EP4308779A1

EP4308779A1 - Elektromotorischer antrieb für kraftfahrzeugtechnische anwendungen

Info

Publication number: EP4308779A1
Application number: EP22713858.3A
Authority: EP
Inventors: Peter Szegeny; Ömer INAN; Michael Scholz; Holger Schiffer
Original assignee: Kiekert AG
Current assignee: Kiekert AG
Priority date: 2021-03-15
Filing date: 2022-03-07
Publication date: 2024-01-24
Also published as: KR20230156388A; US20240151072A1; CN117295868A; US12571237B2; DE102021106210A1; JP2024511985A; WO2022194327A1

Abstract

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein elektromotorischer Antrieb für kraftfahrzeugtechnische Anwendungen, insbesondere für Anwendungen bei und in einem Kraftfahrzeug-Schloss. Der Antrieb ist dazu mit einem Elektromotor (4), ferner mit einer vom Elektromotor (4) beaufschlagbaren sowie um eine Achse (7) drehbaren Antriebsscheibe (6), und mit wenigstens einer dem Antrieb zugeordneten Feder (9) ausgerüstet. Die Feder (9) überträgt eine den Antrieb unterstützende Kraft auf die Antriebsscheibe (6) im Rahmen der Erfindung.

Description

Beschreibung

Elektromotorischer Antrieb für kraftfahrzeugtechnische Anwendungen

Die Erfindung betrifft einen elektromotorischen Antrieb für kraftfahrzeug technische Anwendungen, insbesondere Anwendungen bei und in einem Kraftfahrzeug-Schloss, mit einem Elektromotor, ferner mit einer vom Elektro motor beaufschlagbaren sowie um eine Achse drehbaren Antriebsscheibe, und mit wenigstens einer dem Antrieb zugeordneten Feder. - Bevorzugt handelt es sich bei dem Antrieb um einen Öffnungsantrieb für das betreffende Kraftfahrzeug- Schloss.

Elektromotorische Antriebe für kraftfahrzeugtechnische Anwendungen werden typischerweise mit Gleich-Niederspannung von beispielsweise 12 V, 24 V oder sogar 48 V betrieben. Aus diesem Grund sind die mit Hilfe des Elektromotors darstellbaren Antriebsleistungen begrenzt, mit denen beispielsweise Funktions einheiten über den elektromotorischen Antrieb angesteuert werden. Bei diesen Funktionseinheiten kann es sich ganz generell um eine Fensterscheibe handeln, wenn der elektromotorische Antrieb als Fensterheberantrieb ausgebildet ist. Selbstverständlich sind auch andere Anwendungen und Ausprägungen denkbar. So kann der elektromotorische Antrieb für eine Sitzverstellung, Spiegelverstellung etc. sorgen.

Ganz besonders bevorzugt kommen solche elektromotorischen Antriebe bei und in Kraftfahrzeug-Schlössern zum Einsatz. In diesem Fall werden mit Hilfe der Antriebsscheibe Funktionseinheiten wie beispielsweise einzelne Hebel verfahren. Auf diese Weise können unterschiedliche Funktionsstellungen wie beispielsweise „verriegelt", „diebstahlgesichert" oder auch „kindergesichert" angefahren werden. Darüber hinaus werden solche elektromotorischen Antriebe vorteilhaft als Öffnungsantriebe im Innern von Kraftfahrzeug-Schlössern eingesetzt. In einem solchen Fall arbeitet der elektromotorische Antrieb bzw. Öffnungsantrieb mittelbar oder unmittelbar auf eine Sperrklinke als Bestandteil eines Gesperres aus Drehfalle und Sperrklinke und sorgt dafür, dass die Sperrklinke von ihrem Eingriff mit der Drehfalle abgehoben wird. Das kann unmittelbar dadurch erfolgen, dass die Antriebsscheibe auf die Sperrklinke direkt arbeitet und diese von ihrem Eingriff mit der Drehfalle abhebt. In der Regel wird jedoch ein mittelbarer Eingriff beobachtet, nämlich dergestalt, dass die Antriebsscheibe über einen zwischengeschalteten Auslösehebel auf die Sperrklinke in öffnendem Sinne arbeitet. Für die letztgenannten Anwendungen sind teilweise hohe Drehmomente erforderlich, um einen im Zuge des Öffnens vorhandenen und zu überwindenden Türdichtungsdruck beherrschen und überwinden zu können. Aus diesem Grund wird eine Drehbewegung einer Abtriebswelle des schnelllaufenden Elektromotors in der Regel ein- und mehrfach übersetzt, wozu auch die Antriebsscheibe beiträgt.

Ein derartiger elektromotorischer Antrieb wird beispielhaft und nicht einschränkend im Gebrauchsmuster DE 20 2012 001 961 U1 beschrieben und vorgestellt. Der elektrische Antrieb sorgt im Normalbetrieb dafür, dass das Gesperre aus Drehfalle und Sperrklinke zum elektrischen Öffnen beaufschlagt wird. Zusätzlich ist zumindest im Notbetrieb noch eine mechanische Öffnung des Gesperres vorgesehen. Die Antriebsscheibe ist zu diesem Zweck mit einer zugeordneten Rückstellfeder ausgerüstet. Die Rückstellfeder sorgt dafür, dass der elektrische Antrieb nach der Beaufschlagung eines Auslösehebels erneut in eine Neutralstellung zurückgeht. Zu diesem Zweck handelt es sich bei der Feder um eine Mitte-Null-Feder.

Bei anderen und ähnlich aufgebauten elektromotorischen Antrieben, wie sie in der DE 20 2012 012 799 U1 beschrieben und vorgestellt werden, sind in vergleichbarer Art und Weise eine erste Rückstellfeder, eine zweite Rückstell feder und zusätzlich noch eine dritte Rückstellfeder realisiert. Auch in diesem Fall sorgen die Rückstellfedern nach einer Auslenkung bzw. Fahrt des elektromotorischen Antriebes dafür, dass dieser in seine Grundstellung bzw. Neutralstellung zurücküberführt wird.

Ähnliches gilt für die elektromechanische Betätigungsvorrichtung entsprechend der EP 0 198 509 A1. Auch in diesem Fall umfasst ein dortiges Antriebsrad eine Drehmomentfeder, welche ein vom Elektromotor angetriebenes Zahnrad und das Antriebsrad in eine bestimmte Winkelstellung zurückführt. Der Stand der Technik hat sich grundsätzlich bewährt, wenn es darum geht, mit Hilfe des elektromotorischen Antriebes einzelne Funktionseinheiten zu beauf schlagen und durch die zugehörige Feder für ein Rückstellen in eine Neutralstellung oder Grundstellung zu sorgen. Im Falle eines Öffnungsantriebes handelt es sich bei der Funktionseinheit um einen Auslösehebel, welcher auf die Sperrklinke eines Gesperres arbeitet oder die Sperrklinke selbst. Allerdings gibt es in der Praxis Situationen dergestalt, dass die beispielsweise beim elektrischen Öffnen zu überwindenden Kräfte entweder prinzipbedingt von Anfang an so groß sind, dass sich der elektromotorische Antrieb schwertut bzw. ein ausladendes und kostenträchtiges Getriebe für eine entsprechende Drehmomentübersetzung benötigt. In anderen Fällen können solche zunehmenden Kräfte durch alterungsbedingte Veränderungen der Schließkraft hervorgerufen werden, beispielsweise einhergehend mit einer Verhärtung von Gummidichtungen, einer zunehmenden Reibung etc. Hier will die Erfindung insgesamt Abhilfe schaffen.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, einen derartigen elektro motorischen Antrieb für kraftfahrzeugtechnische Anwendungen so weiterzu entwickeln, dss konstruktions- oder alterungsbedingt vorhandene Kräfte bei der Betätigung des Funktionselemente bzw. Funktionseinheit in konstruktiv einfacher Art und Weise überwunden werden können.

Zur Lösung dieser technischen Problemstellung schlägt die Erfindung bei einem gattungsgemäßen elektromotorischen Antrieb vor, dass die Feder eine den Antrieb unterstützende Kraft auf die Antriebsscheibe überträgt. Zu diesem Zweck ist die Feder vorteilhaft als Schenkelfeder ausgebildet. Außerdem ist die Auslegung meistens so getroffen, dass die fragliche Schenkelfeder mit ihrem gewundenen Abschnitt ortsfest an beispielsweise einen Zapfen angeschlossen ist. Außerdem wechselwirkt die Schenkelfeder mit ihrem einen Antriebsschenkel mit einer Kontur an der Antriebsscheibe. Der andere Schenkel bzw. Fixierschenkel der Schenkelfeder liegt demgegenüber an einem Anschlag an.

Auf diese Weise kann der Antriebsschenkel zur Unterstützung des Antriebes in Anlage an der Kontur der Antriebsscheibe gegenüber dem Fixierschenkel zunehmend aufspreizen. Ein solches Aufspreizen des Antriebsschenkels gegenüber dem Fixierschenkel wird erfindungsgemäß in dem Fall beobachtet und eingesetzt, wenn die Antriebsscheibe mittelbar oder unmittelbar ein Funktionselement bzw. eine Funktionseinheit beaufschlagt. Flandelt es sich bei dem elektromotorischen Antrieb für kraftfahrzeugtechnische Anwendungen um einen elektromotorischen Öffnungsantrieb für ein Kraftfahrzeug-Schloss, so korrespondiert der Öffnungsvorgang dazu, dass die Antriebsscheibe mittelbar oder unmittelbar auf eine Sperrklinke eines Gesperres des Kraftfahrzeug- Schlosses arbeitet. Mit Hilfe der Antriebsscheibe wird die Sperrklinke von ihrem rastenden Eingriff mit der Drehfalle in geschlossener Position des Gesperres des Kraftfahrzeug-Schlosses abgehoben und kann als Folge hiervon die (federunterstützte) Drehfalle aufschwenken und einen zuvor gefangenen Schließbolzen freigeben.

Jedenfalls wird dieser Öffnungsvorgang des elektromotorischen Antriebes erfindungsgemäß durch die Kraft der zuvor gespannten Schenkelfeder unter stützt. Denn der besagte Öffnungsvorgang bzw. die mittelbare oder unmittelbare Beaufschlagung der Sperrklinke als Funktionselement bzw. Funktionseinheit korrespondiert in der Regel zu einer bestimmten Drehbewegung der Antriebsscheibe (im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn). Diese Bewegung der Antriebsscheibe zum Öffnen des Gesperres wird nun erfin dungsgemäß dadurch mechanisch unterstützt, dass die in einer Grundstellung bzw. Neutralstellung gespannte Schenkelfeder bei dem Öffnungsvorgang ihre gespeicherte Federenergie an die Antriebsscheibe abgibt und auf diese Weise die elektromotorische Stellbewegung zusätzlich mit Federenergie unterstützt. Tatsächlich kommt es bei diesem Vorgang dazu, dass der an der Kontur der Antriebsscheibe anliegende Antriebsschenkel gegenüber dem ortsfesten Fixier schenkel zunehmend aufspreizt.

Auf diese Weise kann mit Hilfe des elektromotorischen Antriebes und im Beispielfall eines Öffnungsantriebes für ein Kraftfahrzeug-Schloss vorteilhaft ein etwaiger Türdichtungsdruck überwunden werden, und zwar auf konstruktiv einfache Art und Weise und mit einer besonders kostengünstigen Konstruktion. Dabei eignet sich die erfindungsgemäße Vorgehensweise nicht nur zur Über windung hoher Türdichtungslasten, sondern kann ganz generell zur Unterstüt zung des elektromotorischen Antriebes bei der Beaufschlagung von Funktions elementen bzw. Funktionseinheiten zum Einsatz kommen. Denn durch die über die Feder zusätzlich abgegebene Federenergie bzw. Spannenergie besteht die Möglichkeit, beispielsweise den Elektromotor mit geringerer Leistung als bisher auszulegen. Ebenso kann gegebenenfalls auf aufwändige und zwischen geschaltete Getriebe zwischen dem Elektromotor und der Antriebsscheibe bzw. dem beaufschlagten Funktionselement respektive der Funktionseinheit verzichtet werden. Dadurch wird nochmals der konstruktive und kostenmäßige Aufwand verringert.

Die an dieser Stelle vorgesehene Feder ist - wie gesagt - in der Ausgangsstellung bzw. Grundstellung oder Neutralstellung der Antriebsscheibe bereits gespannt, sodass bei dem beschriebenen Öffnungsvorgang die auf diese Weise freiwerdende Spannenergie bzw. Federenergie vorteilhaft zur mechanischen Unterstützung der Drehbewegung der Antriebsscheibe genutzt werden kann. Um die Spannung der Feder in der Neutralstellung bzw. Grundstellung herbeizuführen, wird die Feder bei jedem Rücklauf des elektro motorischen Antriebes ausgehend von seiner ausgelenkten Position in die Grundstellung bzw. Neutralstellung (wieder) gespannt. Das ist insofern problemlos möglich, weil beim besagten Rücklauf etwaige Türdichtungskräfte oder Türschließkräfte regelmäßig nicht überwunden zu werden brauchen. Vielmehr wird ein Schließvorgang einer zugehörigen Kraftfahrzeug-Tür entweder manuell durch einen Benutzer vorgenommen oder erfolgt unabhängig von dem beschriebenen Öffnungsantrieb im Beispielfall mit Hilfe eines zusätzlich vorgesehenen Zuziehantriebes.

Jedenfalls steht mit der wenigstens einen dem Antrieb zugeordneten Feder ein mechanischer Kraftspeicher zur Verfügung, der ausgehend von der Grund stellung oder Neutralstellung des elektromotorischen Antriebes bei einer Beauf schlagung des Funktionselementes bzw. Funktionseinheit die vom elektro motorischen Antrieb zur Verfügung gestellte Energie durch die dann freiwerdende Spannenergie bzw. Federenergie unterstützt. Eine solche Ausprägung lässt sich konstruktiv besonders einfach realisieren und umsetzen, sodass hierdurch signifikante Vorteile beobachtet werden.

Tatsächlich ist im Detail die Auslegung so getroffen, dass die Antriebsscheibe kreisförmig mit der Achse für Ihre Drehbewegungen als Mittelpunkt ausgebildet ist. Die bereits angesprochene Kontur für die Anlage des Antriebsschenkels der Schenkelfeder hieran verläuft demgegenüber konzentrisch im Vergleich zur Achse sowie bogenförmig, d. h. über einen bestimmten und begrenzten Winkel gesehen.

Außerdem ist der Antriebschenkel vorteilhaft mit einem Verlängerungsarm ausgerüstet. Der Verlängerungsarm kann dabei mit einem zusätzlich vorgesehenen Nocken an der Antriebsscheibe zur Positionierung der Antriebsscheibe wechselwirken. Der Nocken ist dabei in der Regel ergänzend zu der Kontur an der Antriebsscheibe realisiert. Der Nocken kann nun mit beispielsweise einer Ausbuchtung oder Ausnehmung in dem Verlängerungsarm des Antriebsschenkels wechselwirken. Sobald der Nocken in die fragliche Ausbuchtung bzw. Ausnehmung am Verlängerungsarm des Antriebsschenkels eintaucht, wird die Antriebsscheibe hierdurch temporär in der gewünschten Positionierung fixiert. Dadurch kann beispielsweise eine Endposition der Antriebsscheibe oder auch die zuvor bereits angesprochene Neutralstellung bzw. Grundstellung der Antriebsscheibe mechanisch vorgegeben werden. Die Ausbuchtung bzw. Ausnehmung am Verlängerungsarm fungiert in diesem Zusammenhang als den Nocken übergreifende Rastkontur. Der Nocken greift folglich in die Rastkontur ein, sobald die Antriebsscheibe die vorgegebene Position und beispielsweise die Endlage respektive Grundstellung oder Neutralstellung einnimmt.

Der fragliche Nocken und die Kontur sind dabei in der Regel an die Antriebsscheibe angeformt. Eine solche Ausführungsform empfiehlt sich insbesondere für den Fall, dass die Antriebsscheibe aus Kunststoff hergestellt ist. Selbstverständlich sind auch Ausführungsformen aus Metall, beispielsweise Aluminium, Stahl oder Messing, denkbar. Außerdem ist die Auslegung oftmals so getroffen, dass sowohl die Kontur als auch der Nocken in der Regel auf einer Unterseite der Antriebsscheibe angeordnet werden. Demgegenüber ist die gegenüberliegende Oberseite der Antriebsscheibe beispielsweise mit einer Betätigungskontur ausgerüstet, mit deren Hilfe die Antriebsscheibe im Beispielfall des Öffnungsantriebes mittelbar oder unmittelbar auf die Sperrklinke zur Öffnung des Gesperres aus Drehfalle und Sperrklinke arbeitet. Durch diese Auslegung können die Betätigungskontur zur Beaufschlagung des Funktionselementes bzw. der Funktionseinheit einerseits und die mit der Feder wechselwirkender Kontur ebenso wie der Nocken andererseits unabhängig voneinander ausgelegt werden. Außerdem lassen sich die fraglichen Konturen besonders einfach und kostengünstig realisieren, nämlich indem sie an die Antriebsscheibe vorteilhaft angeformt werden.

Nach weiterer vorteilhafter Ausgestaltung kann ein den Motor beaufschlagender elektrischer Strom in Abhängigkeit der durch die Feder aufgebauten (unter stützenden) Kraft detektiert werden. D. h., in diesem Fall ist in der Regel eine Steuereinheit vorgesehen, mit deren Hilfe zum einen der elektromotorische Antrieb beaufschlagt wird und welche zum anderen den elektrischen Strom zur Beaufschlagung des Motors auswertet. Dazu kann ein zusätzlich in einer elektrischen Zuleitung des Elektromotors vorgesehener Sensor mit Hilfe der Steuereinheit zur Erfassung der aufgenommenen Stromstärke seitens des Elektromotors ausgewertet werden.

In der Regel sorgt die Steuereinheit jedoch für die Beaufschlagung des Elektromotors direkt, sodass mit ihrer Hilfe auch der aufgenommene Strom zur Beaufschlagung des Elektromotors erfasst werden kann. Auf diese Weise lassen sich praktisch beliebige Positionen für einen etwaigen Zwischenstopp der Antriebsscheibe realisieren und umsetzen. Denn je nach Beaufschlagung der Feder durch die Antriebsscheibe sorgt die Feder entweder für eine mechanische Unterstützung der Drehbewegung der Antriebsscheibe und folglich eine verringerte Stromaufnahme oder dafür, dass in der Gegenrichtung und beim Spannen der Feder eine erhöhte Stromaufnahme zur Beaufschlagung des Elektromotors beobachtet wird.

Diese unterschiedlichen Werte für die Stromaufnahme des Elektromotors können nun - grundsätzlich - mit unterschiedlichen Positionen bzw. Drehpositionen der Antriebsscheibe assoziiert werden. Außerdem ist eine entsprechende Kalibrierung dergestalt denkbar, dass jeder Wert der Stromaufnahme mit einem bestimmten Winkel der Drehbewegung der Antriebsscheibe assoziiert wird. Dadurch kann letztlich aus der seitens der Steuereinheit gemessenen Stromaufnahme für den Elektromotor auf die zugehörige (Drehwinkel-)Position der Antriebsscheibe rückgeschlossen werden. Diese spezifische Angabe der Position lässt sich nun erfindungsgemäß dahingehend nutzen, dass die Steuereinheit in Abhängigkeit vom seitens des Elektromotors aufgenommenen Strom sowie gegebenenfalls einer Kraft der Feder die Antriebsscheibe ansteuert. Dadurch lassen sich grundsätzlich beliebig viele Positionen der Antriebsscheibe über die Stromaufnahme des Elektromotors vorgeben. Sobald ein entsprechender Stromwert für die Stromaufnahme des Elektromotors seitens der Steuereinheit detektiert wurde, der zu einer gewünschten Position der Antriebsscheibe korrespondiert, sorgt die Steuereinheit beispielsweise dafür, dass der Elektromotor abgeschaltet wird und folglich die Antriebsscheibe die vorgegebene Position einnimmt und beibehält. Hierbei kann auch ein eventueller Nachlauf der Antriebsscheibe aufgrund von Massenträgheiten zusätzlich mit berücksichtigt werden.

Folgerichtig kann die Antriebsscheibe nicht nur in die grundsätzlichen Positionen, nämlich die Grundposition bzw. Grundstellung und Neutralstellung und die Endposition oder Endlage überführt werden, wobei eine oder beide Lagen vorteilhaft und ergänzend mechanisch gesichert sein können, nämlich durch die Wechselwirkung zwischen der Rastkontur im Verlängerungsarm des Antriebsschenkels und dem Nocken an der Antriebsscheibe. Sondern erfin dungsgemäß kann über den Zusammenhang zwischen dem aufgenommenen Strom und der Winkelposition der Antriebsscheibe praktisch jede beliebige Zwischenposition der Antriebsscheibe reproduzierbar angefahren werden. Das ist besonders wichtig und vorteilhaft für den Fall, dass der elektromotorische Antrieb beispielsweise im Innern eines Kraftfahrzeug-Schlosses eingesetzt werden soll und mit seiner Hilfe unterschiedliche Funktionsstellungen darzu stellen sind, wie beispielsweise „diebstahlgesichert", „kindergesichert" oder auch „verriegelt" usw. Als Folge hiervon können die zur Darstellung jeweils erforderlichen und meistens separat ausgelegten zugehörigen Betätigungs konturen jeweils in Eingriff mit zugehörigen Hebeln gebracht werden.

Im Ergebnis wird ein elektromotorischer Antrieb für kraftfahrzeugtechnische Anwendungen zur Verfügung gestellt, welcher konstruktiv besonders einfach und kostengünstig ausgelegt ist. Denn der elektromotorische Antrieb nutzt eine in seiner Grundstellung gespannte Feder dahingehend, dass die Feder bei der Beaufschlagung eines Funktionselementes bzw. einer Funktionseinheit aus gehend von der Grundstellung zusätzlich ihre gespeicherte Federenergie abgibt und damit die Antriebsbewegung der Antriebsscheibe unterstützt. Außerdem kann aus einer Korrelation zwischen dem vom Elektromotor aufgenommenen Strom und der zugehörigen (Winkel-)Position der Antriebsscheibe ein Zwischenstopp an praktisch beliebiger Position der Antriebsscheibe vorgenom men und realisiert werden. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Figuren 1 und 2 den erfindungsgemäßen elektromotorischen Antrieb bei einem Öffnungsvorgang,

Figuren 3 und 4 den elektromotorischen Antrieb beim Rücklauf,

Fig. 5 eine abgewandelte Ausführungsform des Antriebes nach den Figuren 1 bis 4,

Figuren 6 und 7 eine weitere dritte Ausführungsvariante.

In den Figuren ist ein elektromotorischer Antrieb für kraftfahrzeugtechnische Anwendungen dargestellt. Bei dem elektromotorischen Antrieb handelt es sich im Ausführungsbeispiel um einen Öffnungsantrieb für ein Kraftfahrzeug-Schloss, welches mit seinen wesentlichen Bestandteilen in der Fig. 1 dargestellt und wiedergegeben ist. Tatsächlich erkennt man an dieser Stelle und in der Frontansicht ein Gesperre 1 , 2 des fraglichen Kraftfahrzeug-Schlosses, bei dem es sich um ein Kraftfahrzeug-Türschloss handelt oder handeln kann. Das Gesperre 1 , 2 setzt sich aus einer Drehfalle 1 und einer Sperrklinke 2 zusammen.

Zusätzlich ist noch ein Auslösehebel 3 realisiert, mit dessen Hilfe die Sperrklinke 2 von ihrem rastenden Eingriff mit der Drehfalle 1 abgehoben werden kann (in der dargestellten Schließstellung des Gesperres 1 , 2). Zu diesem Zweck vollführt der Auslösehebel 3 eine Uhrzeigersinnbewegung um seine Achse, sodass hierdurch die Sperrklinke 2 im Gegenuhrzeigersinn von ihrem rastenden Eingriff mit der Drehfalle 1 in der Fig. 1 dargestellten Schließposition des Gesperres 1 , 2 abgehoben wird. Als Folge hiervon öffnet die Drehfalle 1 federunterstützt, und zwar im Uhrzeigersinn und gibt einen zuvor gefangenen sowie angedeuteten Schließbolzen frei. Dadurch kann eine zugehörige Kraftfahrzeug-Tür geöffnet werden. Zur Öffnung des Gesperres 1 , 2 bzw. Beaufschlagung des Auslösehebels 3 als Funktionselement bzw. Funktionseinheit ist der elektromotorische Antrieb vorgesehen und ausgebildet. Dieser verfügt über einen Elektromotor 4. Der Elektromotor 4 weist auf seiner Abtriebswelle eine Abtriebschnecke 5 auf, die mit einer Antriebsscheibe 6 wechselwirkt, indem die Abtriebsschnecke 5 in eine Verzahnung der Antriebsschnecke 6 eingreift und diese in Drehbewegungen um eine Achse 7 im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn bewegt, wie ein Doppelpfeil in der Fig. 1 deutlich macht.

Auf einer Oberseite der Antriebsscheibe 6 ist eine Betätigungskontur 8 vorgesehen, die dazu eingerichtet ist, den Auslösehebel 3 zum Öffnen des Gesperres 1 , 2 im Gegenuhrzeigersinn um seine Achse zu verschwenken. Flierzu korrespondiert eine Uhrzeigersinnbewegung der Antriebsscheibe 6 in der Frontansicht bzw. beim Blick auf die Oberseite der Antriebsscheibe 6.

Demgegenüber ist die gegenüberliegende und ebenfalls in der Fig. 1 dargestellte Unterseite der Antriebsscheibe 6 mit einer dem elektromotorischen Antrieb zugeordneten Feder 9 einerseits und einer Kontur 10 andererseits an der Antriebsscheibe 6 ausgerüstet. Die Öffnungsbewegung der Antriebsscheibe 6 im Uhrzeigersinn mit Blick auf die Oberseite der Antriebsscheibe 6 korrespondiert folglich beim Blick auf die Unterseite der Antriebsscheibe 6 dazu, dass die Antriebsscheibe 6 eine Gegenuhrzeigersinnbewegung um ihre Achse 7 vollzieht. Tatsächlich ist die Feder 9 so ausgelegt, dass sie eine den Antrieb unterstützende Kraft auf die Antriebsscheibe 6 überträgt.

Die Feder 9 ist nach dem Ausführungsbeispiel als Schenkelfeder ausgebildet. Dazu verfügt die Feder 9 über einen gewundenen Abschnitt 9a, der ortsfest an einen Zapfen 11 angeschlossen ist. Der Zapfen 11 ist nach dem Ausführungs beispiel und nicht einschränkend einstückig mit einem Kraftfahrzeug- Schlossgehäuse 12 verbunden.

Neben dem gewundenen Abschnitt 9a verfügt die Schenkelfeder 9 über zwei Schenkel 9b, 9c. Bei dem Schenkel 9b handelt es sich um einen Antriebschenkel 9b, der mit der zuvor bereits erläuterten Kontur 10 an der Antriebsscheibe 6 (an deren Unterseite) wechselwirkt. Demgegenüber ist der andere Schenkel 9c als Fixierschenkel 9c der Schenkelfeder 9 ausgebildet und liegt an einem Anschlag 13 an. Der Anschlag 13 ist ebenso wie der Zapfen 11 (einstückig) mit dem Schlossgehäuse 12 (aus Kunststoff) verbunden.

Der Antriebsschenkel 9b der Feder bzw. Schenkelfeder 9 sorgt für die Unterstützung des elektromotorischen Antriebes bzw. die Unterstützung der Antriebsscheibe 6 bei einem Öffnungsvorgang. Dieser Öffnungsvorgang der Antriebsscheibe 6 korrespondiert zu einer Bewegung der Antriebsscheibe 6 im Gegenuhrzeigersinn in Bezug auf die Achse 7 und in der Unteransicht bzw. der Ansicht auf die Unterseite der Antriebsscheibe 6, wie man anhand einer Abfolge der Figuren 1 und 2 nachvollziehen kann.

Bei diesem Öffnungsvorgang kommt es dazu, dass der Antriebsschenkel 9b der Feder bzw. Schenkelfeder 9 an der Kontur 10 der Antriebsscheibe 6 anliegt und bei dem Öffnungsvorgang zunehmend gegenüber dem ortsfesten Fixierschenkel 9c aufspreizt. Das ist möglich, weil die Feder 9 in der in Fig. 1 dargestellten Grundstellung G oder Neutralstellung gespannt ist. Die Spannung der Feder 9 drückt sich in einem relativ kleinen Winkel a zwischen dem Antriebsschenkel 9b und dem Fixierschenkel 9c aus, der nach dem Ausführungsbeispiel in etwa 40 bis 50° beträgt. Im Zuge des Öffnungsvorganges beim Übergang von der Fig. 1 zur Fig. 2 spreizt nun der Antriebsschenkel 9b gegenüber dem Fixierschenkel 9c auf, bis in etwa die in den Figuren 2 und 3 dargestellte Endlage E bzw. Endposition der Antriebsscheibe 6 vorliegt und beobachtet wird. Dann schließen beide Schenkel 9b, 9c in etwa einen Winkel a von 110° bis 120° ein. Da sich hierbei die Feder bzw. Schenkelfeder 9 entspannt, kann die auf diese Weise freiwerdende Federenergie bzw. Spannenergie genutzt werden, um die Bewegung der Antriebsscheibe 6 und damit des gesamten Antriebes zu unterstützen.

Sobald der Antriebsschenkel 9b gegenüber dem Fixierschenkel 9c aufgespreizt ist und die Antriebsscheibe 6 ihre in den Figuren 2 und 3 dargestellte Endlage E bzw. Endposition erreicht hat, fährt der Antriebsschenkel 9b gegen einen weiteren Anschlag 14. Dieser ist wie der Anschlag 13 und der Zapfen 11 mit dem Schlossgehäuse 12 in der Regel einstückig verbunden. Dementsprechend handelt es sich bei dem Anschlag 14 um einen solchen aus Kunststoff. Ausgehend von der Endposition bzw. Endlage E nach der Fig. 3 kommt es nun bei einem Rücklauf im Übergang von der Fig. 3 zur Fig. 4 dazu, dass die Antriebsscheibe 6 entgegengesetzt zur öffnenden Bewegung im Gegenuhr zeigersinn in der Ansicht auf die Unterseite nach den Figuren 1 und 2 eine Uhrzeigersinnbewegung beim Übergang von der Fig. 3 zur Fig. 4 vollführt. Bei diesem Vorgang wird die Feder 9 bzw. Schenkelfeder zunehmend gespannt, weil der Antriebsschenkel 9b in Anlage an der Kontur 10 zunehmend auf den Fixierschenkel 9c zubewegt wird und dadurch die Feder 9 mit der erforderlichen Spannenergie ausgerüstet wird.

Anhand der Figuren erkennt man insgesamt, dass die Antriebsscheibe 6 kreisförmig mit der Achse 7 als Mittelpunkt ausgebildet ist. Außerdem findet sich die mit der Feder 9 wechselwirkender Kontur 10 konzentrisch im Vergleich hierzu und ist bogenförmig ausgebildet. D. h., der die Kontur 10 definierende Bogen nutzt die Achse 7 als Mittelpunkt für seine radiale Auslegung. In der Fig. 5 ist nun eine Variante dargestellt, bei welcher der Antriebsschenkel 9b mit einem Verlängerungsarm 9b' ausgerüstet ist. Der Verlängerungsarm 9b' verfügt über eine Rastkontur 15, die als Ausbuchtung oder Ausnehmung in dem fraglichen Verlängerungsarm 9b' ausgebildet ist. Außerdem ist an der Unterseite der Antriebsscheibe 6 ein Nocken 16 vorgesehen und realisiert, der in die Rastkontur 15 eingreift, sobald die Antriebsscheibe 6 eine entsprechende Position einnimmt. Nach dem Ausführungsbeispiel kommt es zur Wechselwirkung zwischen der Rastkontur 15 und dem Nocken 16 sobald die Antriebsscheibe 6 ihre in der Fig. 5 dargestellte Endlage E bzw. Endposition eingenommen hat. Dann liegt auch der Antriebschenkel 9b an dem Anschlag 14 an. Grundsätzlich kann die geschilderte Wechselwirkung zwischen der Rastkontur 15 und dem Nocken 16 auch in beliebigen anderen Positionen der Antriebsscheibe 6 vorliegen und lässt sich realisieren.

Schlussendlich wird in dem weiteren und dritten Ausführungsbeispiel nach den Figuren 6 und 7 so vorgegangen, dass zunächst einmal eine Steuereinheit 17 vorgesehen ist, mit deren Hilfe der Elektromotor 4 und damit der gesamte elektromotorische Antrieb angesteuert und beaufschlagt wird. Die Steuereinheit 17 kann nun einen den Elektromotor 4 beaufschlagenden elektrischen Strom detektieren. Dazu kann die Stromaufnahme am Elektromotor 4 direkt gemessen oder mit Hilfe eines nicht dargestellten Sensors erfasst werden. Dieser vom Elektromotor 4 aufgenommene und ihn beaufschlagende elektrische Strom ist nun abhängig von der durch die Feder 9 aufgebauten Kraft.

Eine entsprechende und schematische Abhängigkeit zeigt die Fig. 7. Hier ist der vom Elektromotor 4 aufgenommene Strom gegenüber dem von der Antriebsscheibe 6 absolvierten Verfahrweg dargestellt, welcher sich in einem zugehörigen Schwenkwinkel der Antriebsscheibe 6 um ihre Achse 7 manifestiert. Der fragliche Schwenkwinkel bzw. Winkel ist dabei zwischen der Grundstellung G und der Endlage bzw. Endstellung E der Antriebsscheibe 6 dargestellt und wiedergegeben. Man erkennt, dass der vom Elektromotor 4 aufgenommene Strom in Richtung auf die Grundstellung bzw. Grundposition G anwächst, weil in Richtung auf die Grundstellung G die Feder 9 gespannt wird. Demgegenüber sinkt die Stromaufnahme in Richtung auf die Endposition bzw. Endlage E, weil in dieser Richtung die Feder 9 die Bewegung der Antriebsscheibe 6 und damit des gesamten elektromotorischen Antriebes unterstützt.

Anhand der Positionsabhängigkeit des vom Elektromotor 4 aufgenommenen Stromes, wie sie sich ganz generell in der Fig. 7 manifestiert, besteht die Möglichkeit, dass die Steuereinheit 17 in Abhängigkeit vom aufgenommenen Strom seitens des Elektromotors 4 die Position der Antriebsscheibe 6 zielgenau ansteuert. D. h., sofern die in der Fig. 7 schematisch dargestellte Abhängigkeit zwischen dem vom Elektromotor 4 aufgenommenen Strom einerseits und der Winkelposition der Antriebsscheibe 6 andererseits zwischen der Grundstellung G und der Endstellung E beispielsweise durch einen Kalibriervorgang in der Steuereinheit 17 abgelegt ist, kann grundsätzlich jeder Wert für die Stromauf nahme des Elektromotors 4 mit einer entsprechenden Winkelposition der Antriebsscheibe 6 zwischen der Grundstellung G und der Endstellung E identifiziert werden. Dadurch lässt sich die Antriebsscheibe 6 in praktisch jede beliebige Winkelposition zwischen der Grundstellung G und der Endstellung E verfahren, nämlich indem über die Steuereinheit 17 der vom Elektromotor 4 aufgenommene Strom erfasst und bei Erreichen der gewünschten Winkelposition die Beaufschlagung des Elektromotors 4 gestoppt wird.

Bei diesem Vorgang kann selbstverständlich ein etwaiger und durch die Massenträgheit bedingter Nachlauf des elektromotorischen Antriebes zusätzlich berücksichtigt werden. Dieser Nachlauf mag zu einem ergänzenden Verfahrweg bzw. einem zusätzlich überstrichenen Winkel der Antriebsscheibe 6 bei ihrer Drehbewegung um die Achse 7 korrespondieren und kann von der Steuereinheit 17 dergestalt mitberücksichtigt werden, dass der Elektromotor 4 vor Erreichen der gewünschten Winkelposition gestoppt wird, nämlich um einen zum Nachlauf korrespondierenden Winkelbetrag verringert. Soll beispielsweise die Winkelposition 20° der Antriebsscheibe 6 bei einem Nachlauf von 5° angefahren werden, so sorgt die Steuereinheit 17 für die Abschaltung des Elektromotors 4 bei Erreichen der Winkelposition 15°. Jedenfalls lässt sich hierdurch der elektromotorische Antrieb bzw. seine drehbare Antriebsscheibe 6 in eine jeweils gewünschte Position überführen. Das ist für die Ansteuerung unterschiedlicher Funktionsstellungen innerhalb des Kraftfahrzeug-Schlosses im Beispielfall wesentlich, beispielsweise um Funktionsstellungen wie „diebstahlgesichert", „kindergesichert“ oder auch „verriegelt" mit Hilfe des elektromotorischen Antriebes darstellen und realisieren zu können.

Bezugszeichenliste

1 , 2 Gesperre

3 Auslösehebel 4 Elektromotor

5 Abtriebsschnecke

6 Antriebsscheibe

7 Achse

8 Betätigungskontur 9 Feder bzw. Schenkelfeder

9a gewundener Abschnitt 9b Antriebsschenkel 9' Verlängerungsarm 10 Kontur 11 Zapfen

12 Schlossgehäuse

13 Anschlag

14 Anschlag

15 Rastkontur 16 Nocken 17 Steuereinheit

Claims

Patentansprüche

1. Elektromotorischer Antrieb für kraftfahrzeugtechnische Anwendungen, ins besondere Anwendungen bei und in einem Kraftfahrzeug-Schloss, mit einem Elektromotor (4), ferner mit einer vom Elektromotor (4) beaufschlagbaren sowie um eine Achse (7) drehbaren Antriebsscheibe (6), und mit wenigstens einer dem Antrieb zugeordneten Feder (9), dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (9) eine den Antrieb unterstützende Kraft auf die Antriebsscheibe (6) überträgt.

2. Antrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (9) als Schenkelfeder (9) ausgebildet ist, die mit ihrem gewundenen Abschnitt (9a) ortsfest an beispielsweise einen Zapfen (11 ) angeschlossen ist und mit ihrem einen Antriebsschenkel (9b) mit einer Kontur (10) an der Antriebsscheibe (6) wechselwirkt.

3. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der andere Fixierschenkel (9c) der Schenkelfeder (9) an einem Anschlag (13) anliegt.

4. Antrieb nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsschenkel (9b) zur Unterstützung des Antriebes in Anlage an der Kontur (10) gegenüber dem Fixierschenkel (9c) zunehmend aufspreizt.

5. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsscheibe (6) kreisförmig mit der Achse (7) als Mittelpunkt ausgebildet ist und die Kontur (10) konzentrisch hierzu sowie bogenförmig verläuft.

6. Antrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsschenkel (9b) mit einem Verlängerungsarm (9b') ausgerüstet ist, der mit einem Nocken (16) an der Antriebsscheibe (6) zu ihrer Positionierung wechselwirkt.

7. Antrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlängerungs arm (9b') eine den Nocken (16) übergreifende Rastkontur (15) aufweist.

8. Antrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Nocken (16) in die Rastkontur (15) eingreift, sobald die Antriebsscheibe (6) eine vorgegebene

Position, beispielsweise ihre Endlage (E), einnimmt.

9. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Elektromotor (4) beaufschlagender elektrischer Strom in Abhängigkeit der durch die Feder (9) aufgebauten Kraft detektiert wird.

10. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (17) vorgesehen ist, welche in Abhängigkeit vom aufgenommenen Strom seitens des Elektromotors (4) sowie gegebenenfalls einer Kraft der Feder (9) die Position der Antriebsscheibe (6) ansteuert.