EP0271635B1 - Electronic final controlling device - Google Patents
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- EP0271635B1 EP0271635B1 EP87110057A EP87110057A EP0271635B1 EP 0271635 B1 EP0271635 B1 EP 0271635B1 EP 87110057 A EP87110057 A EP 87110057A EP 87110057 A EP87110057 A EP 87110057A EP 0271635 B1 EP0271635 B1 EP 0271635B1
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- push rod
- actuator
- control element
- spring arm
- element according
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-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
- E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
- E05B81/00—Power-actuated vehicle locks
- E05B81/24—Power-actuated vehicle locks characterised by constructional features of the actuator or the power transmission
- E05B81/25—Actuators mounted separately from the lock and controlling the lock functions through mechanical connections
Definitions
- a structurally particularly simple embodiment of the invention consists in that the coupling is formed by a spring arm of the push rod, which engages over the actuator and can be positively locked with it, and that the disengaging lock runs through a spring at a shorter distance than the disengaging path of the spring arm blocking surface fixed to the housing is formed.
- the coupling itself can be formed in a very simple manner in that a driver which is directed towards the actuator and a cam which can be moved against the driver is provided on the actuator on the spring arm.
- the spring arm is then necessarily fully engaged before the clutch reaches the area of the clutch lock, if, according to another embodiment of the invention, the locking surface in the clutch lock area at both ends to the recesses each has a ramp.
- a desired disengagement force of the clutch can be achieved in a simple manner by determining the lever length of the spring arm if the spring arm rests with a sliding cam against the locking surface and the driver is arranged near the drive-side end of the push rod at a distance from the sliding cam.
- the control element shown in FIG. 1 has an electric motor 2 in a housing 1, which is able to drive a threaded spindle 5 via a gear consisting of two gear wheels 3, 4.
- an actuator 6 is arranged, which in this embodiment is a non-rotatably arranged spindle nut.
- the threaded spindle 5 is driven in such a direction of rotation by the electric motor 2 shown in FIG. 1 that the actuator 6 moves to the right.
- the cam 10 comes against the driver 9, so that the push rod 7 can be moved.
- a free stroke 20 shown in FIG. 2 it is achieved that the actuating lever 19 only begins to pivot when the driver 9 is below the blocking surface 12, which is shown in FIG.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromotorisches Stellelement für eine zentrale Türverriegelung, welches einen von einem Elektromotor Betätiger hat, welcher mittels einer Kupplung mit einer Schubstange derart verbunden ist, daß die Kupplung durch geringfügiges Weiterfahren des Betätigers über die Schubstangenendstellungen hinaus durch überwinden einer Auskuppelkraft auskuppelt. Solche Stellelemente sind zur Betätigung von Türschlössern bei zentralen Türverriegelungen allgemein bekannt und gebräuchlich.The invention relates to an electromotive actuating element for a central door lock, which has an actuator of an electric motor which is connected by means of a coupling to a push rod such that the coupling disengages by slightly moving the actuator beyond the end of the push rod by overcoming an uncoupling force. Such actuators are generally known and used for actuating door locks in central door locks.
Bei elektromotorischen Stellelementen dieser Art ist es erforderlich, daß auch bei Ausfall der elektrischen Energie für den Elektromotor eine Betätigung von Hand ohne Fremdenergie möglich ist. Durch das Auskuppeln der Verbindung zwischen Betätiger und Schubstange in den Endstellungen der Schubstange erreicht man, daß bei Handbetätigung der Schubstangenantrieb nicht mitbetätigt werden muß, was zu einem unerwünscht hohen Kraftaufwand führen oder im Falle eines selbsthemmenden Getriebes sogar eine Handbetätigung ausschließen würde. Bei der Gestaltung der Kupplung zwischen dem Betätiger und der Schubstange ist darauf zu achten, daß die Auskuppelkräfte höher sind als die maximal zu erwartenden Stellkräfte. Anderenfalls würde die Kupplung bei Schwergängigkeit des zu betätigenden Schlosses auskuppeln und dadurch eine weitere elektromotorische Betätigung ausschließen. Bei den bekannten Stellelementen müssen der Elektromotor und das Getriebe deshalb für die erheblich höher als die normale Betätigungskraft liegende Auskuppelkraft ausgelegt sein und diese Auskuppelkraft bei jeder Schloßbetätigung aufgebracht werden. Diese erforderliche Antriebskraft kann jedoch nur teilweise als Stellkraft genutzt werden.With electromotive actuators of this type, it is necessary that manual operation without external energy is possible even in the event of failure of the electrical energy for the electric motor. By uncoupling the connection between the actuator and the push rod in the end positions of the push rod, it is achieved that the push rod drive does not have to be actuated when manually actuated, which would lead to an undesirably high expenditure of force or, in the case of a self-locking transmission, would even rule out manual actuation. When designing the coupling between the actuator and the push rod, make sure that the disengaging forces are higher than the maximum actuating forces to be expected. Otherwise the clutch would disengage when the lock to be operated is difficult to move and thereby preclude further electromotive operation. In the known actuators, the electric motor and the gearbox must therefore be designed for the disengagement force that is considerably higher than the normal actuation force and this disengagement force must be applied each time the lock is actuated. However, this required driving force can only be partially used as a positioning force.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektromotorisches Stellelement der eingangs genannten Art derart zu gestalten, daß stets die volle Motorkraft als Stellkraft zur Verfügung steht.The invention has for its object to design an electromotive actuator of the type mentioned in such a way that the full motor power is always available as the actuating force.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelößt, daß entlang des Hubweges der Schubstange eine ein Auskuppeln der Kupplung verhindernde Auskuppelsperre angeordnet ist, wobei die Endbereiche des Hubwegs der Schubstange Unwirksamkeitsbereiche der Auskuppelsperre aufweisen.This object is achieved according to the invention in that a disengaging lock preventing the clutch from being disengaged is arranged along the stroke of the push rod, the end regions of the stroke of the push rod having ineffective areas of the disengaging lock.
Durch diese erfindungsgemäße Auskuppelsperre erreicht man, daß ein Auskuppeln nur in den Endstellungen möglich ist. Dadurch wird verhindert, daß es während der Betätigung zu einem Auskuppeln kommen kann. Deshalb steht bei jeder Betätigung die volle motorische Betätigungskraft zur Verfügung. Die in den Endstellungen zu überwindende Auskuppelkraft braucht nicht über der normalen Betätigungskraft zu liegen, so daß der Elektromotor zum Auskuppeln keine höhere Kraft aufbringen muß als zur normalen Schloßbetätigung. Dadurch verbilligt sich das Stellelement erheblich. Weiterhin ist der Energiebedarf des Stellelementes erheblich geringer als bei dem bekannten Stellelement.Through this disengagement lock according to the invention it is achieved that disengagement is only possible in the end positions. This prevents disengagement during operation. Therefore, the full motorized operating force is available with each actuation. The disengaging force to be overcome in the end positions need not be above the normal actuating force, so that the electric motor does not have to exert a higher force for disengaging than for normal lock actuation. This significantly reduces the cost of the control element. Furthermore, the energy requirement of the control element is considerably lower than in the known control element.
Durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Stellelementes arbeitet seine Kupplung in ihren Endstellungen kraftschlüssig, während des Arbeitshubes der Schubstange jedoch formschlüssig.Due to the design of the actuating element according to the invention, its coupling works non-positively in its end positions, but positively during the working stroke of the push rod.
Unterschiedliche Schlösser weisen einen unterschiedlichen Verlauf der Betätigungskraft relativ zum Stellhub auf. Wenn schon zu Beginn des Stellhubes eine relativ große Betätigungskraft erforderlich ist, dann ist es zweckmäßig, wenn die Schubstange eine einen Freihub in den Endstellungen zulassende Stellhebelaufnahme hat und dieser Freihub gleich oder größer ist als die Unwirksamkeitsbereiche der Auskuppelsperre in den Endstellungen der Schubstange. Durch diese Gestaltung erreicht man, daß die Auskuppelsperre wirksam wird, bevor die Betätigungskraft auf einen Wert angestiegen ist, der ohne Auskuppelsperre zu einem Auskuppeln führen könnte.Different locks have a different course of the actuating force relative to the actuating stroke. If a relatively large actuating force is required at the beginning of the actuating stroke, then it is expedient if the push rod has an actuating lever receptacle which allows a free stroke in the end positions and this free stroke is equal to or greater than the ineffectiveness ranges of the disengagement lock in the end positions of the push rod. With this design, it is achieved that the disengagement lock becomes effective before the actuating force has risen to a value that could lead to disengagement without the disengagement lock.
Eine konstruktiv besonders einfache Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Kupplung durch einen Federarm der Schubstange gebildet ist, welcher über den Betätiger greift und mit ihm kraftschlüssig verrastbar ist und daß die Auskuppelsperre durch eine im geringeren Abstand als der Auskuppelweg des Federarmes über den Federarm verlaufende gehäusefeste Sperrfläche gebildet ist.A structurally particularly simple embodiment of the invention consists in that the coupling is formed by a spring arm of the push rod, which engages over the actuator and can be positively locked with it, and that the disengaging lock runs through a spring at a shorter distance than the disengaging path of the spring arm blocking surface fixed to the housing is formed.
Die Kupplung selbst kann sehr einfach dadurch gebildet sein, daß am Federarm ein auf den Betätiger gerichteten Mitnehmer und auf dem Betätiger ein gegen den Mitnehmer bewegbarer Nocken vorgesehen ist.The coupling itself can be formed in a very simple manner in that a driver which is directed towards the actuator and a cam which can be moved against the driver is provided on the actuator on the spring arm.
Die Möglichkeit des Auskuppelns in den Endstellungen der Schubstange läßt sich auf sehr einfache Weise erreichen, wenn die Unwirksamkeitsbereiche der Auskuppelsperre durch Ausnehmungen in der entlang des Hubweges des Federarmes verlaufenden Sperrfläche gebildet sind.The possibility of disengaging in the end positions of the push rod can be achieved in a very simple manner if the ineffectiveness areas of the disengaging lock are formed by recesses in the blocking surface running along the stroke path of the spring arm.
Sollte es während des Freihubes nicht zu einem vollständigen Einkuppeln gekommen sein, so wird der Federarm anschließend zwangsläufig vollständig eingekuppelt, bevor die Kupplung in den Bereich der Kupplungssperre gelangt, wenn gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung die Sperrfläche im Kupplungssperrbereich an ihren beiden Enden zu den Ausnehmungen hin jeweils eine Rampe hat.If there has not been a complete engagement during the free stroke, the spring arm is then necessarily fully engaged before the clutch reaches the area of the clutch lock, if, according to another embodiment of the invention, the locking surface in the clutch lock area at both ends to the recesses each has a ramp.
Das Stellelement kann weitgehend aus üblichen, bei bereits gebauten Stellelementen gebräuchlichen Bauteilen aufgebaut sein, wenn der Betätiger eine von einer Gewindespindel bewegbare Spindelmutter ist. Die Erfindung läßt sich jedoch auch bei einem Stellelement mit Zahnstangenantrieb anwenden.The actuating element can largely be constructed from conventional components which are customary in the case of actuating elements already built, if the actuator is a spindle nut which can be moved by a threaded spindle. However, the invention can also be applied to a control element with a rack and pinion drive.
Eine gewünschte Ausrückkraft der Kupplung läßt sich durch Festlegung der Hebellänge des Federarmes auf einfache Weise erreichen, wenn der Federarm mit einem Gleitnocken gegen die Sperrfläche anliegt und der Mitnehmer nahe des antriebsseitigen Endes der Schubstange mit Abstand zum Gleitnocken angeordnet ist.A desired disengagement force of the clutch can be achieved in a simple manner by determining the lever length of the spring arm if the spring arm rests with a sliding cam against the locking surface and the driver is arranged near the drive-side end of the push rod at a distance from the sliding cam.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Die Zeichnung zeigt in
- Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Stellelement,
- Fig. 2-5 Längsschnitte durch jeweils einen Teilbereich des Stellelementes in verschiedenen Stellungen.
- 1 shows a longitudinal section through an actuating element according to the invention,
- Fig. 2-5 longitudinal sections through a portion of the control element in different positions.
Das in Figur 1 gezeigte Stellelement hat in einem Gehäuse 1 einen Elektromotor 2, welcher über ein aus zwei Zahnrädern 3, 4 bestehendes Getriebe eine Gewindespindel 5 anzutreiben vermag. Auf dieser Gewindespindel 5 ist ein Betätiger 6 angeordnet, bei dem es sich bei diesem Ausführungsbeispiel um eine unverdrehbar angeordnete Spindelmutter handelt.The control element shown in FIG. 1 has an
Eine Schubstange 7 greift mit einem Federarm 8 über den Betätiger 6. Dieser Federarm 8 hat nahe seines freien Endes einen zum Betätiger 6 hin gerichteten, gerundet endenden Mitnehmer 9, gegen den ein ebenfalls gerundeter Nocken 10 auf dem Betätiger 6 zu gelangen vermag. Dieser Mitnehmer 9 ragt auch auf der dem Betätiger 6 abgewandten Seite geringfügig aus dem Federarm 8 heraus. Der Federarm 8 bildet mit dem Mitnehmer 9 und dem Nocken 10 eine Kupplung 11, durch welche die Schubstange 7 mit dem Betätiger 6 verbindbar ist.A
Eine Sperrfläche 12 verläuft mit geringem Abstand zum Federarm 8 entlang des Hubweges der Schubstange 7. Diese Sperrfläche 12 weist dort, wo sich der Mitnehmer 9 in den Endstellungen der Schubstange 7 befindet, jeweils eine Ausnehmung 13,14 auf. Dadurch kann sich der Federarm 8 in den Endstellungen in diese Ausnehmungen 13,14 hineinbiegen, wenn der Nocken 10 gegen den Mitnehmer 9 drückt, und es dem Nocken 10 dadurch ermöglichen, am Mitnehmer 9 vorbei zu gelangen. Rampen 15,16 stellen sicher, daß der Federarm 8 bei einem Hub der Schubstange 7 zwangsläufig in die Einkuppelstellung gelangt, so daß er sich entlang der Sperrfläche 12 bewegen kann.A
Die Figur 1 läßt weiterhin erkennen, daß der Federarm 8 mit einem Gleitnocken 17 gegen die Sperrfläche 12 anliegt. Dadurch ist der federnde Hebelarm des Federarmes 8 genau festgelegt, so daß sich beim Auskuppeln genau festlegbare Auskuppelkräfte ergeben. Am freien, aus dem Gehäuse 1 herausragenden Ende der Schubstange 7 ist eine Stellhebelaufnahme 18 in Form eines rechteckigen Loches vorgesehen, in die ein in den Figuren 2 bis 5 gezeigter Stellhebel 19 mit Spiel eingreift.FIG. 1 also shows that the
Zur Erläuterung der Funktionsweise des beschriebenen Stellelementes sei nunmehr auf die Figuren 2 bis 5 Bezug genommen. Bei der in Figur 2 gezeigten Stellung der Bauteile des Stellelementes ist der Stellhebel 19 so geschwenkt, daß sich ein nicht gezeigtes Türschloß in Offenstellung befindet. Der Nocken 10 des Betätigers 6 befindet sich links vom Mitnehmer 9. Dadurch kann man von Hand mittels eines Schlüssels die Schubstange 7 in der Zeichnung gesehen nach rechts schieben, um das Türschloß in Schließstellung zu bringen. Der Betätiger 6 bleibt hierbei in der dargestellten Endstellung stehen.To explain the operation of the control element described, reference is now made to FIGS. 2 to 5. In the position of the components of the actuating element shown in FIG. 2, the
Soll das Türschloß elektromotorisch geschlossen werden, so wird die Gewindespindel 5 vom in Figur 1 gezeigten Elektromotor 2 in einem solchen Drehsinn angetrieben, daß der Betätiger 6 sich nach rechts bewegt. Dadurch gelangt der Nocken 10 gegen den Mitnehmer 9, so daß die Schubstange 7 verschoben werden kann. Durch einen in Figur 2 gezeigten Freihub 20 wird erreicht, daß der Stellhebel 19 erst zu schwenken beginnt, wenn sich der Mitnehmer 9 unterhalb der Sperrfläche 12 befindet, was in der Figur 3 gezeigt ist.If the door lock is to be closed by an electric motor, the threaded
In der Figur 4 gezeigten Position der Bauteile ist der Stellhebel 19 in die Schließstellung des Türschlo- ßes und die Schubstange 7 in dieser Endstellung bis zur Anlage an einem Anschlag gelangt. Ein weiteres Verschieben der Schubstange 7 nach rechts ist nicht möglich.In the position of the components shown in FIG. 4, the adjusting
Der Mitnehmer 9 befindet sich unterhalb der Ausnehmung 14. Wenn nun der Betätiger 6 sich weiter nach rechts bewegt, dann drückt der Nocken 10 gegen den Mitnehmer 9, welcher dadurch zur Ausnehmung 14 hin ausweicht. Dadurch kann der Nocken 10 am Mitnehmer 9 vorbei bis in die in Figur 5 gezeigte Stellung gelangen. In ihr ist die Schubstange 7 von Hand aus der Schließstellung nach links in Offenstellung zu verschieben, ohne daß hierbei der Betätiger 6 verschoben werden muß.The
Soll das geschlossene Türschloß aus der in Figur 5 gezeigten Stellung elektromotorisch in Offenstellung bewegt werden, so muß die Gewindespindel 5 in einem solchen Drehsinn angetrieben werden, daß der Betätiger 6 sich nach links bewegt. Der Nocken 10 gelangt dann wiederum gegen den Nitnehmer 9 und schiebt dadurch die Schubstange 7 nach links, bis diese in einer zweiten Endstellung zur Anlage an einem Anschlag gelangt. In dieser Endstellung ist ein weiteres Verschieben der Schubstange 7 nach links nicht möglich. Nach einem weiteren nach links Bewegen des Betätigers 6 drückt der Nocken 10 den Mitnehmer 9 in die Ausnehmung 13 und gelangt so in die in Figur 2 dargestellte Stellung.If the closed door lock is to be moved by an electric motor from the position shown in FIG. 5 to the open position, then the threaded
Ein Freihub 21 des Stellhebels 19 stellt wiederum sicher, daß dieser anfängliche Hub so lange leichtgängig ist, bis daß sich der Mitnehmer 9 unterhalb der Sperrfläche 12 befindet und dadurch nicht mehr ausweichen kann.A
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