DE2646634B2 - Schalteinrichtung in Kraftfahrzeugen mit einem elektromotorisch bewegten Fahrzeugteil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schalteinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Bei einer nach der DE-OS 20 02 140 bekannten derartigen Schalteinrichtung für einen elektrischen Fensterheber ist der Schalter ein öffner, der in der Schließstellung des Fahrzeugfensters betätigt ist. Infolge seines Trägheitsmomentes dreht sich der Motor nach Betätigen des Schalters noch etwas weiter und bewegt damit das Fahrzeugfenster noch ein geringfügiges Stück. Dies kann zu einem Festklemmen des Fahrzeugfensters in seiner Schließstellung führen. Wollte man zur Vermeidung eines derartigen Festklemmens den Schalter bereits etwas vor Erreichen der Schließstellung betätigen, so wäre ein sicheres Erreichen dieser Stellung nicht in jedem Fall gewährleistet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schalteinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der das durch den Gleichstrommotor bewegte Fahrzeugteil eine Endstellung sicher erreicht, gleichzeilig aber ein Festklemmen dieses Teils in dieser Stellung verhindert ist. Diese Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Bei Erreichen der Endstellung wird durch den Wechselschalter an einem Anschluß des Gleichstrommotors das Potential des anderen Anschlusses angelegt, so daß beide Anschlüsse des Gleichstrommotors auf demselben Potential liegen. Dadurch werden der Gleichstrommotor und damit das von diesem bewegte Fahrzeugteil in der Endstellung sofort stillgesetzt. Ein Festklemmen des Fahrzeugteils ist ausgeschlossen.

Der Wechselschalter kann in verschiedener Weise ausgelegt sein. Schaltungstechnisch besonders einfach ist die Ausgestaltung nach Anspruch 2. Der Mikroschalter kann dabei in der Führung des Fahrzeugteils oder an dessen Anschlag vorgesehen sein.

Anspruch 3 zeigt eine Alternative zu dem vorgenannten Wechselschalter. Der Überlastschalter besitzt den Vorteil, daß er die Abschaltung des Gleichstrommotors auch bereits vor Erreichen der Endstellung des Fahrzeugteils vornimmt, wenn beispielsweise ein Hindernis dessen Bewegung hemmt. Bei einem Fahrzeugfenster kann dies beispielsweise ein zwischen diesem und dem Fensterrahmen eingeklemmter Gegenstand sein. Eine weitere Ausführungsform des Wechselschalte/s ist ein elektrischer Überlastschalter, der auf die in der Endstellung des Fahrzeugteils erhöhte Stromaufnahme anspricht.

Die in Anspruch 4 angegebene Schalteinrichtung ist fertigungstechnisch besonders einfach zu verwirklichen.

Bei der Schalteinrichtung nach Anspruch 5 ist gewährleistet, daß das Fahrzeugteil auch die andere Endstellung präzise erreicht.

Aus der DE-OS 19 14 580 ist es bekannt, einen elektrischen Gleichstrommotor mit lediglich einer Bewegungsrichtung zur Bewegung eines Fahrzeugteils, insbesondere eines Fahrzeugscheinwerfers, von einer Arbeits- in eine Ruhestellung bzw. umgekehrt, bei Erreichen dieser Stellungen am schaltbaren Anschluß auf das konstante Massepotentia! des anderen Anschlusses zu bringen. Soll das Fahrzeugteil von einer Endstellung in die andere gebracht werden, wird der Motor mit einem Anfangsdrehmoment versehen, das ausreicht, das Fahrzeugteil in die andere Stellung zu bewegen. Während dieser Bewegung ist der schaltbare Anschluß des Motors frei. Die nach der DE-OS 19 14 580 bekannte Schalteinrichtung kann lediglich dann verwendet werden, wenn eine Zwischenstellung des Fahrzeugteils zwischen den beiden Endstellungen nicht erforderlich ist. Bei vielen elektromotorisch bewegten Fahrzeugteilen, wie Fahrzeugfenstern und Schiebedächern sind jedoch gerade diese Zwischenstellungen wichtig. Der DE-OS 19 14 580 läßt sich keine Anregung zur Lösung der durch die Erfindung gelösten Probleme entnehmen, die bei elektromotorisch bewegten Fahrzeugteilen mit zwei Endstellungen und beliebig einstellbaren Zwischenstellungen auftreten.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung weiter erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine erfindungsgemäße Schalteinrichtung, bei der ein reversibler Gleichstrommotor für einen elektrischen Fensterheber eines Kraftfahrzeuges in den beiden Endstellungen durch Mikroschalter abgeschaltet und damit das Fahrzeugfenster schlagartig zum Stillstand gebracht wird,

Fig. 2 eine Alternative zur Schalteinrichtung von Fig. 1, bei der die Abschaltung des Gleichstrommotors relaisgesteuert ist,

Fig.3 die Abschaltung des Gleichstrommotors von F i g. 1 durch einen mechanischen Überlastschalter.

In Fig. 1 ist ein reversibler Gleichstrommotor 1 eines elektrischen Fensterhebers über zwei mechanisch miteinander gekoppelte Polumschalter 2 und 3 am Pluspol (+) und am Minuspol (-) des Bordnetzes eines Kraftfahrzeuges anschließbar. Zwischen je einem Polumschalter 2 bzw. 3 und dem zugeordneten Anschluß 4 bzw. 5 des Gleichstrommotors 1 ist je ein Mikroschalter 6 bzw. 7 als Wechselschalter vorgesehen, der je einen Ruhekontakt 8 bzw. 9 und je einen Wechselkontakt 10 bzw. 11 aufweist. Die Mikroschalter 6 und 7 liegen in der Führung des nicht gezeigten Fahrzeugfensters. Die Wechselkontakte 10 und 11 sind mit dem Minuspol des Bordnetzes verbunden.

Die beiden Mikroschalter 6 und 7 befinden sich, sofern sich das Fahrzeugfenster zwischen den beiden Endstellungen befindet, in der gezeigten Position. Der Mikroschalter 6 ist durch das Fahrzeugfenster in seiner oberen, der Mikroschalter 7 in dessen unterer Endstellung betätigt. Zur Bewegung des Fahrzeugfensters von unten nach oben werden die Polumschalter 2 und 3 in die linke Einschaltstellung gebracht. Der Anschluß 4 des Gleichstrommotors 1 befindet sich damit auf positivem, der Anschluß 5 auf negativem Potential. Bei Erreichen der oberen Endstellung verbindet der Mikroschalter 6 den Anschluß 4 des Gleichstrommotors

I mit dem negativen Pol des Bordnetzes. Der Gleichstrommotor 1 wird dadurch schlagartig abgebremst, das Fahrzeugfenster kommt augenblicklich zum Stehen.

Zur Bewegung des Fahrzeugfensters von oben nach unten werden die Polumschalter 2 und 3 in die rechte Einschaltstellung gebracht. Der Anschluß 5 des Motors liegt damit auf positivem Potential; der Anschluß 4 erhält zunächst über den Wechselkontakt 10 negatives Potential. Ist das Fahrzeugfenster aus der oberen Endstellung herausgelaufen, so geht der Mikroschalter 6 in die gezeigte Ruhestellung zurück; der Anschluß 4 des Gleichstrommotors 1 erhält damit über den Polumschal- <o ter 2 negatives Potential.

Bei Erreichen der unteren Endstellung des Fahrzeugfensters schaltet der Mikroschalter 7 über den Wechselkontakt 11 negatives Potential auf den Anschluß 5 des Gleichstrommotors 1. Damit erfolgt auch in dieser Endstellung eine sofortige Abbremsung des Motors. Der Mikroschalter 7 geht vom Wechselkontakt

II wieder zu seinem Ruhekontakt 9, sobald das Fahrzeugfenster aus der unteren Endstellung herausgelaufen ist.

In Fig.2 sind den beiden Bewegungsrichtungen des Fahrzeugfensters je ein Relais 13 bzw. 14 zugeordnet. Die beiden Relais 13 und 14 können wahlweise durch zwei mechanisch miteinander gekoppelte Polumschalter 15 und 16 mit dem Pluspol ( + ) des Bordnetzes verbunden werden. Dabei ist das Relais 13 für die Aufwärtsbewegung, das Relais 14 für die Abwärtsbewegung des Fahrzeugfensters eingeschaltet. Die beiden Relais 13 und 14 steuern eine Schaltzunge 13' bzw. 14' der als Wechselschalter einerseits mit dem Gleichstrommotor 1 verbunden und andererseits zwischen einem Ruhekontakt 17 bzw. 18 und einem Wechseikontakt 19 bzw. 20 bewegbar ist. Die Ruhekontakte 17 und 18 sind mit dem Minuspol, die Wechselkontakte 19 und 20 mit dem Pluspol des Bordnetzes verbunden.

Zwischen den Relais 13 und 14 und dem Minuspol des Bordnetzes sind je ein Öffnerschalter 21 und 22 angeordnet, von denen der Öffnerschalter 21 bei Auflaufen des Fahrzeugteils auf den oberen Anschlag, der Öffnerschalter 22 bei Auflaufen auf dessen unteren Anschlag betätigt ist.

Zur Bewegung des Fahrzeugfensters von unten nach oben werden die beiden Polumschalter 15 und 16 in die rechte Einschaltstellung gebracht. In diese wird das Relais 13 erregt, die Schaltzunge 13' geht auf den Wechselkontakt 19 und verbindet den Anschluß 4 des Gleichstrommotors 1 mit dem Pluspol des Bordnetzes. Der Anschluß 5 des Motors bleibt dabei weiterhin über die Kontaktzunge 14' und den Ruhekontakt 18 mit dem Minuspol des Bordnetzes verbunden. In der oberen Endstellung ist der Öffnerschalter 21 betätigt, das Relais 13 fällt ab, die Kontaktzunge 13' geht auf den Ruhekontakt 17 und bringt Minuspotential auf den Anschluß 4 des Gleichstrommotors 1. Dieser wird damit augenblicklich stillgesetzt.

Zur Bewegung des Fahrzeugfensters von oben nach unten werden die Polumschalter 15 und 16 in die linke Einschaltstellung bewegt. Das Relais 14 zieht an, der Anschluß 5 des Gleichstrommotors erhält über die Kontaktzunge 14' positives Potential. Der Anschluß 4 des Motors liegt weiter auf negativem Potential, da das Relais 13 nicht erregt ist. Das Fahrzeugfenster läßt sich bis zur unteren Endstellung bewegen, bei deren Erreichen der Öffnerschalter 22 betätigt und damit die Stromversorgung des Relais 14 unterbrochen wird. Dieses fällt ab und verbindet den Anschluß 5 über die Kontaktzunge 14' mit negativem Potential. Damit wird auch in der unteren Endstellung der Gleichstrommotor augenblicklich stillgesetzt.

Das Fahrzeugfenster kann in jeder beliebigen Zwischenstellung angehalten werden. Dazu müssen lediglich die beiden Polumschalter 2 und 3 in F i g. 1 bzw. 15 und 16 in F i g. 2 in die eingezeichnete Mittelstellung gebracht werden.

In F i g. 3 ist anstelle des Mikroschalters 6 von F i g. 1 ein mechanischer Überlastschalter 23 vorgesehen. Die Welle 24 des nicht dargestellten reversiblen Gleichstrommotors dreht mit einem schneckenförmigen Abschnitt 25 ein Antriebsrad in Form eines Zahnritzels 26, das um eine Achse 27 drehbar ist. In Verstrebungen 28 des Zahnritzels 26 sitzen elastische Kupplungselemente 29, in die ein zum Zahnritzel 26 konzentrischer vierarmiger Mitnehmer 30 eingreift. Dazu dienen an den Enden der Arme 31 des Mitnehmers 30 angeordnete Blechzungen 32, die senkrecht zur Zeichenebene in die Kupplungselemente 29 hineinreichen. Mit dem gegenüber dem Zahnritzel 26 verdrehbaren Mitnehmer 30 verbunden ist ein weiteres Zahnritzel 3Γ, das mit einem um eine Achse 32' drehbaren Zahnsegment 33 kämmt.

Dieses ist mit einem Hebel 34 fest verbunden. Der Hebel 34 wirkt über ein nicht dargestelltes Gestänge auf das Fahrzeugfenster ein.

Zwischen zwei Verstrebungen 28 ist als Teil des mechanischen Überlastschalters 23 ein Wechselschalter 35 an Stelle eines Kupplungselementes 29 im Zahnritzel 26 angeordnet. Der Wechselschalter 35 weist einen Ruhekontakt 36 entsprechend dem Ruhekontakt 8 in F i g. 1, einen Wechselkontakt 37 (entsprechend Bezugszeichen 10 in Fig. 1) sowie eine Kontaktzunge 38 auf. Die Kontaktzunge 38 ist über einen nicht gezeigten Schleifkontakt mit einem Anschluß des Gleichstrommotors elektrisch verbunden; ferner ist sie durch einen Sch?ltstift 39 in Richtung des Pfeiles 40 beweglich. Der Ruhekontakt 36 und der Wechselkontakt 37 sind über ebenfalls nicht gezeigte Schleifkontakte mit einem Polumschalter (entsprechend 2 in Fig. 1) bzw. dem

Minuspol des Bordnetzes verbunden.

Zur Bewegung des Fahrzeugfensters in die Schließstellung, d. h. nach oben, wird das Zahnritzel 26 und damit über den Mitnehmer 30 das Zahnritzel 31' im Uhrzeigersinn gedreht. Diese Drehung läßt sich solange fortsetzen, bis die Schließstellung erreicht ist. In dieser stehen das Zahnritzel 31' und der Mitnehmer 30 fest. Das Zahnritzel 26 wird durch den Gleichstrommotor noch etwas weitergedreht. Der Mitnehmer 30 wird damit relativ zum Wechselschalter 35 im Gegenuhrzeigersinn bewegt. Er drückt über den Schaltslifl 39 die Koniaktzungc 38 vom Ruhekontakt 36 zum Wechselkontakt 37 und setzt somit einen Anschluß des Gleichstrommotors (entsprechend dem Anschluß 4 in F i g. 1) von Plus- auf Minuspolential.

Neben dem Wechselschalter 35 kann ein weiterer Wechselschalter innerhalb des Zahnritzels 26 angeordnet werden, der in entsprechender Weise den Gleichstrommotor in der unteren Endstellung abschaltet.

Die Erfindung zeigt eine einfache Möglichkeit, eine exakte Abbremsung des zu bewegenden Teiles in mindestens einer Endstellung vorzunehmen und gleichzeitig Beschädigungen des durch den Gleichstrommotor bewegten Fahrzeugteils, des Gleichstrommotors selbst und ggf. eines zwischcngeschaltcten Getriebes durch ein zu hartes Auflaufen des Fahrzeugteils auf einen mechanischen Anschlag zu verhindern.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schalteinrichtung in Kraftfahrzeugen mit einem ein Fahrzeugteil, insbesondere ein Fahrzeugfenster, s zwischen zwei Endstellungen bewegenden reversiblen Gleichstrommotor, und mit einem Schalter, der bei Auflaufen des Fahrzeugteils auf einen in einer Bewegungsrichtung gelegenen Anschlag betätigt ist und eine von einem Pol des Bordnetzes zu einem Anschluß des Gleichstrommotors führende elektrische Leitung unterbricht, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter ein Wechselschalter (Mikroschalter 6) ist, dessen Kontakte (Ruhekontakt 8 und Wechselkontakt 10) bei Betrieb des Gleich- is Strommotors (1) mit je einem Pol des Bordnetzes verbunden sind.

2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselschalter ein durch das Fahrzeugteil in einer Endstellung betätigter Mikroschalter (6) ist.

3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselschalter ein mechanischer Überlastschalter (23) zwischen einem dem Gleichstrommotor (1) und dem Fahrzeugteil angeordneten elastischen Getriebeteil ist, dessen Verformungsweg als Schaltweg dient.

4. Schalteinrichtung nach Anspruch 3, bei der der Gleichstrommotor ein Antriebsrad dreht, in das ein konzentrischer mehrarmiger Mitnehmer über elastisehe Kupplungselemente eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselschalter (35) starr mit dem Antriebsrad (Zahnritzel 26) verbunden ist und einen Schaltstift (39) aufweist, der in der Nähe eines Mitnehmerarmes (31) endet. ³^

5. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem anderen Anschluß des Gleichstrommotors (1) und dem zugeordneten Pol des Bordnetzes ein zweiter Wechselschalter (Mikroschalter 7) liegt, der bei Auflaufen des Fahrzeugteils auf einen in der anderen Bewegungsrichtung gelegenen Anschlag betätigt ist und dessen Wechselkontakt (11) mit demselben Pol des Bordnetzes wie der Wechselkontakt (10) des ersten Wechselschalters (Mikroschalter 6) verbunden ist.