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Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung zur motorischen Verstellung eines Verstellelements eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, eine Kraftfahrzeugschlossanordnung mit einer solchen Antriebsanordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 16 sowie ein Verfahren zur Ansteuerung einer solchen Antriebsanordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 22.
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Die in Rede stehende Antriebsanordnung findet Anwendung für die motorische Verstellung einer Vielzahl von Verstellelementen eines Kraftfahrzeugs. Beispielsweise kann die Antriebsanordnung einer Kraftfahrzeugschlossanordnung zugeordet sein, die ein Kraftfahrzeugschloss mit den Schließelementen Schlossfalle und Sperrklinke aufweist. Die Antriebsanordnung kann Bestandteil einer Schließhilfsanordnung sein, mittels der die Schlossfalle des Kraftfahrzeugschlosses in einem motorischen Verstellzyklus von einer Vorschließstellung in eine Hauptschließstellung bringbar ist. Die Antriebsanordnung kann aber auch Bestandteil einer motorischen Öffnungshilfe sein, mittels der die Sperrklinke des Kraftfahrzeugschlosses aushebbar ist. Schließlich kann die Antriebsanordnung Bestandteil einer Schlossmechanik sein, die mittels der Antriebsanordnung in unterschiedliche Funktionsstellungen bringbar ist. Bei all diesen Antriebsanordnungen kommt es auf einen hohen Wirkungsgrad und ein geringes Gewicht an, da im Bereich der Kraftfahrzeuge ein geringer Energieverbrauch im Vordergrund steht.
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Die bekannte Antriebsanordnung (
DE 20 2004 004 186 U1 ), von der die Erfindung ausgeht, ist als Schließhilfsantrieb einer Kraftfahrzeugschlossanordnung ausgestaltet. Der Schließhilfsantrieb weist ein eigenes Gehäuse auf und ist über einen Bowdenzug mit einem Kraftfahrzeugschloss, dort mit der Schlossfalle gekoppelt bzw. koppelbar. Die Antriebsanordnung ist mit einem Antriebsmotor ausgestattet, bei dem es sich um einen Gleichstrommotor handelt. Ein solcher Gleichstrommotor ist regelmäßig als Bürstenmotor ausgestaltet, dem eine Permanentmagnetanordnung zugeordnet ist.
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Heutige Gleichstrommotoren verfügen über einen relativ hohen Wirkungsgrad. Allerdings unterliegen die durch die Bürsten der Kommutatoranordnung einem gewissen Verschleiß. Um die hohe bei Kraftfahrzeugen geforderte Betriebssicherheit zu gewährleisten, wird die Kommutatoranordnung regelmäßig überdimensioniert, was mit entsprechenden Zusatzkosten verbunden ist. Ferner sind auch die für den Gleichstrommotor erforderlichen Permanentmagnete mit relativ hohen Kosten verbunden.
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die bekannte Antriebsanordnung derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die Betriebssicherheit erhöht und die Herstellungskosten reduziert werden.
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Das obige Problem wird bei einer Antriebsanordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
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Wesentlich ist, dass der Antriebsmotor einen dreh- oder schwenkbar gelagerten, zumindest teilweise leitfähigen Wirbelstromläufer aufweist, der im magnetischen Wirkbereich der Elektromagnetanordnung des Antriebsmotors angeordnet ist. Der Elektromagnetanordnung ist eine elektrische Treiberanordnung zugeordnet, die über eine entsprechende Ansteuerung der Elektromagnetanordnung Wirbelströme im Wirbelstromläufer induziert, die basierend auf der Lorentzkraft, also basierend auf der Kraftwirkung auf die im Magnetfeld der Elektromagnetanordnung fließenden Wirbelströme, eine Antriebsbewegung des Wirbelstromläufers bewirken.
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Zwar lässt sich mit einem obigen, wirbelstrombasierten Antriebsmotor ein nur geringer Wirkungsgrad erzielen. Allerdings ist erkannt worden, dass sowohl auf die Bürsten einer Kommutatoranordnung als auch auf Permanentmagnete vollständig verzichtet werden kann, was bei den oben angesprochenen, im Kraftfahrzeugbereich geltenden Randbedingungen bemerkenswert ist.
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Die Ansprüche 3 bis 6 betreffen bevorzugte konstruktive Ausgestaltungen, mit denen sich der Wirkungsgrad des Antriebsmotors steigern lässt. Beispielsweise lässt sich mit dem zweischichtigen Aufbau des Wirbelstromläufers ein guter Rückfluss des Magnetfelds der Elektromagnetanordnung erzielen.
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Von besonderer Bedeutung ist vorliegend die Ausgestaltung gemäß Anspruch 7, nach dem auf eine geblechte Ausgestaltung des Wirbelstromläufers verzichtet wird. Eine Blechung bedeutet hier, dass der Wirbelstromläufer aus einer Mehrzahl von aufeinanderliegenden Blechen aufgebaut ist. Mit dem Verzicht auf eine Blechung werden die Herstellkosten beträchtlich reduziert.
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Die Ansprüche 10 bis 14 betreffen die Erzeugung eines bezogen auf die Rotationsachse des Wirbelstromläufers zumindest inkrementell rotierenden Magnetfelds. Mit „rotierendes Magnetfeld” ist gemeint, dass bezogen auf die Rotationsachse des Wirbelstromläufers ein Magnetfeldmaximum umläuft. Der Begriff „inkrementell” bedeutet hier, dass das Umlaufen des Magnetfeldmaximums in diskreten Schritten vollzogen werden kann, die jeweils durch einen Winkelabschnitt voneinander beabstandet sind. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn das rotierende Magnetfeld durch einzelne Spulen erzeugt wird. Eine solche Spulenanordnung aus einzelnen Spulen, die vorzugsweise auf einem Kreis um die Rotationsachse des Wirbelstromläufers angeordnet sind, ist Gegenstand von Anspruch 14.
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Ein obiges, rotierendes Magnetfeld hat den Effekt einer „umgekehrten Wirbelstrombremse”. Würde man bei einer Wirbelstrombremse die Magnetanordnung um die Rotationsachse des Wirbelstromläufers drehen, so würde der Wirbelstromläufer der Drehung der Magnetanordnung mit einem gewissen Schlupf folgen. Dieser Zustand wird durch die vorschlagsgemäße Ansteuerung der Elektromagnetanordnung gewissermaßen nachvollzogen.
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Gemäß Anspruch 12 beträgt der Schlupf zwischen der Drehgeschwindigkeit des rotierenden Magnetfelds und der resultierenden Drehgeschwindigkeit des Wirbelstromläufers bezogen auf die Drehgeschwindigkeit mindestens 50%. Damit befindet sich der Wirbelstrommotor zwar in einem relativ verlustreichen Betriebspunkt, was aber vorliegend vertretbar ist, da der Wirbelstrommotor vorzugsweise ausschließlich im Kurzzeitbetrieb betrieben wird. Dies wird weiter unten näher erläutert.
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Gemäß Anspruch 15 ist die Antriebsanordnung mit einem Abtriebselement zum Ausleiten der Antriebsbewegungen ausgestattet. Bei dem Abtriebselement kann es sich um eine einfache Seilscheibe o. dgl. handeln.
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Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 16, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Kraftfahrzeugschlossanordnung mit einem Verstellelement und mit einer vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung zur motorischen Verstellung des Verstellelements beansprucht. Auf alle Ausführungen zu der vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung darf verwiesen werden.
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Gemäß Anspruch 17 ist die Kraftfahrzeugschlossanordnung mit einem Kraftfahrzeugschloss und einer Schließkeilanordnung ausgestattet. Die vorschlagsgemäße Antriebsanordnung kann Bestandteil des Kraftfahrzeugschlosses oder der Schließkeilanordnung sein. In einer anderen, weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Antriebsanordnung als von dem Kraftfahrzeugschloss und der Schließkeilanordnung separates Bauteil ausgestaltet. Eine solche externe Antriebsanordnung kann beispielsweise über einen Bowdenzug o. dgl. mit dem Kraftfahrzeugschloss oder der Schließkeilanordnung gekoppelt sein.
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Bei den besonders bevorzugten Ausgestaltungen gemäß den Ansprüchen 18 und 19 ist die vorschlagsgemäße Antriebsanordnung Bestandteil einer Schließhilfsanordnung der Kraftfahrzeugschlossanordnung. Bei der ersten bevorzugten Variante gemäß Anspruch 18 lässt sich mittels der Antriebsanordnung die Schlossfalle des Kraftfahrzeugschlosses in einem motorischen Verstellzyklus von einer Vorschließstellung in eine Hauptschließstellung bringen. Bei der zweiten bevorzugten Variante gemäß Anspruch 19 lässt sich der Schließkeil der Schließkeilanordnung mittels der Antriebsanordnung von einer Vorschließstellung in eine Hauptschließstellung bringen.
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In beiden oben genannten, bevorzugten Varianten einer Schließhilfsanordnung geht es darum, eine der Kraftfahrzeugschlossanordnung zugeordnete Tür oder Klappe von einer geringfügig geöffneten Stellung in eine Schließstellung zu ziehen. Hier sind in erster Linie die Dichtungsgegendrücke der Tür oder Klappe zugeordneten Dichtung zu überwinden. Die motorische Überwindung dieser Dichtungsgegendrücke wird vom Benutzer als Komfortfunktion gesehen.
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Zwar ist die Anwendung der vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung im Rahmen der obigen Schließhilfsfunktion auf den ersten Blick ungünstig, da der mit einem wirbelstrombasierten Antriebsmotor erzielbare Wirkungsgrad vergleichsweise gering ist. Allerdings ist hier erkannt worden, dass die Schließhilfsfunktion in sehr kurzer Zeit abgeschlossen werden kann, so dass ein Schließhilfsantrieb ausschließlich im Kurzzeitbetrieb läuft. Es ist also erkannt worden, dass sich die vorschlagsgemäße Antriebsanordnung durchaus für das Aufbringen vergleichsweise großer Antriebskräfte eignet, sofern die Antriebsanordnung ausschließlich im Kurzzeitbetrieb läuft.
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Bei einer anderen bevorzugten Anwendung gemäß Anspruch 20 handelt es sich bei der Antriebsanordnung um einen Öffnungshilfsantrieb zum Ausheben der Sperrklinke des Kraftfahrzeugschlosses. Auch hier ist ausschließlich ein Kurzzeitbetrieb der Antriebsanordnung vorgesehen, so dass grundsätzlich hohe Antriebskräfte bereitgestellt werden können.
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Bei der weiter bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 21 dient die vorschlagsgemäße Antriebsanordnung schließlich als Zentralverriegelungsantriebsanordnung, um eine Schlossmechanik in unterschiedliche Funktionszustände wie „Verriegelt” und „Entriegelt” zu bringen. Wiederum handelt es sich hier stets um einen Kurzzeitbetrieb der Antriebsanordnung mit den oben angegebenen Vorteilen.
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Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 22, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Verfahren zur Ansteuerung einer vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung beansprucht.
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Wesentlich nach dieser weiteren Lehre ist, dass die Elektromagnetanordnung mittels der Treiberanordnung derart angesteuert wird, dass Wirbelströme im Wirbelstromläufer induziert werden, die basierend auf der Lorentzkraft eine Antriebsbewegung des Wirbelstromläufers bewirken. Auf alle Ausführungen zu der Betriebsweise der vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung darf verwiesen werden.
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Bei der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 23 wird die Elektromagnetanordnung mittels der Treiberanordnung derart angesteuert, dass ein oben angesprochenes, zumindest inkrementell rotierendes Magnetfeld entsteht, was dem umgekehrten Effekt einer Wirbelstrombremse entspricht.
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Bei der weiter bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 25 wird die Antriebsanordnung ausschließlich im Kurzzeitbetrieb, insbesondere mit einer Betriebszeit von weniger als 5 Sekunden betrieben. Damit ist der geringe Wirkungsgrad eines wirbelstrombasierten Antriebsmotors, insbesondere bei einem Betrieb mit hohem Schlupf gemäß Anspruch 26, tolerierbar.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
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1 die wesentlichen Komponenten einer vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeugschlossanordnung, die mit einer vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung ausgestattet ist, in einer schematischen Seitenansicht,
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2 eine vergrößerte Darstellung der Antriebsanordnung gemäß 1 in einer schematischen Seitenansicht und
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3 die Antriebsanordnung gemäß 1 in einer teilweisen Explosionsdarstellung.
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Die 1 zeigt eine vorschlagsgemäße Antriebsanordnung 1 zur motorischen Verstellung eines Verstellelements 2 eines Kraftfahrzeugs, hier und vorzugsweise zur motorischen Verstellung eines Verstellelements 2 einer Kraftfahrzeugschlossanordnung 3. Die noch im Detail zu erläuternde Kraftfahrzeugschlossanordnung ist mit einem Kraftfahrzeugschloss 3a und einer Schließkeilanordnung 3b ausgestattet. Das Kraftfahrzeugschloss 3a weist eine Schlossfalle 4 auf, die in eine nicht dargestellte Offenstellung und in die in 1 dargestellte Schließstellung schwenkbar ist. In der Schließstellung steht die Schlossfalle 4 in haltendem Eingriff mit einer Schließkeilanordnung 3b. Die Schlossfalle 4 ist üblicherweise an der der Kraftfahrzeugschlossanordnung 3 zugeordneten Tür oder Klappe angeordnet, während die Schließkeilanordnung 3b üblicherweise an der Kraftfahrzeugkarosserie angeordnet ist.
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Das Kraftfahrzeugschloss 3a weist ferner eine Sperrklinke 5 auf, die in die in 1 dargestelllte, eingefallene Stellung, in der sie die Schlossfalle 4 gegen ein Verschwenken in Öffnungsrichtung sperrt, bringbar ist. Ferner ist die Sperrklinke 5 in eine nicht dargetellte Aushebestellung schwenkbar, in der sie die Schlossfalle 4 freigibt.
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Die vorschlagsgemäße Antriebsanordnung 1 ist hier und vorzugsweise als Schließhilfsantriebsanordnung ausgestaltet und dient der Verstellung der Schlossfalle 4 von der in gestrichelter Linie dargestellten Vorschließstellung in die in durchgezogener Linie dargestellte Hauptschließstellung. Dies wird weiter unten im Detail erläutert.
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Die Antriebsanordnung 1 weist einen Antriebsmotor 6 mit einer Elektromagnetanordnung 7 und eine der Elektromagnetanordnung 7 zugeordnete, elektrische Treiberanordnung 8 auf.
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Wesentlich ist nun, dass der Antriebsmotor 6 einen hier und vorzugsweise drehbar gelagerten, zumindest teilweise leitfähigen Wirbelstromläufer 9 aufweist, der zumindest teilweise im magnetischen Wirkbereich der Elektromagnetanordnung 7 angeordnet ist. Die Feldlinien 7a der von der Elektromagnetanordnung 7 erzeugten Magnetfelder sind in 2 lediglich angedeutet. Grundsätzlich kann der Wirbelstromläufer 9 aber auch lediglich schwenkbar gelagert sein, beispielsweise wenn die Antriebsanordnung 1 lediglich der Einstellung unterschiedlicher Funktionszustände, beispielsweise einer Schlossmechanik o. dgl., dient.
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Wesentlich ist weiter, dass die Treiberanordnung 8 über eine Ansteuerung der Elektromagnetanordnung 7 Wirbelströme 10 im Wirbelstromläufer 9 induziert, die basierend auf der Lorentzkraft eine Antriebsbewegung des Wirbelstromläufers 9 bewirken.
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Für die Erzeugung der Lorentzkraft weist die Elektromagnetanordnung 7 mindestens eine Spule 11 zur Erzeugung eines magnetischen Felds auf, wobei die Spulenachse 11a der mindestens einen Spule 11 senkrecht zu einer Oberfläche des Wirbelstromläufers 9 ausgerichtet ist. Die Spulen 11 sind jeweils mit einer Spulenwicklung 12 und einem Spulenkern 13 ausgestattet.
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Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, dass der Wirbelstromläufer 9 eine andere Formgebung, beispielsweise eine topfartige Formgebung aufweist. Bei allen Ausführungsformen ist es weiter vorzugsweise so, dass der Wirbelstromläufer 9 die Elektromagnetanordnung 7 zumindest zum Teil überdeckt. Hier und vorzugsweise ist es so, dass zwischen der Elektromagnetanordnung 7 und dem Wirbelstomläufer 9 ein Spalt 14 von weniger als 5 Millimeter, vorzugsweise von weniger als 1 Millimeter, weiter vorzugsweise von 0,1 Millimeter vorgesehen ist.
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Bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel verläuft der Wirbelstrom entlang einer Ebene im Wirbelstromläufer 9, die im Wesentlichen parallel zu der Plattenebene des plattenartigen Wirbelstromläufers 9 ausgerichtet ist.
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Sofern der Wirbelstromläufer 9 einen zylindrischen Abschnitt aufweist, kann es auch vorgesehen sein, dass der Wirbelstrom in einem Zylindermantel im Wirbelstromläufer 9 verläuft, der im Wesentlichen auf die Rotationsachse 9a des Wirbelstromläufers 9 ausgerichtet ist.
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Der Wirbelstromläufer 9 weist vorzugsweise eine insbesondere einstückige Elektroleitschicht 16, insbesondere eine Elektroleitplatte 16, auf, in welcher der Wirbelstrom verläuft. Hier und vorzugsweise dient die Elektroleitplatte 16 zusätzlich dem Leiten des von der mindestens einen Spule 11 ausgehenden Magnetfelds.
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Der Wirbelstromläufer 9 ist hier und vorzugsweise zumindest zum Teil mindestens zweischichtig aufgebaut. Grundsätzlich kann der Wirbelstromläufer 9 aber auch nur einschichtig aufgebaut sein und insbesondere nur aus der Elektroleitschicht 16 bestehen. Vorzugsweise ist der plattenartige Wirbelstromläufer 9 genau zweischichtig aufgebaut und weist für den magnetischen Rückfluss eine Magnetrückflussschicht 15, insbesondere eine Magnetrückflussplatte 15, und für die Erzeugung des Wirbelstroms eine Elektroleitschicht 16, insbesondere eine Elektroleitplatte 16, auf. Hier und vorzugsweise ist die Magnetrückflussschicht 15 aus einem Weicheisenmaterial gebildet. Weiter vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Elektroleitschicht 16 aus einem elektrisch gut leitendem Material, insbesondere aus einem Kupfermaterial, gebildet ist. Vorteilhafterweise ist die Magnetrückflussschicht 15 elektrisch von der Elektroleitschicht 16 isoliert.
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Sowohl die Weicheisenschicht 15 als auch die Kupferschicht 16 sind hier und vorzugsweise wie oben angedeutet plattenartig ausgestaltet und flächig miteinander verbunden.
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Die Weicheisenschicht 15 sorgt für den Rückfluss des von der Elektromagnetanordnung 7 erzeugten magnetischen Feldes, während in der Kupferschicht 16 in erster Linie die Wirbelströme erzeugt werden.
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Die Elektroleitschicht 16, insbesondere die Elektroleitplatte 16, ist, wie weiter oben angedeutet, vorzugsweise einstückig ausgestaltet, was eine besonders leichte Herstellbarkeit und eine relativ verlustarme Erzeugung der Wirbelströme ermöglicht. Hier und vorzugsweise ist es ferner so, dass die Elektroleitplatte 16 zumindest im Bereich des Verlaufs des Wirbelstroms und in dazu benachbarten Bereichen aus ein und demselben Material ausgestaltet ist.
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Ein besonders kostengünstiger Aufbau ergibt sich dadurch, dass zumindest der im magnetischen Wirkbereich der Elektromagnetanordnung 7 angeordnete Teil des Wirbelstromläufers 9, vorzugsweise der gesamte Wirbelstromläufer 9, ungeblecht ausgestaltet ist.
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Insbesondere ist es unter Kostengesichtspunkten vorteilhaft, wenn die Elektroleitplatte 5 einstückig ausgestaltet ist. Alternativ oder zusätzlich ist die Elektroleitplatte 5 aus einem homogenen Material ausgestaltet.
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Die Elektroleitplatte 5 kann zumindest im Bereich des Verlaufs des Wirbelstroms und in dazu benachbarten Bereichen aus ein und demselben Material ausgestaltet sein. Es erübrigt sich damit wiederum eine kostenintensive Auslegung der Elektroleitplatte 5 mit unterschiedlichen, zu fügenden Materialien.
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Zur Beeinflussung des Stromverlaufs im Wirbelstromläufer 9 kann es vorteilhaft sein, den Wirbelstromläufer 9, insbesondere die Kupferschicht 16, zu strukturieren, insbesondere zu schlitzen. Zur Unterstützung eines radialen Stromflusses hat es sich als vorteilhaft erwiesen, entsprechend radial ausgerichtete Schlitze im Wirbelstromläufer 9 bzw. in der Kupferschicht 16 vorzusehen.
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Die Elektromagnetanordnung 7 weist hier und vorzugsweise einen Spulenträger 17 auf, wobei der magnetische Rückfluss des von der Elektromagnetanordnung 7 erzeugten magnetischen Felds über den Spulenträger 17 und, wie oben angegeben, über den Wirbelstromläufer 9 verläuft.
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Vorzugsweise ist es so, dass die Treiberanordnung 8 die Elektromagnetanordnung 7 derart ansteuert, dass bezogen auf die Rotationsachse 9a des Wirbelstromläufers 9 ein zumindest inkrementell rotierendes Magnetfeld entsteht, bei dem bezogen auf die Rotationsachse 9a ein Magnetfeldmaximum zumindest inkrementell umläuft. Im einfachsten Fall wird das rotierende Magnetfeld dadurch erzeugt, dass die Spulen 11 umlaufend mit einer impulsartigen Gleichspannung bestromt werden. Dadurch ergibt sich angenähert ein Feldverlauf, der sich beim oben angesprochenen Drehen der Magnetanordnung einer Wirbelstrombremse ergeben würde.
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Aus der oben angesprochenen Analogie zu der Wirbelstrombremse ergibt sich, dass hier und vorzugsweise zwischen dem rotierenden Magnetfeld und dem rotierenden Wirbelstromläufer 9 stets ein Schlupf verbleibt. Vorzugsweise beträgt der Schlupf bezogen auf die Drehgeschwindigkeit des rotierenden Magnetfelds stets mindestens 50%, weiter vorzugsweise mindestens 80%, weiter vorzugsweise mindestens 90%.
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Die Treiberanordnung 8 weist im einfachsten Fall eine Schaltanordnung zum Durchschalten von Steuerspannungen zu den einzelnen Spulen 11 auf. Dadurch lässt sich die Bestromung der Spulen 11 flexibel einstellen. Die Schaltanordnung wird üblicherweise über einen Mikroprozessor o. dgl. gesteuert. Im Ergebnis lässt sich jedenfalls die Drehgeschwindigkeit des rotierenden Magnetfelds mittels der Treiberanordnung 8 leicht einstellen. Denkbar ist aber auch, dass der Schlupf zwischen rotierendem Magnetfeld und rotierendem Wirbelstromläufer 9 mittels der Treiberanordnung 8 einstellbar ist, so dass sich im Ergebnis eine Einstellbarkeit des resultierenden, mechanischen Antriebsmoments ergibt.
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Zur Erzeugung des rotierenden Magnetfelds weist die Elektromagnetanordnung 7 mindestens drei, hier und vorzugsweise vier Spulen 11 auf, wobei die Spulen 11 um die Rotationsachse 9a des Wirbelstromläufers 9 angeordnet sind. In besonders bevorzugter Ausgestaltung sind die Spulen 11 auf einem Kreis um die Rotationsachse 9a des Wirbelstromläufers 9 angeordnet.
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Die Antriebsanordnung 1 ist zum Ausleiten der Antriebsbewegungen mit einem Abtriebselement 18 ausgestattet, das hier und vorzugsweise als Seilscheibe ausgestaltet ist. Grundsätzlich kann das Abtriebselement 18 auch als Zahnrad o. dgl. ausgestaltet sein. Interessant bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Tatsache, dass das Abtriebselement 18 mit dem Wirbelstromläufer 9 verbunden ist. Denkbar ist auch, dass das Abtriebselement 18 mit dem Wirbelstromläufer 9 über eine Kupplung o. dgl. gekoppelt ist.
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Eine nicht dargestellte, weiter bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass es sich bei dem Wirbelstromläufer 9 selbst um das Abtriebselement 18 handelt. Grundsätzlich könnte der Wirbelstromläufer 9 also selbst die in 3 dargestellte Seilscheibe 18 bereitstellen.
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Grundsätzlich kann es sich bei dem Abtriebselement 18 auch um ein Schließelement des Kraftfahrzeugschlosses 3a handeln. In besonders bevorzugter Augestaltung handelt es sich bei dem Abtriebselement 18 um die Schlossfalle 4 oder um die Sperrklinke 5 des Kraftfahrzeugschlosses 3a.
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Nach einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird die Kraftfahrzeugschlossanordnung 3 mit dem Verstellelement 2 und der Antriebsanordnung 1 zur motorischen Verstellung des Verstellelements 2 als solche beansprucht. Auf alle Ausführungen, die geeignet sind, die Kraftfahrzeugschlossanordnung 3 zu beschreiben, darf verwiesen werden.
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Die vorschlagsgemäße Kraftfahrzeugschlossanordnung 3 weist vorzugsweise ein Kraftfahrzeugschloss 3a mit den Schließelementen Schlossfalle 4 und Sperrklinke 5 und ggf. eine dem Kraftfahrzeugschloss 3a zugeordnete Schließkeilanordnung 3b auf, wobei die Antriebsanordnung 1 Bestandteil des Kraftfahrzeugschlosses 3a oder der Schließkeilanordnung 3b ist. Auch insoweit darf auf die obigen Ausführungen verwiesen werden.
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Hier und vorzugsweise ist die Antriebsanordnung 1 Bestandteil einer Schließhilfsanordnung, wobei mittels der Antriebsanordnung 1 die Schlossfalle 4 des Kraftfahrzeugschlosses 3a, ggf. über die Betätigung mindestens eines Zwischenhebels, in einem motorischen Verstellzyklus von einer Vorschließstellung in eine Hauptschließstellung bringbar ist.
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In einer zweiten Variante, in der die Antriebsanordnung 1 Bestandteil einer Schließhilfsanordnung ist, ist die Schließkeilanordnung 3b mittels der Antriebsanordnung 1, ggf. über die Betätigung mindestens eines Zwischenhebels, in einem motorischen Verstellzyklus von einer Vorschließstellung in eine Hauptschließstellung bringbar.
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Es kann aber auch vorteilhaft sein, dass die Antriebsanordnung 1 Bestandteil einer motorischen Öffnungshilfe ist. Dann ist es so, dass mittels der Antriebsanordnung 1 die Sperrklinke 5 des Kraftfahrzeugschlosses 3a, ggf. über die Betätigung mindestens eines Zwischenhebels, in einem motorischen Verstellzyklus aushebbar ist.
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Denkbar ist schließlich, dass das Kraftfahrzeugschloss 3a eine Schlossmechanik aufweist, wobei die Schlossmechanik in unterschiedliche Funktionszustände wie „Verriegelt” und „Entriegelt” bringbar ist. Zur Einstellung der verschiedenen Funktionszustände ist mindestens ein verstellbares Funktionselement vorgesehen. Die vorschlagsgemäße Antriebsanordnung 1 ist nun Bestandteil der Schlossmechanik, wobei mittels der Antriebsanordnung 1 das Funktionselement, ggf. über die Betätigung mindestens eines Zwischenhebels, in motorischen Verstellzyklen in unterschiedliche Funktionsstellungen bringbar ist.
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Nach einer weiteren Lehre, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Verfahren zur Ansteuerung der vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung 1 beansprucht. Wesentlich ist, dass die Elektromagnetanordnung 7 wie oben angesprochen mittels der Treiberanordnung 8 derart angesteuert wird, dass Wirbelströme im Wirbelstromläufer 9 induziert werden, die basierend auf der Lorentzkraft eine Antriebsbewegung des Wirbelstromläufers 9 bewirken.
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Vorzugsweise wird die Treiberanordnung 8, wie oben angesprochen, derart angesteuert, dass bezogen auf die Rotationsachse 9a des Wirbelstromläufers 9 ein zumindest inkrementell rotierendes Magnetfeld entsteht.
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Es hat sich gezeigt, dass sich das Antriebsmoment des Antriebsmotors 6 durch die Drehgeschwindigkeit des rotierenden Magnetfelds beeinflussen lässt. Vorzugsweise ist es entsprechend so, dass während eines obigen, motorischen Verstellzyklus die Drehgeschwindigkeit des rotierenden Magnetfelds in Abhängigkeit von dem jeweils erforderlichen Antriebsmoment erhöht oder reduziert wird. Hier und vorzugsweise wird der Antriebsmotor 6 in einem Betriebspunkt betrieben, in dem eine Erhöhung der Drehgeschwindigkeit des rotierenden Magnetfelds mit einer Erhöhung des Antriebsmoments einhergeht.
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Bei dem motorischen Verstellzyklus im Rahmen einer obigen Schließhilfsfunktion ist es beispielsweise so, dass das erforderliche Antriebsmoment bei fortschreitendem Verstellzyklus ansteigt, was in obigem Sinne eine Anpassung der Drehgeschwindigkeit des rotierenden Magnetfelds, hier und vorzugsweise eine Erhöhung der Drehgeschwindigkeit des rotierenden Magnetfelds, erfordert.
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In besonders bevorzugter Ausgestaltung des vorschlagsgemäßen Verfahrens wird die Antriebsanordnung 1 im Kurzzeitbetrieb, insbesondere in Verstellzyklen jeweils mit einer Betriebszeit von weniger als 5 Sekunden, vorzugsweise weniger als 2 Sekunden, betrieben. Dies trägt dem Umstand Rechnung, dass mit einem wirbelstrombasierten Antriebsmotor ein vergleichsweise geringer Wirkungsgrad erzeugbar ist, der im Kurzzeitbetrieb ohne Weiteres tolerierbar ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202004004186 U1 [0003]
