WO2015062876A1 - Stellantriebsanordnung und verfahren zum betreiben einer solchen stellantriebsanordnung - Google Patents

Stellantriebsanordnung und verfahren zum betreiben einer solchen stellantriebsanordnung Download PDF

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WO2015062876A1
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WO
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actuator
movement
motor
switching
bereitschaffsposition
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PCT/EP2014/072250
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Artur Torka
Thorsten Torkowski
Dirk Ruppach
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Huf Hülsbeck & Fürst Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
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    • E05B77/36—Noise prevention; Anti-rattling means
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05B81/54—Electrical circuits
    • E05B81/64—Monitoring or sensing, e.g. by using switches or sensors
    • E05B81/66—Monitoring or sensing, e.g. by using switches or sensors the bolt position, i.e. the latching status

Definitions

  • the invention is directed to an actuator assembly, in particular for lock arrangements of motor vehicle doors or motor vehicle flaps, with an actuator which is adjustable between a Guichaffsposition and a basic position, a the actuator from the basic position in the Microchaffsposition moving adjusting element and the actuator from the Suchaffsposition in the
  • the invention is also directed to a method for operating such an actuator assembly.
  • an actuator arrangement as described above and their operation are known from the prior art.
  • such an actuator assembly is used in a rear lock of motor vehicles and includes a motor and a trained as a spring adjusting element, by which an actuator in the direction of a predetermined position (spring) is biased.
  • a spring adjusting element by which an actuator in the direction of a predetermined position (spring) is biased.
  • Locking movement of the actuator (which may be a pawl or a catch) used.
  • the motor acts against the force of the adjusting element, which acts on the actuator permanently with a force in the direction of the Michaffsposition in which the rear lock is unlocked.
  • the actuator is thus acted upon in the basic position with a force urging in the direction of the ready position, but initially a mechanical Bar element prevents the actuator from returning to the ready position.
  • the standby position should be reached as quickly as possible during the movement of the actuator, so that a user can open the rear lock and not wait until the actuator has reached approximately the ready position.
  • the danger of waiting would be if the force of the adjustment would be very low. It is thus to prefer the use of an adjusting element with a high force in this view.
  • an adjustment with too large restoring force causes the problem that a fast
  • Resetting the actuator to a stop bounce i. may result in impact with a fixed stop, and associated unwanted noise.
  • the invention has for its object to provide a solution that provides a structurally simple manner and cost, a reliably operating actuator assembly in which the actuator in the shortest possible time from the
  • the actuator arrangement according to the invention in particular for lock arrangements of motor vehicle doors or
  • Motor vehicle doors comprises an actuator which is designed to be adjustable between a standby position and a basic position, a the actuator from the basic position in the Standby position moving adjusting element, a the actuator from the standby position to the base position against the force of the adjusting moving motor and a switching device whose switching position is dependent on the movement of the actuator, wherein the actuator in its movement between the basic position and the
  • Switching device the engine so switches that he
  • the inventive method is used to operate an actuator assembly, in particular for lock arrangements of motor vehicle doors or motor vehicle doors, wherein a
  • Standby position is moved back to the home position against the force of the adjusting element, and wherein at the
  • Movement of the actuator in the direction of the standby position of the actuator is a switching position is traversed and in the switching position of the actuator, a switching device is actuated by the inactive during movement of the actuator between the basic position and the shift position inactive motor, wherein by the switched-motor Movement of the actuator by applying a force of the adjusting counteracting force up to
  • Standby position is braked until the movement is stopped.
  • the invention provides an actuator assembly is provided, which is characterized by a simple, compact and inexpensive construction while avoiding unwanted bouncing noise, so that a
  • Actuator arrangement is present with a high level of comfort.
  • the force of the adjusting element is in the inventive
  • Actuator assembly sized very high, so that without one of the force of the adjusting element counteracting force impacts the actuator during its movement in the direction of Rotaffsposition against a stop element or against it bouncing against it and would produce unwanted noise.
  • the invention provides an additional component intended specifically for this purpose. Rather, the present engine is used as a brake according to the invention, wherein the engine
  • the movement of the actuator from the home position is initially unrestrained.
  • the motor is coupled to the actuator and is moved during the movement of the actuator, whereby it acts as a generator.
  • a switching device which triggers at the predetermined switching position along the movement path of the actuator in the Mechaffsposition and short-circuits the motor, for example.
  • Switching device comprises a switch which is arranged in the adjustment of the actuator in its switching position. Of the Switch can then be a toggle or pushbutton, which is actuated by the advancing movement of the actuator.
  • Switching position of the switching device is designed to change and can be switched on or short-circuited by a changed switching position of the engine.
  • the switching position can thus exert influence on a switch of a control circuit of the actuator assembly, whereby the driving style of the engine is then influenced.
  • Manufacturing technology is particularly favorable if the switching device equipped with a variable switching position is designed as a mechanical switch or as an electronic switch.
  • the switching device activates the motor acting as a generator during the movement of the actuator in the Michaffsposition.
  • the invention provides in an embodiment of the circuit for the actuator assembly, that in the movement of the
  • Actuator is shorted from the switching position to the Mechaffsposition the engine by means of the switching device.
  • the motor which works as a generator, the energy is thus literally "burned" in the short circuit.
  • a structurally particularly simple solution for the realization of the functionality of the adjusting element is when the adjusting element as elastic and the actuator in the
  • Motor braking force is dependent on the rotational speed of the motor.
  • a fast-rotating engine has a larger generator Braking force as a slowly rotating engine. Will that be so
  • Actuator of the actuator assembly braked so strong that it is almost stationary, so no braking force is present through the engine, so that the remaining path of the actuator to the Subchaffsposition nonetheless by the force of
  • Adjustment can be overcome. It is thus a speed-dependent braking (depending on the speed of movement of the actuator) provided in the end region of the movement of the actuator, thereby ensuring that the actuator does not hit when reaching the Michaffs position at all, so that no unwanted noise is generated.
  • the invention provides in a further embodiment, that a locking element is provided which the
  • Actuator mechanically locked in its basic position.
  • the locking element may be designed to be movable and moved in the movement path of the actuator in order to prevent the actuator from moving in the direction of the ready position. Lock element and actuator can thus cooperate in a rear lock in the manner of a pawl and a catch.
  • Figure 1 is a schematic diagram in which a
  • Switching position of a switching device and a course of a motor voltage are respectively shown as a function of the movement position of an actuator
  • Figure 2 is a schematic representation of the switching device
  • Figure 3 is a schematic representation of the actuator assembly according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram from which the operation of the actuator assembly 1, which is shown schematically in Figure 3, is apparent, with a possible circuit 2 of a switching device 3 for realizing the invention in Figure 2 can be seen.
  • Motor vehicle doors or motor vehicle flaps so for example in a rear lock of a tailgate, used and includes an actuator 4, which is adjustable between a Guichaffsposition B (see Figure 1) and a basic position G (see Figure 1).
  • the actuator 4, which may be a pawl or a catch of a rear lock, is in the basic position G of an adjusting 5 in
  • Words acts on the adjusting element 5, the actuator 4 with a force in the direction of Rechaffsposition B
  • the circuit 2 of the switching device 3 is shown by way of example in FIG. 2, a switch 7 of the circuit 2 being open.
  • Locking element 6 moves downward in Figure 3 and takes the dashed line position.
  • the adjusting element 5 is in the form of an elastic and the actuator 4 in the Prepared position urging spring element, so that after release by the locking element 6, the actuator 4 is urged and accelerated in the direction of the ready position B, which is caused by the force (see arrow 8) of the adjusting element 5.
  • the actuator assembly 1 further includes a motor 9 which serves to move the actuator 4 from the standby position to the home position against the force 8 of the adjustment member 5.
  • the motor 9 is drive connected via a shaft 10 to the actuator 4. When the adjusting member 5 urges the actuator 4 from the home position G to the standby position B, the motor 9 is turned off, but due to the
  • Standby position B reaches the actuator 4 a
  • Switching position S (see Figure 1) and passes through this as well.
  • a mechanical switch 11 is arranged in the displacement path of the actuator 4. Characterized in that the mechanical switch 11 is arranged in the switching position S, it is actuated when the actuator 4 passes through the switching position S.
  • the mechanical switch 11 is coupled to the switching device 3 via the line 12, wherein an actuation of the switch 11 ensures that the switch 7 of the circuit 2 is folded, as it is the dashed line as a switching position 13 for the closed switch 7 in Figure 2 shows.
  • the switching position 13 of the switch 7 of the switching device 3 of the circuit 2 is formed by the movement of the actuator 4 depending, because of the mechanical
  • Switch 11 is actuated by the actuator 4 in its movement in the direction of the ready position B when the
  • Switching position S is actuated, whereby the switch 7 of the circuit 2 is closed.
  • the motor 9 brakes the movement of the actuator 4 until the movement of the actuator 5 comes to a standstill.
  • the braking by the motor 9 sets in less than half of the movement path of the actuator 4 between the basic position G and the Mechaffsposition B.
  • the movement path of the actuator 4 between the shift position S and the Mechaffsposition B, in which the motor 9 brakes the movement of the actuator 4 is therefore less than half of the movement path of the actuator 4 between the basic position G and the Michaffsposition B.
  • the end of the movement of the actuator 4, so the path of movement between the switching position S and the Treatmentchaffsposition B, is also at least a quarter of the path of movement of the
  • Rotation speed of the motor 9 is dependent, has a fast-rotating motor 9 as a generator, a greater braking force than a slowly rotating motor 9. So if the actuator 4 of the Actuator assembly 1 braked so strong that it is almost stationary, no more braking power is available, so that the final stretch can still be overcome by the trained as a spring element adjustment 5. Consequently, a speed-dependent braking in the end region of the movement of the actuator 4 is provided and a noise-prone Entprellung completely avoided.
  • Spring element formed adjustment 5 relaxes and exerts no more force on the actuator 4. Furthermore, the shorted by the closed switch 7 motor 9 is stationary. The user can open the rear lock in this position.
  • Actuator assembly 1 consequently, the actuator 4 is moved by means of the adjusting element 5 from the basic position G in the direction of Microchaffsposition B. In this case, during the movement of the actuator 4 in the direction of the Microchaffsposition B of the actuator 4, the switching position S through.
  • Switching position S is from the actuator 4 a
  • Switching device 3 is operated, by the movement of the actuator 4 between the basic position G and the
  • Switching position S inactive motor 9 is switched on, wherein by the switched-on motor 9, the movement of the actuator 4 by applying one of the force 8 of the adjusting element. 5
  • Locking member 4 applied.
  • the diode 14 blocks this. If then the locking member 4 in its movement out of the
  • Switching position S passes through, the switch 11 is actuated, whereby the switch 7 is opened, so that the diode 14 "free” .
  • the switch 7 can be opened and the motor be turned on to move the actuator 4 back from the standby position B in the basic position G, wherein the motor 9 then applies a force which of the force 8 of the
  • Adjustment 5 counteracts and the actuator 4 moves to the basic position G, in which the rear lock is locked.
  • the motor 9 is thus activated, by which the actuator 4 is moved from the standby position B back to the basic position G against the force 8 of the adjusting element 5.
  • Basic position G can then lock the locking element 6, the actuator 4.
  • the present invention relates to a device for debouncing the actuator assembly 1.
  • the actuator assembly 1 comprises a motor drive in the form of the motor 9 to the actuator 4 from the
  • the ready position B is, for example, in a rear lock, the open position and the basic position G, the position in which, for example, the rotary latch in engagement with the
  • Locking movement step used When locking the motor 9 operates against the spring force of the adjusting element 5, which actually wants to pull the actuator 4 again in the open position or ready position B.
  • the Actuator 4 is thus biased in the locked position by a spring in the form of the adjusting element 5, but is prevented by a mechanical element (the locking element 6) to return to the open position or Fluchaffsposition B.
  • the motor 9 is now in the movement of the actuator 4 from the switching position S in the
  • a switch 11 is further realized, which at a predetermined position (switching position S) along the path of movement of the actuator 4 in the
  • Rotational speed of the motor 9 is.
  • a fast-rotating engine has a greater braking force as a generator than a slowly rotating engine. So if the actuator 4 of
  • Actuator assembly 1 so strong braked that it is almost stationary, no more braking power is available, so that the final stretch can still be overcome by the manner of an elastic spring adjustment element 5. It is a speed-dependent braking in the end of the
  • the switch 11 cooperating with the motor 9 can be used as a mechanical switch, e.g. Micro switch, be formed.
  • an electronic switch can also be realized (for example, depending on the voltage of the motor acting as a generator).

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stellantriebsanordnung (1) mit einem Stellglied (4), welches zwischen einer Bereitschaftsposition (B) und einer Grundposition (G) verstellbar ausgebildet ist, einem das Stellglied (4) aus der Grundposition (G) in die Bereitschaftsposition (B) bewegenden Verstellelement (5), einem das Stellglied (4) aus der Bereitschaftsposition (B) in die Grundposition (G) gegen die Kraft (8) des Verstellelements (5) bewegenden Motor (9) und einer Schalteinrichtung (3), deren Schaltstellung (13) von der Bewegung des Stellgliedes (4) abhängig ausgebildet ist, wobei das Stellglied (4) bei seiner Bewegung zwischen der Grundposition (G) und der Bereitschaftsposition (B) eine Schaltposition (S) durchlaufend ausgebildet ist und wobei bei der Bewegung des Stellgliedes (4) von der Schaltposition (S) in die Bereitschaftsposition (B) die Schalteinrichtung (3) den Motor (9) derart zuschaltet, dass er die Bewegung des Stellgliedes (4) durch Aufbringung einer der Kraft (8) des Verstellelements (5) entgegenwirkenden Kraft bis hin zur Bereitschaftsposition (B) bis zum Bewegungsstillstand bremst.

Description

Stellantriebsanordnung und
Verfahren zum Betreiben einer solchen Stellantriebsanordnung
Die Erfindung richtet sich auf eine Stellantriebsanordnung, insbesondere für Schlossanordnungen von Kraftfahrzeugtüren oder Kraftfahrzeugklappen, mit einem Stellglied, welches zwischen einer Bereitschaffsposition und einer Grundposition verstellbar ausgebildet ist, einem das Stellglied aus der Grundposition in die Bereitschaffsposition bewegenden Verstellelement und einem das Stellglied aus der Bereitschaffsposition in die
Grundposition gegen die Kraft des Verstellelements bewegenden Motor. Ferner richtet sich die Erfindung auch auf ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Stellantriebsanordnung.
Eine wie eingangs beschriebene Stellantriebsanordnung und deren Betriebsweise sind aus dem Stand der Technik bekannt. Zum Beispiel kommt eine solche Stellantriebsanordnung bei einem Heckschloss von Kraftfahrzeugen zum Einsatz und umfasst einen Motor sowie ein als Feder ausgebildetes Verstellelement, durch welches ein Stellglied in Richtung einer vorbestimmten Position ( feder- ) vorgespannt ist. Bei einem solchen bekannten Heckschloss soll das Stellglied aus einer Grundposition, in welcher die Heckklappe verriegelt ist, möglichst schnell in eine
Bereitschaffsposition gelangen, in welcher das Heckschloss entriegelt ist und die Heckklappe geöffnet werden kann. Der Motor wird nur zur Bewegung des Stellgliedes aus der
Bereitschaffsposition in die Grundposition, d.h. nur zur
Verriegelungsbewegung des Stellgliedes (welches eine Sperrklinke oder eine Drehfalle sein kann) verwendet. Bei der Verriegelung arbeitet der Motor gegen die Kraft des Verstellelements an, welches das Stellglied dauerhaft mit einer Kraft in Richtung der Bereitschaffsposition, in welcher das Heckschloss entriegelt ist, beaufschlagt. Das Stellglied ist also in der Grundposition mit einer in Richtung der Bereitschaffsposition drängenden Kraft beaufschlagt, wobei jedoch zunächst ein mechanisches Riegelelement das Stellglied an einer Rückkehr in die Bereitschaftsposition hindert.
Wird nun das Heckschloss geöffnet, so wird die mechanische Blockade durch das Riegelelement aufgehoben. Das mechanische Riegelelement wird außer Eingriff mit dem Stellglied gebracht, woraufhin durch die Kraft des Verstellelements das Stellglied aus der Grundposition in die Bereitschaftsposition gedrängt wird. Bei Verwendung der Stellantriebsanordnung bei einem
Heckschloss ist es so, dass bei Öffnung nach Möglichkeit
innerhalb kürzester Zeit erreicht werden soll, dass der Benutzer die verschlossene Heckklappe öffnen kann. Daher soll bei der Bewegung des Stellgliedes die Bereitschaftsposition möglichst schnell erreicht werden, damit ein Benutzer das Heckschloss öffnen kann und nicht erst abwarten muss, bis das Stellglied annähernd die Bereitschaftsposition erreicht hat. Die Gefahr des Abwartens bestünde dann, wenn die Kraft des Verstellelements sehr niedrig bemessen wäre. Es ist bei dieser Sichtweise somit die Verwendung eines Verstellelements mit einer hohen Kraft zu bevorzugen. Allerdings zieht ein Verstellelement mit zu großer Rückstellkraft das Problem nach sich, dass eine schnelle
Rückstellung des Stellgliedes zu einem Anschlagprellen, d.h. zu einem Aufprallen an einen ortsfesten Anschlag, und einer damit verbundenen unerwünschten Geräuschentwicklung führen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Lösung zu schaffen, die auf konstruktiv einfache Weise und kostengünstig eine zuverlässig arbeitende Stellantriebsanordnung bereitstellt, bei der das Stellglied in möglichst kurzer Zeit aus der
Grundposition in die Bereitschaftsposition gelangt, ohne dass dabei unerwünschte Geräusche infolge des Anschlagprellens erzeugt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Stellantriebsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Stellantriebsanordnung, insbesondere für Schlossanordnungen von Kraftfahrzeugtüren oder
Kraftfahrzeugklappen, umfasst ein Stellglied, welches zwischen einer Bereitschaftsposition und einer Grundposition verstellbar ausgebildet ist, ein das Stellglied aus der Grundposition in die Bereitschaftsposition bewegendes Verstellelement, einen das Stellglied aus der Bereitschaftsposition in die Grundposition gegen die Kraft des Verstellelements bewegenden Motor und eine Schalteinrichtung, deren SchaltStellung von der Bewegung des Stellgliedes abhängig ausgebildet ist, wobei das Stellglied bei seiner Bewegung zwischen der Grundposition und der
Bereitschaftsposition eine Schaltposition durchlaufend
ausgebildet ist und wobei bei der Bewegung des Stellgliedes von der Schaltposition in die Bereitschaftsposition die
Schalteinrichtung den Motor derart zuschaltet, dass er die
Bewegung des Stellgliedes durch Aufbringung einer der Kraft des Verstellelements entgegenwirkenden Kraft bis hin zur
Bereitschaftsposition bis zum Bewegungsstillstand bremst.
Ebenso wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe durch ein Verfahren zum Betreiben einer Stellantriebsanordnung mit den Merkmalen gemäß dem Patentanspruch 10 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Betreiben einer Stellantriebsanordnung, insbesondere für Schlossanordnungen von Kraftfahrzeugtüren oder Kraftfahrzeugklappen, wobei ein
Stellglied mit Hilfe eines Verstellelements aus einer
Grundposition in Richtung einer Bereitschaftsposition bewegt wird, wobei in der Bereitschaftsposition des Stellgliedes ein Motor aktiviert wird, durch den das Stellglied aus der
Bereitschaftsposition zurück in die Grundposition gegen die Kraft des Verstellelements bewegt wird, und wobei bei der
Bewegung des Stellgliedes in Richtung der Bereitschaftsposition von dem Stellglied eine Schaltposition durchlaufen wird und in der Schaltposition von dem Stellglied eine Schalteinrichtung betätigt wird, durch die der bei Bewegung des Stellgliedes zwischen der Grundposition und der Schaltposition inaktive Motor zugeschaltet wird, wobei durch den zugeschalteten Motor die Bewegung des Stellgliedes durch Aufbringung einer der Kraft des Verstellelements entgegenwirkenden Kraft bis hin zur
Bereitschaftsposition bis zum Bewegungsstillstand gebremst wird.
Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen und
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen . Durch die Erfindung wird eine Stellantriebsanordnung zur Verfügung gestellt, welche sich durch eine einfache, kompakte und preisgünstige Bauweise bei gleichzeitiger Vermeidung von unerwünschten Prellgeräuschen auszeichnet, so dass eine
Stellantriebsanordnung mit einem hohen Komfort vorliegt. Die Kraft des Verstellelements ist bei der erfindungsgemäßen
Stellantriebsanordnung sehr hoch bemessen, so dass ohne eine der Kraft des Verstellelements entgegenwirkende Kraft das Stellglied bei seiner Bewegung in Richtung der Bereitschaffsposition gegen ein Anschlagelement aufprallt bzw. dagegen anprellt und dabei unerwünschte Geräusche erzeugen würde. Um die Bewegung des Stellgliedes in Richtung der Bereitschaffsposition abzubremsen, sieht die Erfindung von einem zusätzlichen und eigens für diesen Zweck bestimmten Bauteil ab. Vielmehr wird erfindungsgemäß der vorhandene Motor als Bremse verwendet, wobei der Motor
entsprechend zu schalten ist, wenn das Stellglied die
Schaltposition durchschreitet und sich in Richtung der
Bereitschaffsposition bewegt. Dabei erfolgt die Bewegung des Stellgliedes aus der Grundposition zunächst ungebremst. Der Motor ist mit dem Stellglied gekoppelt und wird bei der Bewegung des Stellgliedes mitbewegt, wodurch er als Generator wirkt.
Erfindungsgemäß ist eine Schalteinrichtung realisiert, die bei der vorgegebenen Schaltposition entlang der Bewegungsbahn des Stellglieds in die Bereitschaffsposition auslöst und den Motor zum Beispiel kurzschließt. Dies bewirkt, dass der Motor, der in dem System der Stellantriebsanordnung ohnehin vorhanden ist, ab diesem Zeitpunkt als Bremse wirkt, damit das Stellglied die Endstrecke bzw. den verbleibenden Bewegungsweg ab der
Schaltposition bis hin zur Bereitschaffsposition gebremst zurücklegt.
Um Änderungen der Betriebsweise der erfindungsgemäßen
Stellantriebsanordnung in Abhängigkeit von verschiedenen
Positionen des Stellgliedes herbeiführen zu können, ist in
Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die
Schalteinrichtung einen Schalter aufweist, der im Verstellweg des Stellgliedes in dessen Schaltposition angeordnet ist. Der Schalter kann dann ein Kipp- oder Tastschalter sein, der durch die Vorbeibewegung des Stellgliedes betätigt wird.
Die Erfindung sieht in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung vor, dass das Stellglied in der Schaltposition die
SchaltStellung der Schalteinrichtung verändernd ausgebildet ist und durch eine veränderte SchaltStellung der Motor zugeschaltet oder kurzgeschlossen werden kann. Die SchaltStellung kann folglich Einfluss auf einen Schalter eines Steuerkreises der Stellantriebsanordnung ausüben, wodurch dann die Fahrweise des Motors beeinflusst wird.
Herstellungstechnisch besonders günstig ist es, wenn die mit veränderlicher SchaltStellung ausgestattete Schalteinrichtung als mechanischer Schalter oder als elektronischer Schalter ausgebildet ist.
Um eine gewünschte Abbremsung der Bewegung des Stellgliedes bei seiner Bewegung aus der Grundposition in die
Bereitschaffsposition zu realisieren, ist in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass bei der Bewegung des Stellgliedes in die Bereitschaffsposition die Schalteinrichtung den Motor als Generator wirkend zuschaltet.
Die Erfindung sieht in Ausgestaltung der Schaltung für die Stellantriebsanordnung vor, dass bei der Bewegung des
Stellgliedes von der Schaltposition in die Bereitschaffsposition der Motor mittels der Schalteinrichtung kurzgeschlossen ist. Bei dem als Generator arbeiteten Motor wird die Energie somit im Kurzschluss regelrecht „verbrannt".
Eine konstruktiv besonders einfache Lösung zur Realisierung der Funktionalität des Verstellelements besteht darin, wenn das Verstellelement als elastisches und das Stellglied in die
Bereitschaffsposition drängendes Federelement ausgebildet ist.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Motor die Bewegung des Stellgliedes zwischen der Schaltposition und der Bereitschaffsposition in Abhängigkeit von der
Momentangeschwindigkeit des Stellgliedes bremst. Die Endlage, d.h. die Bereitschaffsposition wird sicher erreicht, da die
Motorbremskraft von der Drehgeschwindigkeit des Motors abhängig ist. Ein schnell drehender Motor hat als Generator eine größere Bremskraft als ein langsam drehender Motor. Wird also das
Stellglied der Stellantriebsanordnung so stark gebremst, dass es nahezu stillsteht, ist somit auch keine Bremskraft durch den Motor vorhanden, so dass der verbleibende Weg des Stellgliedes bis zur Bereitschaffsposition dennoch von der Kraft des
Verstellelements überwunden werden kann. Es wird damit eine geschwindigkeitsabhängige Bremsung (von der Geschwindigkeit der Bewegung des Stellgliedes abhängig) im Endbereich der Bewegung des Stellgliedes bereitgestellt, wodurch erreicht wird, dass das Stellglied bei Erreichen der Bereitschaffsposition überhaupt nicht anschlägt, so dass auch keine unerwünschten Geräusche erzeugt werden.
Schließlich sieht die Erfindung in weiterer Ausgestaltung vor, dass ein Riegelelement vorgesehen ist, welches das
Stellglied in dessen Grundposition mechanisch arretiert. Dabei kann das Riegelelement bewegbar ausgebildet sein und in den Bewegungspfad des Stellgliedes bewegt werden, um das Stellglied an einer Bewegung in Richtung der Bereitschaffsposition zu hindern. Riegelelement und Stellglied können somit bei einem Heckschloss nach Art einer Sperrklinke und einer Drehfalle zusammenwirken .
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und
nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Der Rahmen der Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung, in der beispielhaft ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt:
Figur 1 ein schematisches Diagramm, in welchem eine
SchaltStellung einer Schalteinrichtung und ein Verlauf einer Motorspannung jeweils in Abhängigkeit der Bewegungsposition eines Stellgliedes dargestellt sind, Figur 2 eine schematische Darstellung der Schalteinrichtung und
Figur 3 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Stellantriebsanordnung .
In Figur 1 ist ein schematisches Diagramm dargestellt, aus welchem die Wirkungsweise der Stellantriebsanordnung 1, die schematisch in Figur 3 gezeigt ist, ersichtlich wird, wobei eine mögliche Schaltung 2 einer Schalteinrichtung 3 zur Realisierung der Erfindung in Figur 2 zu sehen ist.
Mit Bezug auf Figur 3 kommt die erfindungsgemäße
Stellantriebsanordnung 1 bei Schlossanordnungen von
Kraftfahrzeugtüren oder Kraftfahrzeugklappen, also zum Beispiel bei einem Heckschloss einer Heckklappe, zum Einsatz und umfasst ein Stellglied 4, welches zwischen einer Bereitschaffsposition B (siehe Figur 1) und einer Grundposition G (siehe Figur 1) verstellbar ausgebildet ist. Das Stellglied 4, welches eine Sperrklinke oder eine Drehfalle eines Heckschlosses sein kann, wird in der Grundposition G von einem Verstellelement 5 in
Richtung der Bereitschaffsposition B gedrängt. Mit anderen
Worten beaufschlagt das Verstellelement 5 das Stellglied 4 mit einer Kraft, die in Richtung der Bereitschaffsposition B
gerichtet ist und das Stellglied 4 in die Bereitschaffsposition B drängt. Ein Riegelelement 6 arretiert das Stellglied
mechanisch in dessen Grundposition G, wie es in Figur 3 gezeigt ist. Zur weiteren Veranschaulichung sei angemerkt, dass in der Grundposition G das Heckschloss verriegelt und die Heckklappe geschlossen ist. Die Schaltung 2 der Schalteinrichtung 3 ist in Figur 2 exemplarisch gezeigt, wobei ein Schalter 7 der Schaltung 2 geöffnet ist.
Zur Öffnung des Heckschlosses wird nun die mechanische
Rückhaltung des Stellgliedes 4 in Form des Riegelelements 6 aufgehoben, wodurch das Verstellelement 5 das Stellglied 4 in Richtung der Bereitschaffsposition B drängt, in welcher das Heckschloss entriegelt ist. Zu diesem Zweck wird das
Riegelelement 6 in Figur 3 nach unten bewegt und nimmt die gestrichelt gezeichnete Position ein. Das Verstellelement 5 ist in Form eines elastischen und das Stellglied 4 in die Bereitschaftsposition drängenden Federelements ausgebildet, so dass nach Freigabe durch das Riegelelement 6 das Stellglied 4 in Richtung der Bereitschaftsposition B gedrängt und beschleunigt wird, was durch die Kraft (siehe Pfeil 8) des Verstellelements 5 bewirkt wird.
Die Stellantriebsanordnung 1 weist ferner einen Motor 9 auf, der dazu dient, das Stellglied 4 aus der Bereitschaftsposition in die Grundposition gegen die Kraft 8 des Verstellelements 5 zu bewegen. Der Motor 9 ist über eine Welle 10 mit dem Stellglied 4 antriebsverbunden. Wenn das Verstellelement 5 das Stellglied 4 aus der Grundposition G in die Bereitschaftsposition B drängt, ist der Motor 9 ausgeschaltet, wobei aber infolge der
Antriebsverbindung über die Welle 10 mit dem Stellglied 4 und der Bewegung des Stellgliedes 4 die Welle 10 und damit der Motor 9 drehen, so dass ein Spannungsanstieg U zu verzeichnen ist, wie es in Figur 1 dargestellt ist. Der Schalter 7 der Schaltung 2 ist nach wie vor geöffnet.
Bei seiner Bewegung aus der Grundposition G in die
Bereitschaftsposition B erreicht das Stellglied 4 eine
Schaltposition S (siehe Figur 1) und durchläuft diese auch. Wie in Figur 3 veranschaulicht ist, ist ein mechanischer Schalter 11 im Verstellweg bzw. Bewegungsweg des Stellgliedes 4 angeordnet. Dadurch, dass der mechanische Schalter 11 in der Schaltposition S angeordnet ist, wird er betätigt, wenn das Stellglied 4 die Schaltposition S durchläuft. Der mechanische Schalter 11 ist mit der Schalteinrichtung 3 über die Leitung 12 gekoppelt, wobei eine Betätigung des Schalters 11 dafür sorgt, dass der Schalter 7 der Schaltung 2 umgelegt wird, wie es die gestrichelte Linie als SchaltStellung 13 für den geschlossenen Schalter 7 in Figur 2 zeigt. Auf diese Weise ist die SchaltStellung 13 des Schalters 7 der Schalteinrichtung 3 der Schaltung 2 von der Bewegung des Stellgliedes 4 abhängig ausgebildet, denn der mechanische
Schalter 11 wird von dem Stellglied 4 bei dessen Bewegung in Richtung der Bereitschaftsposition B bei Erreichen der
Schaltposition S betätigt, wodurch der Schalter 7 der Schaltung 2 geschlossen wird. Der geschlossene Schalter 7 und eine in Reihe zu dem Schalter 7 angeordnete Diode 14, die einen Stromfluss in nur eine bestimmte Richtung ermöglicht, bewirken, dass der Motor 9 kurzgeschlossen ist und als Generator wirkt, wobei er die Bewegung des Sperrgliedes 4 über die Welle 10 bremst. Durch das Kurzschließen des Motors 9 fällt dessen
Spannung U schlagartig ab, wie es in Figur 1 zu erkennen ist. Der Wechsel der Schalterstellung ist in der Linie 15 oberhalb des Spannungsverlaufs 16 in Figur 1 gezeigt. Bei der Bewegung des Stellgliedes 4 von der Schaltposition S in die
Bereitschaffsposition B, insbesondere beim Durchlaufen der
Schalposition S, schaltet die Schalteinrichtung 3 den Motor 9 derart zu, dass er die Bewegung des Stellgliedes 4 durch
Aufbringung einer der Kraft 8 des Verstellelements 5
entgegenwirkenden Kraft bis hin zur Bereitschaffsposition B bremst. Dabei bremst der Motor 9 die Bewegung des Stellgliedes 4 solange, bis die Bewegung des Stellglieds 5 zum Stillstand kommt. Somit setzt die Bremsung durch den Motor 9 bei weniger als der Hälfte des Bewegungsweges des Stellgliedes 4 zwischen der Grundposition G und der Bereitschaffsposition B ein. Der Bewegungsweg des Stellgliedes 4 zwischen der Schaltposition S und der Bereitschaffsposition B, bei welchem der Motor 9 die Bewegung des Stellgliedes 4 bremst, beträgt daher weniger als die Hälfte des Bewegungsweges des Stellgliedes 4 zwischen der Grundposition G und der Bereitschaffsposition B. Der Endbereich der Bewegung des Stellgliedes 4, also der Bewegungsweg zwischen der Schaltposition S und der Bereitschaffsposition B, beträgt ferner wenigstens ein Viertel des Bewegungsweges des
Stellelements 4 zwischen der Grundposition G und der
Bereitschaffsposition B. Die Bewegung des Stellglieds 4 erfolgt folglich wenigstens im letzten Viertel seiner Bewegung zwischen der Grundposition G und der Bereitschaffsposition B gebremst.
Die Bremsung der Bewegung des Stellgliedes 4 zwischen der Schaltposition S und der Bereitschaffsposition B durch den Motor 9 erfolgt in Abhängigkeit von der Momentangeschwindigkeit des Stellgliedes 4. Da die Bremskraft des Motors 9 von der
Drehgeschwindigkeit des Motors 9 abhängig ist, hat ein schnell drehender Motor 9 als Generator eine größere Bremskraft als ein langsam drehender Motor 9. Wird also das Stellglied 4 der Stellantriebsanordnung 1 so stark gebremst, dass es nahezu stillsteht, ist auch keine Bremskraft mehr vorhanden, so dass die Endstrecke dennoch von dem als Federelement ausgebildeten Verstellelement 5 überwunden werden kann. Es wird folglich eine geschwindigkeitsabhängige Bremsung im Endbereich der Bewegung des Stellgliedes 4 bereitgestellt und eine geräuschbehaftete Entprellung vollständig vermieden.
Zwischen der Schaltposition S und der Bereitschaffsposition B wird also die Bewegung des Stellgliedes 4 durch den
kurzgeschlossenen und als Generator wirkenden Motor 9, der ein Gleichstrommotor sein kann, gebremst, bis die
Bereitschaffsposition B erreicht ist, wie es in Figur 3 durch die gestrichelte Darstellung des Stellgliedes 4 gezeigt ist. In der Bereitschaffsposition B des Stellgliedes 4, das sich in dieser Position an einem Endanschlag befindet, ist das als
Federelement ausgebildete Verstellelement 5 entspannt und übt keine Kraft mehr auf das Stellglied 4 aus. Ferner steht der durch den geschlossenen Schalter 7 kurzgeschlossene Motor 9 still. Der Benutzer kann in dieser Position das Heckschloss öffnen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben der
Stellantriebsanordnung 1 wird folglich das Stellglied 4 mit Hilfe des Verstellelements 5 aus der Grundposition G in Richtung der Bereitschaffsposition B bewegt. Dabei wird bei der Bewegung des Stellgliedes 4 in Richtung der Bereitschaffsposition B von dem Stellglied 4 die Schaltposition S durchlaufen. In der
Schaltposition S wird von dem Stellglied 4 eine
Schalteinrichtung 3 betätigt, durch die der bei Bewegung des Stellgliedes 4 zwischen der Grundposition G und der
Schaltposition S inaktive Motor 9 zugeschaltet wird, wobei durch den zugeschalteten Motor 9 die Bewegung des Stellgliedes 4 durch Aufbringung einer der Kraft 8 des Verstellelements 5
entgegenwirkenden Kraft bis hin zur Bereitschaffsposition B bis zum Bewegungsstillstand des Stellgliedes 4 gebremst wird.
Um das Stellglied 4 aus der Bereitschaffsposition B zurück in die Grundposition G zu bewegen, bleibt der Schalter 7 geschlossen und der Motor 9 wird bestromt, wobei eine gegenpolige bzw. entgegengesetzte Spannung U zu der
Generatorspannung, d.h. der Motorspannung bei Bremsung des
Sperrgliedes 4, anliegt. Die Diode 14 sperrt hierbei. Wenn dann das Sperrglied 4 bei seiner Bewegung aus der
Bereitschaftsposition B in die Grundposition G die
Schaltposition S durchläuft, wird der Schalter 11 betätigt, wodurch der Schalter 7 geöffnet wird, so dass die Diode 14 frei „hängt" . Alternativ (ggf. bei einer Schaltung 2 ohne Diode 14) kann aber auch der Schalter 7 geöffnet und der Motor 9 eingeschaltet werden, um das Stellglied 4 aus der Bereitschaftsposition B wieder in die Grundposition G zurückzubewegen, wobei der Motor 9 dann eine Kraft aufbringt, welcher der Kraft 8 des
Verstellelements 5 entgegenwirkt und das Stellglied 4 in die Grundposition G bewegt, in welcher das Heckschloss verriegelt ist .
In der Bereitschaftsposition B des Stellgliedes 4 wird folglich der Motor 9 aktiviert, durch den das Stellglied 4 aus der Bereitschaftsposition B zurück in die Grundposition G gegen die Kraft 8 des Verstellelements 5 bewegt wird. In der
Grundposition G kann dann das Riegelelement 6 das Stellglied 4 arretieren .
Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Entprellen der Stellantriebsanordnung 1. Die Stellantriebsanordnung 1 umfasst einen motorischen Antrieb in Form des Motors 9, um das Stellglied 4 aus der
Bereitschaftsposition B in die Grundposition G zu bewegen. Die Bereitschaftsposition B ist zum Beispiel bei einem Heckschloss die geöffnete Position und die Grundposition G die Position, in welcher beispielsweise die Drehfalle in Eingriff mit der
Sperrklinke des Heckschlosses steht und die Heckklappe
verriegelt ist. Der Motor 9 wird nur zu diesem
Verriegelungsbewegungsschritt verwendet. Bei der Verriegelung arbeitet der Motor 9 gegen die Federkraft des Verstellelements 5 an, welches das Stellglied 4 eigentlich wieder in die geöffnete Position bzw. Bereitschaftsposition B ziehen will. Das Stellglied 4 ist also in der verriegelten Stellung durch eine Feder in Form des Verstellelements 5 vorgespannt, wird jedoch durch ein mechanisches Element (das Riegelelement 6) an der Rückkehr in die Öffnungsstellung bzw. Bereitschaffsposition B gehindert .
Wird nun das Schloss geöffnet, so wird die von dem
Riegelelement 6 gebildete mechanische Blockade aufgehoben und das Stellglied 4 wird durch die Federkraft des Verstellelements 5 aus der Grundposition G in die Bereitschaffsposition B
gezogen.
Je stärker die (Feder- ) Kraft des Rückstellelements 5 ist, desto schneller ist diese Rückstellung möglich. Andererseits ist auch der Prellschlag und das damit verbundene, unerwünschte Geräusch bei ungebremstem Erreichen der Bereitschafsposition größer, wenn die Federkraft des Verstellelements 5 stärker ist, da das System der Stellantriebsanordnung 1 mehr Bewegungsenergie aus der Feder gewinnt .
Bei der Verwendung der Erfindung in einem Türschloss ist es so, dass bei Öffnung des Schlosses möglichst schnell der Zustand erreicht werden soll, dass der Benutzer die verschlossene Klappe öffnen kann. Es ist aus dieser Sicht also eine starke Feder zu bevorzugen. Andererseits ist der Prellvorgang beim Erreichen der Endlage der Öffnung unerwünscht, da er mit Geräuschentwicklung verbunden ist.
Gemäß der Erfindung wird nun der Motor 9 bei der Bewegung des Stellgliedes 4 von der Schaltposition S in die
Bereitschaffsposition B über die Welle 10 mitgedreht und wirkt als Generator. Erfindungsgemäß wird nun ferner ein Schalter 11 realisiert, der bei einer vorgegebenen Stellung (Schaltposition S) entlang der Bewegungsbahn des Stellglieds 4 in die
Bereitschaffsposition B auslöst und den Motor 9 über eine Diode 14 kurzschließt. Dies bewirkt, dass der Motor 9, der in dem System der Stellantriebsanordnung 1 ohnehin vorhanden ist, als Bremse wirkt, damit das Stellglied 4 der Stellantriebsanordnung 1 die Endstrecke bis zum Erreichen der Bereitschaffsposition B gebremst und ohne Erzeugung von Prellgeräuschen zurücklegt. Dennoch wird die Endlage, d.h. die BereitSchaftsposition B, sicher erreicht, da die Motorbremskraft abhängig von der
Drehgeschwindigkeit des Motors 9 ist. Ein schnell drehender Motor hat als Generator eine größere Bremskraft als ein langsam drehender Motor. Wird also das Stellglied 4 der
Stellantriebsanordnung 1 so stark gebremst, dass es nahezu stillsteht, ist auch keine Bremskraft mehr vorhanden, so dass die Endstrecke dennoch von dem nach Art einer elastischen Feder ausgebildeten Verstellelement 5 überwunden werden kann. Es wird eine geschwindigkeitsabhängige Bremsung im Endbereich der
Bewegung des Stellgliedes 4 in Richtung der
Bereitschaffsposition B bereitgestellt und eine vollständige Entprellung der Stellantriebsanordnung 1 erreicht.
Der mit dem Motor 9 zusammenwirkende Schalter 11 kann als mechanischer Schalter, z.B. Mikroschalter , ausgebildet sein. Es kann jedoch auch ein elektronischer Schalter realisiert werden (zum Beispiel in Abhängigkeit von der Spannung des Motors, der als Generator wirkt) .
Die vorstehend beschriebene Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die beschriebene und dargestellte Ausführungsform beschränkt. Es ist ersichtlich, dass an der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform zahlreiche, dem Fachmann
entsprechend der beabsichtigten Anwendung naheliegende
Abänderungen vorgenommen werden können, ohne dass dadurch der Bereich der Erfindung verlassen wird. Dabei gehört zur Erfindung alles dasjenige, was in der Beschreibung enthalten und/oder in der Zeichnung dargestellt ist, einschließlich dessen, was abweichend von den konkreten Ausführungsbeispielen für den
Fachmann naheliegt.

Claims

Patentansprüche
1. Stellantriebsanordnung (1), insbesondere für
Schlossanordnungen von Kraftfahrzeugtüren oder
Kraftfahrzeugklappen, mit
einem Stellglied (4), welches zwischen einer
Bereitschaffsposition (B) und einer Grundposition (G)
verstellbar ausgebildet ist,
einem das Stellglied (4) aus der Grundposition (G) in die Bereitschaffsposition (B) bewegenden Verstellelement (5),
einem das Stellglied (4) aus der Bereitschaffsposition (B) in die Grundposition (G) gegen die Kraft (8) des
Verstellelements (5) bewegenden Motor (9) und
einer Schalteinrichtung (3), deren SchaltStellung (13) von der Bewegung des Stellgliedes (4) abhängig ausgebildet ist, wobei das Stellglied (4) bei seiner Bewegung zwischen der Grundposition (G) und der Bereitschaffsposition (B) eine
Schaltposition (S) durchlaufend ausgebildet ist und
wobei bei der Bewegung des Stellgliedes (4) von der
Schaltposition (S) in die Bereitschaffsposition (B) die
Schalteinrichtung (3) den Motor (9) derart zuschaltet, dass er die Bewegung des Stellgliedes (4) durch Aufbringung einer der Kraft (8) des Verstellelements (5) entgegenwirkenden Kraft bis hin zur Bereitschaffsposition (B) bis zum Bewegungsstillstand bremst.
2. Stellantriebsanordnung (1) nach Anspruch 1, wobei die Schalteinrichtung (3) einen Schalter (11) aufweist, der im Bewegungsweg des Stellgliedes (4) in dessen Schaltposition (S) angeordnet ist.
3. Stellantriebsanordnung (1) nach Anspruch 2, wobei das Stellglied (4) in der Schaltposition (S) die SchaltStellung (13) der Schalteinrichtung (3) verändernd ausgebildet ist und durch eine veränderte SchaltStellung (13) der Motor (9) zugeschaltet oder kurzgeschlossen werden kann.
4. Stellantriebsanordnung (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, wobei die mit veränderlicher
SchaltStellung (13) ausgestattete Schalteinrichtung (3) als mechanischer Schalter (11) oder als elektronischer Schalter ausgebildet ist.
5. Stellantriebsanordnung (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, wobei bei der Bewegung des
Stellgliedes (4) in die BereitSchaftsposition (B) die
Schalteinrichtung (3) den Motor (9) als Generator wirkend zuschaltet .
6. Stellantriebsanordnung (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, wobei bei der Bewegung des
Stellgliedes (4) von der Schaltposition (S) in die
Bereitschaftsposition (B) der Motor (9) mittels der
Schalteinrichtung (3) kurzgeschlossen ist.
7. Stellantriebsanordnung (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verstellelement (5) als elastisches und das Stellglied (4) in die
Bereitschaftsposition drängendes Federelement ausgebildet ist.
8. Stellantriebsanordnung (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, wobei der Motor (9) die Bewegung des Stellgliedes (4) zwischen der Schaltposition (S) und der
Bereitschaftsposition (B) in Abhängigkeit von der
Momentangeschwindigkeit des Stellgliedes (4) bremst.
9. Stellantriebsanordnung (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Riegelelement (6)
vorgesehen ist, welches das Stellglied (4) in dessen
Grundposition (G) mechanisch arretiert.
10. Verfahren zum Betreiben einer Stellantriebsanordnung (1), insbesondere für Schlossanordnungen von
Kraftfahrzeugtüren oder Kraftfahrzeugklappen,
wobei ein Stellglied (4) mit Hilfe eines Verstellelements (5) aus einer Grundposition (G) in Richtung einer
Bereitschaffsposition (B) bewegt wird,
wobei in der Bereitschaffsposition (B) des Stellgliedes (4) ein Motor (9) aktiviert wird, durch den das Stellglied (4) aus der Bereitschaffsposition (B) zurück in die Grundposition (G) gegen die Kraft (8) des Verstellelements (5) bewegt wird, und
wobei bei der Bewegung des Stellgliedes (4) in Richtung der Bereitschaffsposition (B) von dem Stellglied (4) eine Schaltposition (S) durchlaufen wird und in der Schaltposition (S) von dem Stellglied (4) eine Schalteinrichtung (3) betätigt wird, durch die der bei Bewegung des Stellgliedes (4) zwischen der Grundposition (G) und der Schaltposition (S) inaktive Motor (9) zugeschaltet wird, wobei durch den zugeschalteten Motor (9) die Bewegung des Stellgliedes (4) durch Aufbringung einer der Kraft (8) des Verstellelements (5) entgegenwirkenden Kraft bis hin zur Bereitschaffsposition (B) bis zum
Bewegungsstillstand gebremst wird.
PCT/EP2014/072250 2013-10-29 2014-10-16 Stellantriebsanordnung und verfahren zum betreiben einer solchen stellantriebsanordnung WO2015062876A1 (de)

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