarität derart am Motor (3) anlegbar ist, daß der Motor (3) und das Getriebe (2, 6, 15) in entgegengesetzter Richtung um die Lose bewegt wird.

2. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung und die Dauer des Impulses konstant sind.

3. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Impuls abschaltbar ist.

4. Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der auf einen Verriegelungsvorgang folgende Impuls abschaltbar ist.