DE4219211A1 - Aktuator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Aktuator für eine Türverriegelungsvorrichtung eines Fahrzeugs, insbesondere für eine Zentralverriegelungsanlage, mit einem motorisch angetriebenen Mitnehmerelement und einem sowohl über das Mitnehmerelement betätigbaren als auch manuell betätigbaren auf einer Schwenkachse gelagerten Schwenkhebel.

Eine Türverriegelungsvorrichtung weist ein Schließelement auf, welches mit einem geeigneten Schlüssel betätigbar ist. Dabei kann über das Schließelement die Tür verriegelt bzw. entriegelt werden. Außerdem weisen Türverriegelungsvorrichtungen Aktuatoren auf, mit denen die Schließvorrichtung auf andere Weise als mit dem Schlüssel verriegelt bzw. entriegelt werden kann. So ist z. B. bei einer Zentralverriegelungsanlage ein Aktuator vorgesehen, der ein motorisch angetriebenes Mitnehmerelement aufweist, welches einen Schwenkhebel betätigt. Unter den motorisch angetriebenen Mitnehmerelementen sollen auch pneumatisch betätigte Mitnehmerelemente verstanden werden. Der Schwenkhebel ist so ausgebildet, daß er sowohl durch das motorisch angetriebene Mitnehmerelement als auch durch den Schlüssel für das Schließelement, also manuell betätigbar ist.

Mit der DE-A 39 24 231 ist eine elektrische Antriebseinrichtung für eine Türverriegelungsvorrichtung bekannt geworden, bei der das Mitnehmerelement als Schneckenrad ausgebildet ist, welches auf seiner einen Seite einen Mitnehmer für einen Schwenkhebel aufweist und auf seiner anderen Seite mit einem vorstehenden Höcker versehen ist, der bei einer Drehbewegung des Schneckenrades in die eine bzw. in die andere Richtung von einer Schraubenfeder entgegen der Drehrichtung belastet wird. Das Schneckenrad wird über einen Elektromotor mit einer auf der Abtriebswelle sitzenden Schnecke angetrieben und kann wahlweise in beide Drehrichtungen bewegt werden. Hierdurch kann über den auf der einen Seite sitzenden Mitnehmer der Schwenkhebel entweder in die eine oder in die andere Schwenklage verschwenkt werden. Wird das Schneckenrad über den Elektromotor aus der Ruhelage herausbewegt, so muß der Elektromotor die Federkraft der Schraubenfeder, die durch das Verdrehen des Schneckenrades zusammengedrückt wird, überwinden. Insbesondere bei großen Drehwinkeln von z. B. 180°, müssen hierfür nicht unbeachtlich große Kräfte aufgewandt werden. Vor allem ist die Schraubenfeder so ausgelegt, daß bei aus der Ruhelage herausgedrehtem Schneckenrad und stromlosem Elektromotor die Schraubenfeder das Schneckenrad zurück in die Ruhelage bewegt. Dabei muß jedoch auch der Elektromotor zurückgedreht werden, weshalb die Schraubenfeder eine relativ hohe Federkonstante aufweisen muß. Zum Überwinden der Federkraft dieser Schraubenfeder bedarf es demnach eines relativ groß ausgelegten Elektromotors. Neben hohen Anschaffungskosten weisen derartige Elektromotoren auch den Nachteil auf, daß sie ein relativ hohes Gewicht und einen hohen Platzbedarf besitzen. Ferner muß das den Elektromotor aufnehmende Gehäuse stabil ausgebildet sein, so daß die vom Motor ausgehenden Gegenkräfte und Rückstellkräfte mit Sicherheit ohne Beschädigung des Gehäuses aufgenommen werden können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Aktuator für eine Türverriegelungsvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß das Mitnehmerelement vom Schwenkhebel entkoppelt ist und die ganze Vorrichtung geringe Abmessungen aufweist und relativ preisgünstig herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der zwischen der Schwenkachse und dem Mitnehmerelement sich erstreckende Abschnitt des Schwenkhebels elastisch ausgebildet ist.

Das Mitnehmerelement ist bei der Erfindung starr mit der Antriebswelle z. B. eines Elektromotors verbunden und der Schwenkhebel ragt mit einem Abschnitt in den Aktionsraum des Mitnehmerelements hinein. Wird das Mitnehmerelement über den Elektromotor in Drehung versetzt, so nimmt dieses den in den Aktionsraum hineinragenden Abschnitt des Schwenkhebels soweit mit, bis dieser seine Endlage erreicht. Da diese Drehstellung des Mitnehmerelements noch nicht dessen Endlage darstellt, sondern das Mitnehmerelement eine weitere Drehbewegung durchführt, ist dies ohne übermäßigen Kraftaufwand dadurch möglich, daß der in den Aktionsbereich des Mitnehmerelements hineinragende Abschnitt des Schwenkhebels elastisch ausgebildet ist. Der Abschnitt weicht somit dem weiterdrehenden Mitnehmerelement aus und kommt schließlich außer Eingriff mit dem Mitnehmerelement und federt in seine ursprüngliche Lage zurück. Das Mitnehmerelement steht nun hinter dem zuvor ausgelenkten Abschnitt des Schwenkhebels und kann diesen bei einer Drehung in entgegengesetzter Drehrichtung wieder zurück in die andere Endlage verschwenken, so daß der Schwenkhebel die andere Schwenkstellung einnimmt. Auch hier überfährt das Mitnehmerelement den elastischen Abschnitt, der dem Mitnehmerelement solange ausweicht, bis er außer Eingriff mit dem Mitnehmerelement kommt. Der elastische Abschnitt federt dann wieder zurück in seine ursprüngliche, nicht ausgelenkte Position.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Schwenkhebels mit einem elastischen Abschnitt, der in den Aktionsbereich des Mitnehmerelements hineinragt wird der Vorteil erzielt, daß das Mitnehmerelement und somit der Antriebsmotor vom Schwenkhebel abgekoppelt sind. Außerdem werden Betriebsstörungen vermieden, wenn der Schwenkhebel in einer seiner Lagen blockiert ist. Dies kann z. B. dadurch erfolgen, daß eine Störung im Schließapparat auftritt, die dessen Funktionen blockiert. Der Schwenkhebel kann aber auch durch manuelle Betätigung z. B. mittels des Schlüssels in einer seiner Lagen blockiert werden. Bei blockiertem Schwenkhebel kann sich das Mitnehmerelement nach wie vor innerhalb seines Aktionsbereichs bewegen, da der in den Aktionsbereich sich erstreckende Abschnitt des Schwenkhebels elastisch ist und unabhängig von der Lage des Schwenkhebels ab einer bestimmten Belastung dem Mitnehmerelement ausweicht. Die Federkraft des elastischen Abschnitts ist dabei so gewählt, daß der Schwenkhebel von seiner einen Schwenkposition in seine andere Schwenkposition verschwenkt werden kann, ohne daß der Abschnitt dem Mitnehmerelement ausweicht. Erst wenn die am Abschnitt angreifende Kraft größer wird als die für das Verschwenken erforderliche Kraft, weicht der elastische Abschnitt dem Mitnehmerelement aus. Ein weiterer Vorteil wird darin gesehen, daß stets bei allen Türverriegelungsvorrichtungen eine elektrisch synchrone Schloßstellung beibehalten werden kann und zwar unabhängig von der mechanischen Schloßstellung.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß der elastische Abschnitt als elastische Zunge ausgebildet ist. Diese Zunge erstreckt sich vom Schwenkpunkt bis zu dem in den Aktionsbereich des Mitnehmers ragenden Ende des Schwenkhebels. Bevorzugt ist die Zunge konisch ausgebildet, wobei die Spitze eine geringere Dicke aufweist, als die im Bereich der Schwenkachse liegende Wurzel der Zunge. Bevorzugt kann auch die Höhe der Zunge variabel gewählt werden, so daß das Ausweichverhalten der Zunge gezielt steuerbar ist. Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, daß die Zunge mit verschiedenen Einsätzen z. B. aus Federstahl oder einem anderen Material bestückbar ist, wodurch ihre Biegesteifigkeit an spezielle Anforderungen anpaßbar ist.

Vorteilhaft ist das Mitnehmerelement als Zahnrad mit einem exzentrisch angeordneten Nocken ausgebildet. Dieser Nocken weist eine zylindrische Form auf und sitzt z. B. im Randbereich des Zahnrads, wobei der Nocken und das Zahnrad achsparallele Achsen besitzen. Ein derart ausgebildetes Zahnrad mit im Randbereich sich befindenden zylindrischen Nocken kann nahezu eine volle Umdrehung durchführen, ohne daß der Nocken in Eingriff mit dem Schwenkhebel kommt. Dies hat den Vorteil, daß der das Zahnrad antreibende Elektromotor lediglich die Reibungskraft zu überwinden hat und daher besonders klein dimensioniert werden kann.

Erfindungsgemäß entspricht der Ausweichwinkel des elastischen Abschnitts wenigstens dem maximalen Mitnehmerweg des Mitnehmerelements. Hierdurch wird gewährleistet, daß der elastische Abschnitt des Schwenkhebels auf jeden Fall vom Mitnehmerelement verdrängt wird, und somit das Mitnehmerelement und dadurch auch der Elektromotor nicht blockiert werden.

Bevorzugt weist der elastische Abschnitt eine ausreichende Biegesteifigkeit auf, um im Normalfall die erforderliche Schalt- bzw. Schließfunktion ausüben zu können. Ist der Schwenkhebel nicht blockiert, so wird dieser über das Mitnehmerelement und den elastischen Abschnitt von seiner einen Schwenklage in die andere Schwenklage verschwenkt, ohne daß der elastische Abschnitt nennenswert verformt wird. Dessen Biegesteifigkeit ist so ausgelegt, daß die Schaltfunktion stets dann ausgeführt wird, wenn der Schalthebel nicht blockiert ist. Am Ende des Schwenkweges, bei dem der Schwenkhebel seine neue Schwenklage einnimmt, wird dann der elastische Abschnitt vom Mitnehmerelement aus dessen Aktionsbereich herausgedrängt, so daß das Mitnehmerelement hinter dem elastischen Abschnitt zu liegen kommt.

Vorteilhaft ist der Schwenkhebel in beide Schwenkrichtungen vom Mitnehmerelement mitnehmbar und derart ausgebildet, daß er im Blockierfall nach beiden Schwenkrichtungen gegenüber dem Mitnehmerelement ausreichend elastisch für ein Ausweichen ausgebildet ist. Außerdem ist vorgesehen, daß der Schwenkhebel mit einer Totpunktfeder in Verbindung steht, die den Schwenkhebel entweder in der einen oder in der anderen Schwenklage hält. Der motorische Antrieb des Mitnehmerelements muß demnach lediglich die Federkraft der Totpunktfeder und der Lagerreibung überwinden, um den Schwenkhebel von seiner einen Position in seine andere Position zu verschwenken. Da der Schwenkhebel weder in seiner einen Endlage noch in seiner anderen Endlage mit dem Mitnehmerelement in Verbindung steht, wird der Schwenkhebel in seiner momentanen Lage durch die Totpunktfeder fixiert und gegen unbeabsichtigtes Verschwenken gehalten.

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, daß das Mitnehmerelement zum Betätigen von wenigstens zwei Schwenkhebeln ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform kann der eine Schwenkhebel z. B. einer Zentralverriegelungsanlage und der andere Schwenkhebel einer Diebstahlsicherungsanlage zugeordnet sein. Durch geeignete Ansteuerung des Mitnehmerelements über den Elektromotor kann dann wahlweise entweder der eine Schwenkhebel oder der andere Schwenkhebel oder es können auch beide Schwenkhebel von ihrer einen Endlage in die andere Endlage verschwenkt werden. Dadurch kann wunschgemäß z. B. die Zentralverriegelung mit oder ohne Diebstahlsicherung gesetzt werden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel im einzelnen beschrieben ist. Dabei zeigen:

Fig. 1 ein Mitnehmerelement und einen Schwenkhebel, wobei der Schwenkhebel eine erste Endlage einnimmt;

Fig. 2 eine Ansicht gemäß Fig. 1, wobei der Schwenkhebel eine zweite Schwenklage einnimmt;

Fig. 3 ein sich entgegen des Uhrzeigersinns drehendes Mitnehmerelement und einen Schwenkhebel, dessen elastischer Abschnitt vom Mitnehmerelement ausgelenkt wird; und

Fig. 4 ein sich im Uhrzeigersinn drehendes Mitnehmerelement und einen blockierten Schwenkhebel, dessen elastischer Abschnitt entgegen der Schwenklage des Schwenkhebels ausgelenkt wird.

Bei der in der Fig. 1 wiedergegebenen Ansicht sind lediglich die zum Verständnis der Erfindung erforderlichen Bauteile einer Türverriegelungsvorrichtung gezeigt, die im wesentlichen den Aktuator bilden. In der Fig. 1 ist schematisch ein Zahnrad 1 dargestellt, welches ein Mitnehmerelement 2 bildet.

Dieses Mitnehmerelement weist einen Nocken 3 auf, der exzentrisch zur Achse 4 des Mitnehmerelements 2 angeordnet ist. Dabei steht die Achse des Nocken 3 parallel zur Achse 4. Die Ruhelage des Mitnehmerelements 2 kann so gewählt werden, daß der Nocken 3 in der mit durchgezogener Linie wiedergegebenen Position oder in der mit gestrichelter Linie wiedergegebenen Position liegt.

Ferner zeigt die Fig. 1 einen Schwenkhebel 5, der um eine Schwenkachse 6 schwenkbar gelagert ist. Der Schwenkwinkel α beträgt z. B. etwa 20°. Der Schwenkhebel 5 weist einen ersten Abschnitt 7 auf, der als Zunge 8 ausgebildet ist und in den Aktionsbereich des Nockens 3 und somit in den Aktionsbereich des Mitnehmerelements 2 hineinragt. Ferner weist der Schwenkhebel 5 einen weiteren Abschnitt 9 auf, der z. B. Schalt- oder Schließfunktionen übernehmen kann. An diesem Abschnitt 9 können elektrische Kontakte vorgesehen sein, es können aber auch an diesem Abschnitt 9 mittels eines Schlüssels betätigte mechanische Elemente angreifen. Die den Abschnitt 7 bildende Zunge 8 ist elastisch ausgebildet, was z. B. durch eine Materialverjüngung erfolgt. Die Zunge 8 ist im wesentlichen konisch ausgebildet, wobei die in den Aktionsbereich des Mitnehmerelements 2 ragende Spitze eine geringere Dicke besitzt als die Wurzel der Zunge 8. Der Schwenkhebel 5 kann aber auch aus zwei oder mehr unterschiedlichen Materialien aufgebaut sein, wobei die Zunge 8 insbesondere aus einem elastischen und der Abschnitt 9 aus einem relativ steifen Material besteht.

Bei der in der Fig. 1 wiedergegebenen Lage des Schwenkhebels 5 nimmt dieser z. B. die Entriegelungsstellung ein. Zum Verriegeln wird das Mitnehmerelement 2 über einen nicht dargestellten Elektromotor derart in Drehbewegung versetzt, daß es in Richtung des Uhrzeigersinns umläuft. Dabei kommt der Nocken 3 an der Zunge 8 zu liegen und verschwenkt den Schwenkhebel 5 in seine andere Schwenkposition, die die Verriegelungsstellung darstellt und in der Fig. 2 wiedergegeben ist. Dabei überfährt der Nocken 3 die Spitze 10 der Zunge 8 und nimmt die in der Fig. 2 gezeigte Endstellung ein. Diese Endstellung des Nockens 3 kann z. B. im Bereich der Spitze 10 liegen, sie kann jedoch auch in einem Bereich liegen, die zum Schwenkhebel 5 entgegengesetzt liegt. Diese Position ist in Fig. 1 mit gestrichelter Linie dargestellt. Diese Position hat den Vorteil, daß das Mitnehmerelement 2 zum Umlegen des Schwenkhebels 5 von der einen Position in die andere Position stets eine 360°-Drehung durchführt, so daß der Nocken 3 wieder an seiner Ausgangsposition zu liegen kommt. Um den Schwenkhebel 5 aus der in der Fig. 2 gezeigten Verriegelungsposition zurück in die Entriegelungsposition zu verschwenken, muß das Mitnehmerelement 2 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht werden, so daß der Nocken 3 an der linken Anlagefläche der Zunge 8 zu liegen kommt.

Die Fig. 3 zeigt eine Zwischenposition, bei der der Schwenkhebel 5 zwar aus der Verriegelungsposition zurück in die Entrieglungsposition verschwenkt worden ist. Das Mitnehmerelement 2 jedoch noch nicht seine Endlage erreicht hat. Der Nocken 3 liegt noch an der Spitze 10 der Zunge 8 an und bringt diese entgegen der Federkraft der Zunge 8 aus dem Aktionsbereich des Mitnehmerelements 2 heraus. Die elastische Zunge 8 weicht also dem Nocken 3 aus. Sobald der Nocken 3 soweit bewegt worden ist, daß die Zunge 8 unter dem Nocken 3 hindurchtreten kann, federt diese zurück in die nicht ausgelenkte Stellung, wie sie in der Fig. 1 wiedergegeben ist. Das Mitnehmerelement 2 dreht sich solange in Richtung des Pfeils 11 weiter, bis der Nocken 3 seine Ausgangsposition erreicht hat.

In einem Störfall, oder wenn der Schwenkhebel 5 z. B. manuell blockiert wird und die in der Fig. 1 gezeigte Lage einnimmt, das Mitnehmerelement 2 jedoch im Uhrzeigersinn in Richtung des Pfeils 12 (Fig. 4) bewegt wird, so wird die Zunge 3 sofort dann elastisch verformt, wenn der Nocken 3 am Abschnitt 7 anliegt. Die Zunge 8 wird dann bei fortschreitender Verdrehung des Mitnehmerelements 2 in Richtung des Pfeils 12 aus dem Aktionsbereich des Mitnehmerelements 2 verdrängt solange, bis die Zunge 8 unter dem Nocken 3 hindurchtreten kann. Sodann schwenkt die Zunge 8 elastisch zurück in die Ausgangsposition, die in der Fig. 1 gezeigt ist, wohingegen das Mitnehmerelement 2 solange weitergedreht wird, bis der Nocken 3 wieder seine Ausgangsposition einnimmt.

Die Zeichnung veranschaulicht, daß das Mitnehmerelement 2 und der Schwenkhebel 5 mechanisch entkoppelt sind und bei blockiertem Schwenkhebel 5 eine Überlastung des Antriebsmotors des Mitnehmerelements 2 ausgeschlossen ist, da der Schwenkhebel 5 ein Weiterdrehen des Mitnehmerelements 2 erlaubt.

Claims (8)

1. Aktuator für eine Türverriegelungsvorrichtung eines Fahrzeugs, insbesondere für eine Zentralverriegelungsanlage, mit einem motorisch angetriebenen Mitnehmerelement (2) und einem sowohl über das Mitnehmerelement (2) betätigbaren als auch manuell betätigbaren, auf einer Schwenkachse (6) gelagerten Schwenkhebel (5), dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des von der Schwenkachse (6) in Richtung des Mitnehmerelements (2) sich erstreckenden Abschnitts (7) des Schwenkhebels (5) elastisch ausgebildet ist.

2. Aktuator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Abschnitt (7) als elastische Zunge (8) ausgebildet ist.

3. Aktuator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mitnehmerelement (2) als Zahnrad (1) mit einem exzentrisch angeordneten Nocken (3) ausgebildet ist.

4. Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausweichwinkel des elastischen Abschnitts (7) wenigstens dem maximalen Mitnehmerweg des Mitnehmerelements (2) entspricht.

5. Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Abschnitt (7) eine ausreichende Biegesteifigkeit aufweist, um im Normalfall die erforderliche Schalt- bzw. Schließfunktion ausüben zu können.

6. Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (5) in beide Schwenkrichtungen vom Mitnehmerelement (2) mitnehmbar ist und derart ausgebildet ist, daß er im Blockierfall nach beiden Schwenkrichtungen gegenüber dem Mitnehmerelement (2) ausreichend elastisch für ein Ausweichen ausgebildet ist.

7. Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (5) mit einer Totpunktfeder in Verbindung steht, die den Schwenkhebel (5) entweder in der einen oder in der anderen Schwenklage hält.

8. Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mitnehmerelement (2) zum Betätigen von wenigstens zwei Schwenkhebeln (5) ausgebildet ist.