EP1108837B1

EP1108837B1 - Elektromotorischer Stellantrieb für ein Kraftfahrzeugschloss

Info

Publication number: EP1108837B1
Application number: EP00101327A
Authority: EP
Inventors: Checrallah Kachouh
Original assignee: Brose Schliesssysteme GmbH and Co KG
Current assignee: Brose Schliesssysteme GmbH and Co KG
Priority date: 1999-12-03
Filing date: 2000-01-22
Publication date: 2006-01-25
Anticipated expiration: 2020-01-22
Also published as: EP1108837A2; EP1108837A3; DE19958288A1; DE50012099D1; US6278252B1

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein elektromotorischer Stellantrieb für ein Kraftfahrzeugschloß mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 bzw. des Oberbegriffs von Anspruch 3.
Kraftfahrzeugschlösser in diesem Sinne sind in vielen Bereichen bei einem Kraftfahrzeug einsetzbar, insbesondere als Kraftfahrzeug-Seitentürschloß, -Hecktürschloß, -Heckklappenschloß, -Schiebetürschloß, -Haubenschloß o. dgl. In diesem Sinne ist der Begriff des Kraftfahrzeugschlosses also vergleichsweise umfassend zu verstehen. In der Erläuterung in der vorliegenden Patentanmeldung wird eine Stellantriebsscheibe als Stellantriebselement beschrieben, alle anderen Arten von Stellantriebselementen, beispielsweise auch Spindelantriebe, sind denkbar und sollen vom Begriff des Stellantriebselementes mit umfaßt werden. Ebenso gilt für das Schaltelement, das hier als mechanischer Schalthebel beschrieben wird, eine weite Freiheit. Es kann sich um ein linear verlagertes Schaltelement, um ein schwenkbares Schaltelement, ebenso aber auch um ein rotierendes Schaltelement handeln.
Bei aus der Praxis bekannten elektromotorischen Stellantrieben für Kraftfahrzeugschlösser sind an die elektrische Motorsteuerung auf jeden Fall zwei elektrische oder elektronische Schalter angeschlossen, nämlich ein Schalter für das Stellantriebselement und der zweite Schalter für den Schalthebel (US - A - 5,240,296). Im Sinne einer Reihenschaltung der beiden Schalter, die informationstechnisch zu einer UND-Verknüpfung führt, erfolgt ein Ausschalten des elektrischen Antriebsmotors dann, wenn beide Schalter betätigt worden sind. Im Regelfall erfolgt die Abschaltung des elektrischen Antriebsmotors dabei durch ein Kurzschließen des elektrischen Antriebsmotors, um eine Motorbremswirkung und damit ein schnelles Stillsetzen des Stellantriebselementes zu erreichen (siehe auch DE - C - 43 34 522).
Die aus der EP-A-974718 oder EP-A-686745 bekannten elektromotorische Stellantriebe zeigen keine logische UND-Verknüpfung zwischen zwei ausgewählten Beeinflussungselementen mit einem einzigen Schalter, welcher ohne äussere Beeinflussung selbsttätig eine bestimmte Schaltstellung einnimmt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dem zuvor erläuterten elektromotorischen Stellantrieb für ein Kraftfahrzeugschloß den schaltungstechnischen Aufwand zu verringern.
Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist bei einem elektromotorischen Stellantrieb für ein Kraftfahrzeugschloß mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst. Eine nebengeordnete Lösung beschreibt der Anspruch 3.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß man die im Stand der Technik vorgesehene Reihenschaltung, die informationstechnisch zu einer UND-Verknüpfung führt, aber die Existenz von zwei Mikroschaltern erfordert, entweder durch ein mechanisches Betätigungselement zur UND-Verknüpfung oder durch die Wahl der Ansprechschwelle eines berührungslos betätigbaren Sensors als Schalter ersetzen kann. Damit wird ein vergleichsweise teurer Schalter eingespart.
Als elektrischer oder elektronischer Schalter kommt in erster Linie ein Mikroschalter mit unter Federbelastung eingenommener erster Schaltstellung und gegen Federbelastung erreichter zweiter Schaltstellung in Frage. Aber auch berührungslos betätigte elektromagnetische oder elektronische Schalter (Reed-Relais, Hall-Sensorschalter, etc.) sind einzusetzen. Hier gibt es eine Vielzahl von aus dem Stand der Technik entnehmbaren Möglichkeiten, die hier nicht im einzelnen aufgeführt werden sollen.
In der ersten Alternative handelt es sich um ein mechanisches Betätigungselement vorzugsweise in Form einer Wippe, das eine Beeinflussung des Schalters nur dann zuläßt, wenn es von beiden Beeinflussungselementen betätigt worden ist. Das realisiert die UND-Verknüpfung mechanisch.
Die zweite Alternative, insbesondere bei Realisierung des Schalters als magnetfeldempfindlicher Sensor, realisiert die UND-Verknüpfung durch eine solche Ansprechschwelle des Sensors, daß nur die gleichzeitige Beeinflussung durch beide Beeinflussungselemente ein Überschreiten der Ansprechschwelle und damit ein Schalten verursacht.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1: ein Ausführungsbeispiel eines elektromotorischen Stellantriebes mit einem erfindungsgemäß angeordneten und eingesetzten elektromechanischen Schalter, der Stellantrieb insgesamt in der Stellung "verriegelt", jedoch nicht diebstahlgesichert,
Fig. 2: den Gegenstand aus Fig. 1 im Schnitt II-II,
Fig. 3: in einer Darstellung gemäß Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines elektromotorischen Stellantriebes gemäß der Erfindung,
Fig. 4: einen elektromotorischen Stellantrieb mit einer Motorsteuerung des Standes der Technik mit darin ausschnittweise gezeigter Reihenschaltung von zwei elektrischen Schaltern.

Anhand von Fig. 4 soll zunächst das Grundprinzip eines elektromotorischen Stellantriebs der in Rede stehenden Art erläutert werden.
Es handelt sich um einen elektromotorischen Stellantrieb für ein Kraftfahrzeugschloß, beispielsweise ein Kraftfahrzeug-Hecktürschloß, wobei entsprechende Alternativen bereits im allgemeinen Teil der Beschreibung erläutert worden sind. Darauf darf verwiesen werden. Dargestellt ist ein elektrischer Antriebsmotor 1, der über eine Schnecke 2 oder Spindel ein hier als Stellantriebsscheibe 3 oder Schneckenrad beispielhaft dargestelltes Stellantriebselement antreibt. Im allgemeinen Teil der Beschreibung ist bereits ebenfalls darauf hingewiesen worden, welche vielen anderen Formen von Stellantriebselementen hier realisierbar sind.
Von dem Stellantriebselement 3 zwischen mindestens zwei Funktionsstellungen I, II hin und her verlagerbar ist ein Schalthebel 4, der auf einer Lagerachse 5 hier schwenkbar gelagert ist. Es kann sich auch um ein anderes mechanisches Schaltelement 4 handeln, beispielsweise um einen Schieber oder ein Drehteil.
In Fig. 4 unten dargestellt ist eine elektrische Motorsteuerung 6 zur Steuerung des elektrischen Antriebsmotors 1, mit der der elektrische Antriebsmotor 1 einschaltbar und bei einer bestimmten freien Position X des Stellantriebselementes 3 und dazu Auftreten der einen, in Fig. 4 dargestellten Funktionsstellung I des Schaltelementes 4 ausschaltbar ist.
In dem den Stand der Technik darstellenden Ausführungsbeispiel in Fig. 4 sind dazu zwei Schalter 7a, 7b vorgesehen, diese sind an die elektrische Motorsteuerung 6 angeschlossen, das zeigt Fig. 4 unten. Jeder der Schalter 7 nimmt selbsttätig eine erste Schaltstellung "0" und beeinflußt von einem Beeinflussungselement eine zweite Schaltstellung "1" ein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das dadurch erreicht, daß die Schalter 7 jeweils federbelastet sind und von einer Steuerkulisse 8a am Stellantriebselement 3 bzw. einer Steuerkulisse 8b am Schalthebel 4 gegen die Federkraft betätigbar sind.
Bei anderen Ausführungsformen der Schalter 7 können diese berührungslos betätigbar sein, indem entsprechende Magnetkörper in die Beeinflussungselemente, also das Stellantriebselement 3 und das Schaltelement 4 eingebaut sind. Das ist aus dem Stand der Technik umfangreich bekannt, auf entsprechende Vorveröffentlichungen zu diesem Thema darf hier verwiesen werden (DE - A - 44 33 042).
Man erkennt in Fig. 4 unten, daß die beiden in Reihe geschalteten Kontakte der Schalter 7a und 7b dazu führen, daß ein Kurzschluß des elektrischen Antriebsmotors 1 nur dann realisiert ist, wenn beide Schalter 7a und 7b betätigt sind. Das ist dann der Fall, wenn die in Fig. 4 dargestellte Lage einerseits des Stellantriebselementes 3, andererseits des Schalthebels 4 erreicht ist. Diese Lage entspricht der Position "verriegelt" des Kraftfahrzeugschlosses, einer Position im "Freiraum" zwischen der einen Endstellung "entriegelt" und der anderen Endstellung "verriegelt-diebstahlgesichert". Die beiden Endstellungen werden im dargestellten und insoweit bevorzugten Beispiel durch das Anlaufen des Stellantriebselementes 3 an den Zapfen 9 am Schalthebel 4 realisiert (Blockbetrieb; Auswertung der erhöhten Stromaufnahme des elektrischen Antriebsmotors oder Zeitabschaltung). Auch hierzu gibt es im Stand der Technik verschiedene Vorbilder, auf die hier verwiesen werden darf.
Nach der Lehre ist nun vorgesehen, daß die im Stand der Technik schaltungstechnisch realisierte UND-Verknüpfung, die zwei Schalter voraussetzt, in einer ersten Ausführung durch eine mechanische UND-Verknüpfung ersetzt wird, die dann nur einen einzigen Schalter 7 voraussetzt.
Erfindungsgemäß ist dazu vorgesehen, daß nur ein elektrischer Schalter 7 vorgesehen und dieser eine Schalter 7 mechanisch so angeordnet ist, daß er sowohl vom Stellantriebselement 3 als auch vom Schaltelement 4 beeinflußbar ist, daß dem Schalter 7 ein mechanisches Betätigungselement 10 zugeordnet ist, daß das Stellantriebselement 3 und das Schaltelement 4 auf das Betätigungselement 10 wirken und das Betätigungselement 10 auf den Schalter 7 wirkt und daß nur bei Betätigung des Betätigungselementes 10 sowohl durch das Stellantriebselement 3 als auch das Schaltelement 4 eine Betätigung des Schalters 7 erfolgt. Fig. 1 zeigt das Betätigungselement 8 zwischen dem Schalter 7 und den Beeinflussungselementen 3, 4. In Fig. 2, einem Schnitt an der in Fig. 1 angegebenen Stelle, ist das Beeinflussungselement 10 hier in Form einer vorzugsweise federbelasteten Wippe mit zwei Wippenenden 10a, b, die an der Spitze des Schalters 7 gelagert ist, gut zu erkennen.
In durchgezogenen Linien ist in Fig. 2 die Situation dargestellt, in der das Betätigungselement 10 nur durch das Schaltelement 4 betätigt worden ist. In diesem Fall hat sich die das Betätigungselement 10 bildende Wippe einfach schräggestellt, der Schalter 7 hat sich in seiner Position nicht verändert. Gestrichelt ist die Situation dargestellt, die eintritt, wenn dann auch noch das Stellantriebselement 3 das Betätigungselement 10 beeinflußt Jetzt hat das Betätigungselement 10 keine Ausweichmöglichkeit mehr, nunmehr wird der Schalter 7 betätigt. Damit ist die UND-Verknüpfung mechanisch realisiert.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3, das einen Schnitt wie in Fig. 2 zeigt, erfolgt die Beeinflussung des Schalters 7 berührungslos. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Schalter 7 als magnetfeldempfindlicher Sensor ausgeführt. Das Stellantriebselement 3 und das Schaltelement 4 hat jeweils einen Magnetkörper 11, der an entsprechend passender Stelle angeordnet ist. Steht nur ein Magnetkörper 11 im Ansprechfeld des magnetfeldempfindlichen Sensors, beispielsweise eines Hallsensors, der den Schalter 7 bildet, so wird die Ansprechschwelle nicht erreicht. Tritt auch der zweite Magnetkörper 11 in das Ansprechfeld des magnetfeldempfindlichen Sensors ein, so wird die Ansprechschwelle überschritten, die Schaltfunktion des Schalters 7 wird ausgelöst. Das ist eine berührungslos realisierte UND-Verknüpfung.
In beiden Fällen konnte man auf einen zweiten Schalter verzichten, der Einsparungseffekt ist erheblich.

Claims

Elektromotorischer Stellantrieb für ein Kraftfahrzeugschloß,
mit einem elektrischen Antriebsmotor (1),
mit einer von dem elektrischen Antriebsmotor (1) angetriebenen Stellantriebsscheibe (3) oder einem anderen Stellantriebselement,
mit einem von dem Stellantriebselement (3) zwischen mindestens zwei Funktionsstellungen (I, II) hin und her verlagerbaren Schalthebel (4) oder einem anderen mechanischen Schaltelement, und
mit einer elektrischen Motorsteuerung (6), mit der der elektrische Antriebsmotor (1) einschaltbar und bei einer bestimmten Position (X) des Stellantriebselementes (3) und zeitgleichem Auftreten der einen Funktionsstellung (I) des Schaltelementes (4) ausschaltbar, insbesondere kurzschließbar ist,
wobei ein elektrischer oder elektronischer Schalter (7) vorgesehen und an die elektrische Motorsteuerung (6) angeschlossen ist und
wobei der Schalter (7) selbsttätig eine erste Schaltstellung ("0") und beeinflußt von einem Beeinflussungselement eine zweite Schaltstellung ("1") einnimmt,
dadurch gekennzeichnet,
daß nur ein elektrischer Schalter (7) vorgesehen und dieser eine Schalter (7) mechanisch so angeordnet ist, daß er sowohl vom Stellantriebselement (3) als auch vom Schaltelement (4) beeinflußbar ist,
daß dem Schalter (7) ein mechanisches Betätigungselement (10) zugeordnet ist, daß das Stellantriebselement (3) und das Schaltelement (4) auf das Betätigungselement (10) wirken und das Betätigungselement (10) auf den Schalter (7) wirkt und
daß nur bei zeitgleicher Betätigung des Betätigungselementes (10) sowohl durch das Stellantriebselement (3) als auch durch das Schaltelement (4) die zweite Schaltstellung des Schalters (7) eingenommen wird.
Elektromotorischer Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mechanische Betätigungselement (10) eine vorzugsweise am Schalter (7) gelagerte Wippe ist, deren eines Wippenende (10b) vom Stellantriebselement (3) und deren anderes Wippende (10a) vom Schaltelement (4) beaufschlagt wird.
Elektromotorischer Stellantrieb für ein Kraftfahrzeugschloß,
mit einem elektrischen Antriebsmotor (1),
mit einer von dem elektrischen Antriebsmotor (1) angetriebenen Stellantriebsscheibe (3) oder einem anderen Stellantriebselement,
mit einem von dem Stellantriebselement (3) zwischen mindestens zwei Funktionsstellungen (I, II) hin und her verlagerbaren Schalthebel (4) oder einem anderen mechanischen Schaltelement, und
mit einer elektrischen Motorsteuerung (6), mit der der elektrische Antriebsmotor (1) einschaltbar und bei einer bestimmten Position (X) des Stellantriebselementes (3) und zeitgleichem Auftreten der einen Funktionsstellung (I) des Schaltelementes (4) ausschaltbar, insbesondere kurzschließbar ist,
wobei ein elektrischer oder elektronischer Schalter (7) vorgesehen und an die elektrische Motorsteuerung (6) angeschlossen ist und
wobei der Schalter (7) selbsttätig eine erste Schaltstellung ("0") und beeinflußt von einem Beeinflussungselement eine zweite Schaltstellung (" 1 ") einnimmt,
dadurch gekennzeichnet,
daß nur ein elektrischer Schalter (7) vorgesehen und dieser eine Schalter (7) mechanisch so angeordnet ist, daß er sowohl vom Stellantriebselement (3) als auch vom Schaltelement (4) beeinflußbar ist,
daß der Schalter (7) als berührungslos betätigbarer Sensor ausgeführt ist,
daß das Stellantriebselement (3) und das Schaltelement (4) als Beeinflussungselemente des berührungslos betätigbaren Sensors ausgeführt sind und
daß die zweite Schaltstellung des Schalters (7) nur bei zeitgleicher Beeinflussung des Sensors durch beide Beeinflussungselemente (3, 4) eingenommen wird.
Elektromotorischer Stellantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (7) als magnetfeldempfindlicher Sensor ausgeführt ist und das Stellantriebselement (3) und das Schaltelement (4) mit entsprechend angeordneten Magnetkörpern (11) ausgestattet sind.