DE4215374C2 - Motorgetriebene Betätigungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Diese dient beispielsweise zur Verriegelung einer Tür eines Auto­ mobils.

Eine motorgetriebene Betätigungsvorrichtung dieser Art ist in der DE 34 18 802 C2 offenbart. Um die Tür nicht nur durch Fernsteuerung zu verriegeln und zu entriegeln, sondern auch durch manuelle Betätigung, enthält die motorgetriebene Betätigungsvorrichtung normalerweise einen Kupplungsmechanismus, der einen Türverriegelungsmechanismus vom Motor trennt, wobei eine Ausnahme hiervon dann besteht, wenn die Betäti­ gungsvorrichtung die Tür durch Fernsteuerung ver- oder entriegelt.

Die bekannte Vorrichtung zur Betätigung eines Kraft­ fahrzeug-Türverschlusses weist einen Antriebsmotor mit Getriebe und eine ein- und ausrückbare Kupplung auf. Die Kupplung umfaßt ein als Hohlrad ausgeführtes Eingangszahnrad, eine in dem Eingangszahnrad angeord­ nete und fest mit diesem verbundene Nockenscheibe, ein Abtriebszahnrad mit Kupplungstrommel und ein von der Nockenscheibe gesteuertes, spreizbares und rück­ federndes Kupplungselement mit Wirkblöcken, die bei eingerückter Kupplung an der Innenwandfläche der Kupplungstrommel angreifen. Das Eingangszahnrad ist auf einer Mitnehmerhülse gelagert, die formschlüssig in eine Bremsscheibe mit Bremsfederring und zugeord­ netem Anschlag eingreift und in das Kupplungselement eingreifende Mitnehmerzapfen aufweist. Das Kupplungs­ element ist als elastischer Rahmen ausgeführt, der gleichzeitig die Rückstellfeder bildet. Das bekannte Kupplungselement mit den Wirkblöcken entspricht bei der vorliegenden Erfindung den Kupplungsrollen mit Rückstellfeder.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine motor­ getriebene Betätigungsvorrichtung zu schaffen, bei der der Kupplungsmechanismus stoßfrei und störungsarm arbeiten kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, wodurch die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung stoßfrei und störungsarm ar­ beitet. Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Ver­ besserungen möglich.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher er­ läutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Vorderansicht einer erfindungsge­ mäßen motorgetriebenen Betätigungsvor­ richtung, die für eine Türverriegelung in einem Automobil verwendet wird,

Fig. 2 den inneren Aufbau der erfindungsgemä­ ßen motorgetriebenen Betätigungsvor­ richtung,

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 2,

Fig. 4 die Ansicht einer Verbindungsstange im Detail,

Fig. 5 eine auseinandergezogene Perspektiv­ darstellung eines Kupplungsmechanismus nach einem ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen, motorgetriebe­ nen Betätigungsvorrichtung,

Fig. 6 Darstellungen zur schrittweisen Erläu­ terung der Arbeitsweise des Kupplungs­ mechanismus nach Fig. 5,

Fig. 7 eine auseinandergezogene Perspektiv­ darstellung eines Kupplungsmechanismus nach einem anderen Ausführungsbeispiel in einer motorgetriebenen Betätigungs­ vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 8 die Vorderansicht von Kupplungsteilen und einer Rückstellfeder, die durch Verstemmen miteinander verbunden wer­ den sollen,

Fig. 9 eine Seitenansicht eines Kupplungs­ teils und der Rückstellfeder nach Fig. 8,

Fig. 10 die Vorderansicht der Kupplungsteile und der Rückstellfeder, die durch Ver­ stemmen miteinander verbunden sind, und

Fig. 11 eine Seitenansicht eines Kupplungs­ teils und der Rückstellfeder nach Fig. 4.

Fig. 1 ist eine Vorderansicht der Installation der Türverriegelungs-Betätigungsvorrichtung. Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die innere Struktur der Betäti­ gungsvorrichtung. Fig. 3 ist eine Schnittansicht ent­ lang der Linie A-A in Fig. 2. Fig. 4 zeigt eine Ver­ bindungsstange im einzelnen. Fig. 5 ist eine ausein­ andergezogene Perspektivdarstellung eines Kupplungs­ mechanismus. Wie in den Figuren gezeigt ist, ist die Türverriegelungs-Betätigungsvorrichtung 1 über einen Stab 3 mit einem Kupplungsmechanismus 2 gekoppelt. Genauer gesagt, weist die Betätigungsvorrichtung 1 eine Ausgangswelle 4 auf, an der eine Verbindungs­ stange 5 befestigt ist. Das freie Ende der Verbin­ dungsstange 5 ist durch eine Klammer 6 mit einem Ende des Stabes 3 gekoppelt, dessen anderes Ende mit einem Stift in Eingriff ist, der sich in der Mitte eines Hebels 2a befindet, der am Ende einen Verriegelungs­ knopf 2b aufweist. Die Betätigungsvorrichtung 1 be­ sitzt ein Gehäuse aus einem Körper 7 aus syntheti­ schem Harz und einer mit diesem durch Schrauben ver­ bundenen Abdeckung 8. Der Körper 7 ist an beiden En­ den mit Befestigungselementen 9 versehen, von denen jedes ein Durchgangsloch 9a mit einem Ausschnitt auf­ weist. Mittels der Befestigungselemente 9 ist die Betätigungsvorrichtung durch Schrauben innerhalb der Tür befestigt. Die mit dem Verriegelungsmechanismus 2 gekoppelte Ausgangswelle 4 ist über eine Dichtung 12 mit einer im Körper 7 ausgebildeten Bohrung 10 in Eingriff, derart, daß sie aus dem Körper 7 nach außen vorsteht.

Ein Elektromotor 13 ist im Körper 7 angeordnet. Der Motor 13 hat eine Ausgangswelle 13a, auf der zur Ge­ schwindigkeitsherabsetzung ein kleines Zahnrad 14 befestigt ist. Dieses ist in Eingriff mit einem Zahn­ rad 15, das über eine in Drehrichtung elastische Fe­ der 16 mit einem Ritzel 17 gekoppelt ist. Das Ritzel 17 ist mit den Außenzähnen eines Kupplungs-Eingangs­ zahnrads 21 in Eingriff. Dieses hat, wie in Fig. 6A bis 6C gezeigt ist, Rollenführungswände 21a und 21a wie die Schrägen eines Sektors und eine bogenförmige Hebelöffnung 21b. Die Rollenführungswände 21a und 21a sind, wie Fig. 6A zeigt, mit Rollen 22 in Eingriff, die mit beiden Enden einer Rückstellfeder 23 gekop­ pelt sind. Eine Bremsfeder 20 ist elastisch auf einer Hebeltrommel 19 befestigt. Die Bremsfeder 20 liegt mit beiden Endabschnitten 20a an einem Anschlag 7a des Körpers 7 an, so daß sie fest positioniert ist. Ein Hebel 19a steht auf einer Seite der Hebeltrommel 19 hervor und ist die Hebelöffnung 21b des Kupplungs- Eingangszahnrads 21 eingesetzt. Ein Kupplungs-Aus­ gangszahnrad 24 hat Übertragungsvorsprünge 24a, die mit einer Innenwand 21c des Kupplungs-Eingangszahn­ rads 21 in Eingriff stehen, so daß dieses mit dem Kupplungs-Ausgangszahnrad 24 kombiniert ist. Das Kupplungs-Eingangszahnrad 21, die Hebeltrommel 19 und das Kupplungs-Ausgangszahnrad 24 sind drehbar auf derselben Kupplungswelle 25 angeordnet. Das Kupp­ lungs-Ausgangszahnrad 24 besitzt ein Zahnrad 24d, das mit einem Ausgangszahnrad 26 in Eingriff steht. Das Ausgangszahnrad 26 weist einen Vorsprung 26a auf, der elastisch mit einer Platte in Eingriff steht, die durch Verstemmen auf der Ausgangswelle 4 befestigt ist.

Es wird nun die Arbeitsweise der so ausgebildeten Betätigungsvorrichtung beschrieben. Wenn der Verrie­ gelungsmechanismus 2 sich im Entriegelungszustand befindet, wobei der Verriegelungsknopf 2b nach oben gezogen ist, befindet sich die Verbindungsstange 5 der Betätigungsvorrichtung 1 auf der "UNLOCK"-Seite. Wenn in diesem Zustand die Bedienungsperson einen vorgegebenen Schalter (nicht gezeigt) auf "LOCK" ein­ stellt, wird ein (nicht gezeigter) Haltekreis akti­ viert, so daß der Motor 13 sich für eine vorgegebene Zeitspanne (zum Beispiel 0,5 Sekunden) dreht, wobei die Drehung des Motors über das kleine Zahnrad 14 und das Reduktionszahnrad 15 zum Ritzel 17 übertragen wird, während die Feder 16 gedreht und zusammenge­ drückt wird.

Die Drehung des Ritzels 17 wird zum Kupplungs-Ein­ gangszahnrad 21 übertragen, so daß die Kupplung ver­ bunden ist. Dies wird im einzelnen beschrieben. Wie in Fig. 6A gezeigt ist, wird das Kupplungs-Eingangs­ zahnrad 21 in bezug auf den Hebel 19a im Uhrzeiger­ sinn gedreht. Hierbei wird eine Bewegung der Rolle 22 durch den Hebel 19a bewirkt, während die Rück­ stellfeder 23 gestreckt wird. Als Folge hiervon wird die Rolle 22 radial nach außen entlang der Rollenfüh­ rungswand 21a bewegt, bis sie gegen die Innenwand 21c des Kupplungs-Eingangszahnrades 21 stößt (Fig. 6B). Bei diesem Vorgang gleitet die Bremsfeder 20 auf der Hebeltrommel 19, und daher wird der Hebel 19a mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Kupplungs-Eingangs­ zahnrad 21 gedreht.

Bei der Drehung des Kupplungs-Eingangszahnrades 21 gelangt die radial nach außen bewegte Rolle 22 in Eingriff mit dem Übertragungsvorsprung 24a des Kupp­ lungs-Ausgangszahnrades 24, wodurch dieses gedreht wird. Wenn das Kupplungs-Ausgangszahnrad 24 auf diese Weise gedreht wird, wird die Ausgangswelle 4 über das Ausgangszahnrad 26 und die Platte 27 gedreht, so daß der Hebel 2a über die Verbindungsstange und den Stab 3 nach unten gezogen wird. Im Ergebnis wird der Ver­ riegelungsmechanismus 2 betätigt, wie durch die strichpunktierten Linien angedeutet ist, d. h., er wird in den Verriegelungszustand gebracht. Nachdem eine vorbestimmte Zeitspanne vergangen ist, wird die Stromzuführung durch ein Zeitglied unterbrochen, so daß die Rückstellkraft der Feder 16 ein Drehen des Motors 13 in der Rückwärtsrichtung bewirkt. Als Er­ gebnis dieser Rückwärtsdrehung lösen sich das Kupp­ lungs-Eingangszahnrad 21 und das Kupplungs-Ausgangs­ zahnrad 24 voneinander, wie durch die gestrichelten Linien in Fig. 6C angezeigt ist. Daher wird die Rolle 22 durch die elastische Kraft der Rückstellfeder 23 in ihre Ausgangslage (Fig. 6A) zurückgebracht, so daß die Kupplung getrennt ist. Die vorhergehende Be­ schreibung ist in gleicher Weise anwendbar auf einen Vorgang, bei dem die verriegelte Tür automatisch en­ triegelt wird, und einen Vorgang, bei dem die entrie­ gelte Tür manuell verriegelt wird.

Fig. 7 enthält eine auseinandergezogene Perspektiv­ darstellung eines weiteren verbesserten Kupplungsme­ chanismus in der motorgetriebenen Betätigungsvorrich­ tung nach der Erfindung. In diesem Kupplungsmechanis­ mus sind die Hebeltrommel 19 und das getriebene Teil, nämlich der Kupplungs-Ausgangszahnrad 24 die gleichen wie beim vorbeschriebenen bekannten Kupplungsmecha­ nismus, jedoch ist eine Struktur zum Halten von Kupp­ lungsteilen, nämlich die Rollen 22 in einem Antriebs­ teil und das Kupplungs-Eingangszahnrad 21, und eine Struktur zur Kopplung der Rollen 22 mit der Rück­ stellfeder 23 unterschiedlich gegenüber denen der bekannten Vorrichtung. Das Kupplungs-Eingangszahnrad 21 weist Gleiteinschnitte 21g zur Aufnahme von Endbe­ reichen der Rollen 22 auf einer Seite sowie Gleitwän­ de 21h auf, die einen geringfügig größeren Abstand von den Rollenführungswänden 21a haben als der Außen­ durchmesser 22 beträgt.

Die Fig. 8 bis 11 enthalten Darstellungen für eine Erläuterung der Verbindung der Rollen 22 mit der Rückstellfeder 23. Wie in den Fig. 8 und 9 gezeigt ist, ist ein Vorsprung 22a auf jeder der Rollen 22 in deren Mitte ausgeformt und eine Nut 22b ist um den Vorsprung 22a herum ausgebildet. Beide Endabschnitte 23a der Rückstellfeder 23 werden in die Nuten 22b eingebracht, indem sie um den jeweiligen Vorsprung 22a herumgewunden werden. Danach werden die Vorsprün­ ge 22a verformt, d. h. sie werden mit der nach innen gewölbten Endfläche 40a einer Verstemmschablone 40 geschmolzen, die an den Stellen 22c gemäß Fig. 10 und 11 erwärmt ist, so daß die Endabschnitte 23a der Rückstellfeder 23 jeweils mit der zugeordneten Rolle 22 fest verbunden sind. Die so mit der Rückstellfeder verbundenen Rollen 22 werden in die Gleiteinschnitte 21 g des Kupplungs-Eingangszahnrades 22 eingesetzt, und sie werden von einer Platte 29 mit Löchern 29a gestützt, die über den Rollen 22 plaziert wird. In diesem Fall werden auf dem Kupplungs-Eingangszahnrad 21 ausgebildete Stifte 21e in Eingriff mit den Löchern 29a der Platte 29 gebracht und durch Verstem­ men mit dieser verbunden.

In dem Fall, wo zum Zeitpunkt der Unterbrechung der Stromzuführung zum Motor nach der Betätigung des Kupplungsmechanismus das Drehmoment zur Rückwärtsdre­ hung des Motors nicht groß genug ist, beispielsweise weil die Rückstellfeder ermüdet ist oder die Zahnräder wegen zu niedriger Temperatur einen zu hohen Widerstand gegen die Drehung entwickeln, so daß es vorübergehend unmöglich ist, die Rolle 22 in ihre anfängliche Stellung zurückzubringen, bewirkt die folgende Operation der Betätigungsvorrichtung, daß der Übertragungsvorsprung 24a des Kupplungs-Ausgangszahnrades 24 die Rolle 22 in die Richtung schiebt, die entgegengesetzt zur Richtung verläuft, in der die Rolle für den Kupplungseingriff bewegt wurde, so daß die Rolle 22 entlang der Gleitwand 21h in die anfängliche Stellung zurückkehrt.

Wie beschrieben wurde, sind die Rollen 22 fest mit der Rückstellfeder 23 durch Verstemmen verbunden. Selbst wenn die Übertragungsvorsprünge 24a gegen die Rollen 22 stoßen, werden diese daher niemals von der Rückstellfeder 23 gelöst, d. h. es wird eine Beschädigung des Kupplungsmechanismus vermieden. Die Rollen 22 werden mit der Rückstellfeder 23 verbunden, indem die Vorsprünge 22c der Rollen thermisch verformt werden, d. h. die Verbindung der Rollen mit der Rückstellfeder kann auf einfache Weise erreicht werden, ohne daß ein aufwendiger maschineller Vorgang erfor­ derlich ist. Die Platte 29 verhindert, daß die Rollen 22 nach außen bewegt werden, und sie hält die Lage der Rollen 22 in bezug auf die Gleitwände 21h unver­ ändert.

Claims (3)

1. Motorgetriebene Betätigungsvorrichtung mit einem Kupplungsmechanismus (19, 20, 22, 23), der zwischen einem mit einer Motorwelle (13a) eines Elektro­ motors (13) zusammenwirkenden Antriebsteil (14, 15, 16, 17, 21) und einer mit einer Ausgangs­ welle (4) zusammenwirkenden angetriebenen Teil (24, 25, 26, 27) angeordnet ist zur Übertragung eines Drehmoments vom Antriebsteil zum getriebe­ nen Teil, bei dem die Übertragung des Drehmo­ ments unterbrochen wird, wenn der Elektromotor angehalten ist, wobei der Kupplungsmechanismus ein Paar von Kupplungsrollen (22), die durch eine Rückstellfeder (23) miteinander verbunden sind, und eine Hebeltrommel (19), von der ein Hebel (19a) vorsteht, enthält, und das An­ triebsteil ein Kupplungs-Eingangszahnrad (21) mit Rollenführungswänden (21a) in Form eines Sektors zur Aufnahme einer der Kupplungsrollen (22) und einer bogenförmigen Hebelöffnung (21b) zur Aufnahme des Hebels (19a) aufweist, der in der bogenförmigen Hebelöffnung (21b) relativ zum Kupplungs-Eingangszahnrad (21) für eine Bewegung einer der Kupplungsrollen (22) auf der entspre­ chenden Rollenführungswand (21a) bewegbar ist, und wobei das angetriebene Teil ein Kupplungs- Ausgangszahnrad (24) mit einem Übertragungsvor­ sprung (24a) für den Eingriff mit dem Kupplungs- Eingangszahnrad (21) durch den Kupplungsmecha­ nismus aufweist, und das Kupplungs-Eingangszahn­ rad (21) und das Kupplungs-Ausgangszahnrad (24) drehbar auf einer gemeinsamen Welle (25) ange­ ordnet sind.

2. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsrollen (22) in Gleiteinschnitte (21g), die innerhalb des Kupplungs-Eingangszahn­ rads (21) ausgebildet sind, eingesetzt und durch eine Kupplungs-Halteplatte (29) gehalten sind, wodurch die Kupplungsrollen (22) nur linear be­ wegbar sind.

3. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Kupplungsrollen (22) in der Mitte einen Vorsprung (22a) und eine um diesen herum­ geführte Nut (22b) aufweist, wobei beide Endab­ schnitte der Rückstellfeder (23) und die Vor­ sprünge (22a) gewunden und in die Nuten einge­ bracht sind und dann mit der Kupplungsrolle (22) durch Verformung des Vorsprungs (22c) durch Ver­ klemmen fest verbunden werden.