DE29608991U1

DE29608991U1 - Actuator, in particular electric motor-gear actuator, for a motor vehicle

Info

Publication number: DE29608991U1
Application number: DE29608991U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1996-05-20
Filing date: 1996-05-20
Publication date: 1997-06-19
Anticipated expiration: 2006-05-21

Description

GR 96 G 3365GR 96 G 3365

BeschreibungDescription

Stellantrieb, insbesondere Elektromotor-Getriebe-Stellantrieb, für ein Kraftfahrzeug
5Actuator, in particular electric motor-gear actuator, for a motor vehicle
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Stellantrieb, insbesondere Elektromotor-Getriebe-Stellantrieb, für ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1.The invention relates to an actuator, in particular an electric motor-gear actuator, for a motor vehicle according to claim 1.

Durch die EP-Bl-O 261 525 ist ein Getriebemotor-Stellantrieb für einen Kraftfahrzeug-Fensterheber mit einem Schneckengetriebe bekannt, dessen auf einem verlängerten Motorwellenende vorgesehene Schneckenwelle ein Schneckenrad antreibt, welches in mittelbarer axialer formschlüssiger Steckverbindung mit einer abtriebsseitigen Mitnehmerscheibe steht, die den übrigen Fensterhebermechanismus antreibt; über die Schnecken-Getriebeanordnung wird die Fensterscheibe durch den Elektromotor mit vollem Moment in ihre jeweilige Endposition "Fenster geschlossen" bzw. "Fenster geöffnet" bis zur Erreichung eines Endanschlages angetrieben. Zur Abdämpfung der dabei ansonsten auf den Motor und die übrigen Getriebekonstruktionsteile einwirkenden Stoßbelastungen ist ein elastisches Dämpfungselement zwischen dem von der Motorwelle über die Schneckenwelle angetriebenen Schneckenrad einerseits und der axial vorgelagerten, durch eine Steckverbindung formschlüssig in Mitnahmeverbindung stehenden Mitnehmerscheibe andererseits vorgesehen, so daß beim Auflaufen des Antriebes in eine der beiden zuvor geschilderten Endpositionen der Anschlagstoß in radialer und tangentialer Richtung gemildert bzw. abfangen werden 0 kann.EP-Bl-O 261 525 discloses a geared motor actuator for a motor vehicle window lifter with a worm gear, whose worm shaft, provided on an extended motor shaft end, drives a worm wheel, which is in an indirect axial positive plug connection with a drive plate on the output side, which drives the rest of the window lifter mechanism; via the worm gear arrangement, the window pane is driven by the electric motor with full torque into its respective end position "window closed" or "window open" until it reaches an end stop. To dampen the shock loads that would otherwise act on the motor and the other gear components, an elastic damping element is provided between the worm gear driven by the motor shaft via the worm shaft on the one hand and the axially forward drive disk, which is positively connected by a plug connection, on the other hand, so that when the drive runs into one of the two previously described end positions, the impact shock can be reduced or absorbed in the radial and tangential direction.

Durch die DE-Al-44 32 955 ist ein elektromotorischer Antrieb für eine Kraftfahrzeug-Fensterscheibe bekannt, bei der die Steuervorrichtung mit einer Überschußkraftbegrenzung (Ü.K.B.) derart ausgerüstet ist, daß die Hubbewegung der Fensterscheibe beendet wird, wenn diese eine der beiden Endpositionen mit einem entsprechenden Endanschlag erreicht. Im vorgenanntenDE-Al-44 32 955 discloses an electric motor drive for a motor vehicle window pane, in which the control device is equipped with an excess force limiter (Ü.K.B.) in such a way that the lifting movement of the window pane is terminated when it reaches one of the two end positions with a corresponding end stop. In the aforementioned

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bekannten Fall ist zusätzlich eine selbsttätige Abschaltung der Uberschußkraftbegrenzung vor dem Fensterscheibeneinlauf in die obere Dichtung vorgesehen, derart daß die beim Scheibeneinlauf in die Dichtung auftretenden erhöhten Antriebskräfte nicht zu einer Auslösung der Uberschußkraftbegrenzung führen. Dazu ist die diesem Abstand entsprechende Scheibenhöhenlage dadurch abgespeichert, daß der Fensterscheibe eine Referenzlage bei Schließstellung mit Anlage ihrer Oberkante am oberen Endanschlag fest zugeordnet ist, von der aus dann über einen Positions- oder Bewegungszähler das Erreichen des definierten Abstandes bei Aufwärtsbewegung der Scheibe sensorisch erfaßt und dadurch automatisch die Uberschußkraftbegrenzung abgeschaltet werden kann.In the known case, an automatic shutdown of the excess force limiter is also provided before the window pane enters the upper seal, so that the increased driving forces that occur when the pane enters the seal do not trigger the excess force limiter. For this purpose, the pane height corresponding to this distance is stored by permanently assigning a reference position to the window pane in the closed position with its upper edge resting on the upper end stop, from which the reaching of the defined distance when the pane moves upwards can be detected by a position or movement counter and the excess force limiter can thus be automatically switched off.

Für einen wirksamen Einklemmschutz zwischen dem durch Fremdkraftbetätigung schließenden Fenster bzw. Schiebedach und einem zur Gegenanlage kommenden Hindernis sind in zunehmenden Maße strengere Vorschriften, insbesondere gemäß der amerikanischen gesetzlichen Vorschrift FMVSS118, zu erfüllen; entsprechend diesen Vorschriften muß u.a. der Schließvorgang abgebrochen bzw. das Fenster, die Trennwand oder das Dachteilsystem in umgekehrter Bewegungsrichtung angetrieben werden, wenn es/sie eine Kraft von 100 Newton oder mehr ausübt auf eine halbstarre, zylindrische Stange mit einem Durchmesser von 4mm bis 200mm, die ein bestimmtes Kraftdurchbiegungsmaß aufweist und die als Hindernis durch die Fenster-, Trennwandoder Dachteilsystemöffnung an irgendeiner Stelle durchgeschoben wird. Die Federrate bzw. das Kraftdurchbiegungsmaß der Prüfungsstange beträgt gemäß der vorgenannten amerikanischen 0 gesetzlichen Vorschrift mindestens 65 Newton/mm für eine Stange mit einem Durchmesser von 25mm und weniger und mindestens 20 Newton/mm für eine Stange mit einem Durchmesser von mehr als 25mm.In order to provide effective protection against pinching between a power-operated window or sunroof and an obstacle that is in the opposite direction, increasingly strict regulations must be met, in particular in accordance with the American statutory regulation FMVSS118; according to these regulations, the closing process must be aborted or the window, partition or roof subsystem must be driven in the opposite direction of movement if it exerts a force of 100 Newtons or more on a semi-rigid, cylindrical rod with a diameter of 4 mm to 200 mm, which has a certain force deflection dimension and which is pushed through the window, partition or roof subsystem opening at any point as an obstacle. The spring rate or force deflection of the test rod is, in accordance with the aforementioned American 0 legal requirement, at least 65 Newton/mm for a rod with a diameter of 25 mm and less and at least 20 Newton/mm for a rod with a diameter of more than 25 mm.

GR 9&bgr; G 3365GR 9β G 3365

Gemäß Aufgabe vorliegender Erfindung soll ein Stellantrieb geschaffen werden, der auf einfache Weise einerseits eine möglichst zügige Schließbewegung eines fremdkraftbetätigten Fensters oder dergleichen erlaubt und andererseits eine den behördlichen bzw. den gesetzlichen Vorschriften entsprechende Schließkraftbegrenzung ohne zusätzlichen regeltechnischen und konstruktiven gewährleistet. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt durch einen Stellantrieb gemäß Anspruch 1; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche. According to the object of the present invention, an actuator is to be created which, on the one hand, allows a power-operated window or the like to close as quickly as possible in a simple manner and, on the other hand, ensures a closing force limitation in accordance with the official or legal regulations without additional control and design. This object is achieved by an actuator according to claim 1; advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.

Der erfindungsgemäße Stellantrieb erlaubt einerseits bei ungehindertem Antrieb eine optimale Betriebsgeschwindigkeit in Schließ- bzw. Öffnungsrichtung und ermöglicht andererseits auf einfache Weise bei Anlaufen gegen ein Hindernis die aufgrund der Massenträgheit des Antriebs ansonsten entstehende hohe Kraftspitze dadurch abzufangen, daß durch die definierte Auslegung des elastischen Dämpfungselementes dem Antrieb eine hinreichende Reaktionszeit zur Abdämpfung vorgebbar ist, innerhalb derer vor Erreichen der zugelassenen Schließkraft der Antriebsmotor abschaltbar bzw. reversierbar ist.The actuator according to the invention allows, on the one hand, an optimal operating speed in the closing or opening direction when the drive is unhindered and, on the other hand, makes it possible to easily absorb the high force peak that would otherwise arise due to the inertia of the drive when it hits an obstacle by the fact that the defined design of the elastic damping element allows the drive to be given a sufficient reaction time for damping, within which the drive motor can be switched off or reversed before the permitted closing force is reached.

Das Anlaufen gegen ein Hindernis kann in besonders einfacher Weise durch Istwertvorgabe des Motorstroms bzw. der Motordrehzahl an die dem Motor zugeordnete Steuervorrichtung erkannt werden.The collision with an obstacle can be detected in a particularly simple manner by specifying the actual value of the motor current or the motor speed to the control device assigned to the motor.

Als elastisches Dämpfungselement ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung anstelle eines Gummielementes, insbesondere ein metallenes Dämpfungselement, vorzugsweise in Form einer Torsionsfeder, vorgesehen. In Unterschied zu hysteresem Material aus Gummi ist dadurch zusätzlich ein hinreichender Schutz gegen unerwünschte Störeinflüsse durch Alterung und Temperatur gewährleistet.According to one embodiment of the invention, instead of a rubber element, a metal damping element, preferably in the form of a torsion spring, is provided as the elastic damping element. In contrast to hysteretic material made of rubber, this also ensures sufficient protection against undesirable interference caused by aging and temperature.

Claims

GR 96 G 3365 Protection claims

1. Actuator, in particular electric motor-gear drive unit, for moving power-operated windows, partition walls or roof subsystems in motor vehicles between a first opening end position and a second closing end position and with a closing force limitation defined by safety regulations when hitting an obstacle with the following features:

a) The actuator is set to a closing force limit via a control device depending on the detection of the obstacle in the sense of reducing its adjustment speed in such a way that when it comes into contact with the obstacle, the drive force of the actuator and the pressure force due to the stored kinetic energy of the entire drive system do not exceed the maximum permissible closing force; b) the actuator has an elastic damping element between the gear and the output of an electric motor-gear drive unit;

c} the spring constant of the elastic damping element is designed to limit the closing force when it hits an obstacle.

2. Actuator according to the preceding claim with a spring constant of the elastic damping element of approximately 50 New ton/mm.

3. Actuator according to at least one of the preceding claims with an elastic damping element in the form of a metal spring element.

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4. Actuator according to at least one of the preceding claims with an elastic damping element in the form of a torsion spring.

5. Actuator according to at least one of the preceding claims with detection of the obstacle by monitoring
the motor current of the electric motor of the electric motor-gearbox drive unit.

6. Actuator according to at least one of the preceding claims 1-4 with detection of the obstacle by monitoring the motor speed of the electric motor of the electric motor-gear drive unit .