DE3426988A1

DE3426988A1 - Antrieb zum verstellen eines zwischen zwei endstellungen bewegbaren bauteils

Info

Publication number: DE3426988A1
Application number: DE19843426988
Authority: DE
Inventors: Hans Ing.(Grad.) 7585 Lichtenau Bertsch; Ernst Ing.(grad.) 7580 Bühl Fischer; Wilhelm 7590 Achern Hoppe; Helmut Ing.(Grad.) 7570 Baden-Baden Steinmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1984-07-21
Filing date: 1984-07-21
Publication date: 1985-02-14

Description

Antrieb zum Verstellen eines zwischen zwei Endstellungen
bewegbaren Bauteils Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Stellantrieb nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein solcher Stellantrieb bekannt, bei dem der Stellungsgeber mit dem langsam laufenden Getriebeglied zusammenarbeit.
Dies ist insbesondere bei umlaufenden Getriebegliedern dann nicht zu umgehen, wenn das schnell laufende Getriebeglied mehr als eine Umdrehung ausführen muß, damit das zu verstellende Bauteil von einer Endlage in die andere Endlage gelangt. Bei einem derartig aufgebauten Stellantrieb genügt die Schalt genauigkeit häufig nicht den Anforderungen.
Vorteile der Erfindung Der erfindungsgemäße Stellantrieb mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der mit dem schnell laufenden Getriebeglied zusammenarbeitende Stellungsgeber den ungenauen Schaltzeitpunkt der bekannten Anordnung korrigiert. Dabei wird die Schaltgenauigkeit entsprechend dem Verhältnis der Übersetzung zwischen den beiden Getriebegliedern verbessert.
Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Stellantriebs und Figur 2 ein zu dem Stellantrieb gehörendes Impuls und Schaltdiagramm.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels Der Stellantrieb gemäß Figur 1 weist ein Antriebsaggregat 10 auf, das einen Elektromotor und ein diesem nachgeordnetes Schneckengetriebe 12 enthält. Das zu dem Schneckengetriebe gehörende Schneckenrad 14 ist fest mit einem Getriebeglied 16 verbunden, das mit der gleichen Geschwindigkeit umläuft wie das Schneckenrad 14. Das Getriebeglied 16 ist mit einem zweiten, schnell umlaufenden Getriebeglied 18 verbunden. Da beim Ausführungsbeispiel das dem Schneckengetriebe 12 nachgeordnete Getriebe 16, 18 als Riementrieb dargestellt ist, erfolgt die Übertragung der Bewegung von der langsam lmlauSen--den Riemenscheibe 16 mit Hilfe eines Treibriemens 20 auf die schnell umlaufende Riemenscheibe 18. Der elektrische Antriebsmotor des Antriebsaggregats 10 liegt in einem Arbeitsstromkreis 22. Der Antriebsmotor kann mittels eines nicht dargestellte, an sich bekannten Umschalters, der beim Ausführungsbeispiel innerhalb des Antriebsaggregats 10 angeordnet ist, so geschaltet werden, daß er entweder in der einen oder in der anderen Drehrichtung umläuft. Dies ist durch den Doppelpfeil 24 dargestellt, mit dem die möglichen Drehrichtungen der Riemenscheibe 16 angegeben sind, Die jeweilige Drehrichtung der Riemenscheibe 16 wird mit Hilfe des Treibriemens 20 auf die Riemenscheibe 18 übertragen, die dann entsprechend einer der beiden mit dem Doppelpfeil 26 angegebenen Drehrichtungen umläuft, Mit der schnell umlaufenden Riemenscheibe 18 ist eine Spindel 28 verbunden. Auf der Spindel 28 ist eine Gewindemutter 30 angeordnet, mit der ein zwischen zwei Endlagen bewegbares Bauteil - das beim Ausführungsbeispiel nicht dargestellt ist - verbunden ist. Die beiden Endlagen sind in Figur 1 durch die Linien 32 und 34 angegeben. Der maximale Verstellweg des Bauteils, das beispielsweise ein Schiebedach eines Kraftfahrzeugs darstellen kann, ist mit 36 bezeichnet. Mit der Drehbewegung der schnell umlaufenden Riemenscheibe 18 dreht sich auch die Spindel 28 in Richtung des Doppelpfeiles 38-. Dabei erfolgt eine lineare Verstellung der Gewindemutter 30 in Richtung des Doppelpfeiles 40.
Anhand der vorhergehenden Erläuterungen ist klar, daß je nach Drehrichtung des Schneckenrads 14 das zu verstellende Bauteil bzw. die Gewindemutter 30, in eine der beiden durch den Doppelpfeil 40 gekennzeichneten Verschieberichtungen bewegt wird.
Wie Figur 1 weiter zeigt, befindet sich die Gewindemutter 30 und damit auch das zu verstellende Bauteil in der einen, mit 32 bezeichneten Endstellung. Eine an der Riemenscheibe 16 angeordnete Schaltmarke 50 steht exakt einem ersten Sensor 52 gegenüber. Weiter ist mit der Riemenscheibe 18 bzw. mit der Spindel 28 ein Träger 54 verbunden, der zusammen mit der Spindel 28 umläuft. Der Träger 54 ist ebenfalls mit einer Schaltmarke 56 versehen, der in der dargestellten Betriebsstellung des Stellantriebs einen zweiten Sensor 55 direkt gegenübersteht. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Schaltmarken 50 und 56 durch Permanentmagnete gebildet, während die beiden Sensoren 52 und 55 beispielsweise Hallsensoren aufweisen. Wenn also die beiden Schaltmarken 50 bzw. 56 an den Sensoren 52 bzw. 55 vorbeilaufen, wird in diesen jeweils ein Impuls erzeugt, der über Steuerleitungen 58 bzw. 60 einem UND-Glied 62 zugeführt wird.
Am Ausgang des UND-Glieds 62 ist eine weitere Steuerleitung 64 angeschlossen, welche mit einem im Arbeitsstromkreis 22 des Elektromotors liegenden Schalter wirkverbunden ist.
Die Wirkungsweise des beschriebenen Stellantriebs soll nun anhand der in Figur 2 dargestellten Impuls- und Schaltdiagramme erläutert werden. Zum Verständnis des Sachverhalts sei noch gesagt, daß die Übersetzung zwischen der Riemenscheibe 16 und der Riemenscheibe 18 1.12 beträgt.
Das heißt, daß bei einer Umdrehung der Riemenscheibe 16 die Riemenscheibe 18 und damit auch die Spindel 28 zwölf Umdrehungen ausführt.
Beim Einschalten des Elektromotors wird das Schneckenrad 14 des Schneckengetriebes 12 im Uhrzeigersinn angetrieben. Dabei entfernt sich die Schaltmarke 50 ebenfalls im Uhrzeigersinn von dem Sensor 52, wobei ein in der Ausgangsposition vorhandener Impuls 70 (Figur 2) beendet wird. Gleichzeitig wird aber auch die Schaltmarke 56 im Uhrzeigersinn von dem zweiten Sensor 54 mit 12-facher Geschwindigkeit wegbewegt, wodurch ein in der dargestellten Betriebsstellung in Figur 2b mit 72 bezeichneter Impuls beendet wird. Die Gewindesteigung der Spindel 28 ist so gewählt, daß zur Überwindung des gesamten Verstellweges 36 die Riemenscheibe 16 eine volle Umdrehung ausführen muß. Demzufolge muß die Riemenscheibe 18 und damit die Spindel 28, zwölf Umdrehungen ausführen. Bei jeder Umdrehung des Trägers 54 gibt der Sensor 54 einen nadelförmigen Impuls 72 ab (Figur 2).
Kurz bevor die Spin-del 28 ihren zwölften Umlauf beendet hat, gelangt die Schaltmarke 50 der großen Riemenscheibe 16 wieder in den Bereich des Sensors 52, so daß der Sensor 52 einen zweiten Impuls 74 abgibt. Es ist klar, daß der vom Sensor 52 ausgehende Impuls - wegen der erheblich geringeren Umlaufgeschwindigkeit der Riemenscheibe 16 -zeitlich länger ist als die Nadelimpulse 72, welche von dem Sensor 55 ausgehen. Die Impulsdauer des Impulses 74 ist in Figur 2 mit 76 bezeichnet. Während der Impuls 76 über die Steuerleitung 58 an dem UND-Glied 62 ansteht, gelangt die Schaltmarke 56 in den Bereich des Sensors 55, wodurch ein zwölfter Nadelimpuls 78 (Figur 2b). ausgelöst wird. In diesem Moment gibt das UND-Glied 62 den Schaltimpuls über die Steuerleitung 64 in den Arbeitsstromkreis des Elektromotors, so daß ein Schaltvorgang 80 (Figur 2) erfolgt. Der Elektromotor wird abgeschaltet und ein im Arbeitsstromkreis liegender Umschalter wird so vorbereitet, daß beim Wiedereinschalten des Elektromotors dieser in der entgegengesetzten Richtung umläuft. Das bedeutet, daß die nun in der Endstellung 34 befindliche Gewindemutter 30 in Richtung der Endstellung 32 bewegt wird. Dabei laufen naturgemäß die Riemenscheiben 16 und 18 sowie die Spindel 28 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn um, Zur Erzeugung der Schaltimpulse ist zu sagen, daß es weitgehend belanglos ist, ob diese über Hallsensoren oder in sonstiger Weise erzeugt werden.
Auch ist es ohne weiteres denkbar, die vorgeschlagene Anordnung dort anzuwenden, wo anstelle der umlaufenden Getriebeglieder und Schaltmarken diese Bauelement linear bewegt werden. Weiter ist es ohne Bedeutung, ob das zu verstellende Bauteil linear verschoben oder geschwenkt werden soll. Allein entscheidend ist, daß der Stellantrieb 12 durch eine logische UND-Verknüpfung verbundene Stellungsgeber aufweist, wobei der eine Stellungsgeber die Bewegung eines schnell laufenden Getriebeglieds und der andere Stellungsgeber die Bewegung eines mit dem schnell laufenden Getriebeglied zusammenwirkenden langsam laufenden Getriebeglieds abgreift und die Ausgangssignale der beiden Stellungsgeber den Arbeitsstromkreis des Elektromotors beeinflussen, wenn beide Signale am Eingang des UND-Glieds anliegen.
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Claims

Anspruch Antrieb zum Verstellen eines zwischen zwei Endstellungen bewegbaren Bauteils, beispielsweise eines zu einem Kraftfahrzeug gehörenden Schiebedachs, mit einem Antriebsaggregat, dessen Abtriebsbewegung auf ein die Geschwindigkeit dieser Bewegung veränderndes Getriebe wirkt, mit dem das bewegbare Bauteil wirkverbunden ist und der einen im Arbeitsstromkreis eines zum Antrieb gehörenden Elektromotors liegenden Endschalter aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb mit zwei durch eine logische UND-Verknüpfung (62) verbundenen Stellungsgeber (50, 52; 55, 56) versehen ist, daß der eine Stellungsgeber (55, 56) die Bewegung eines schnell laufenden Getriebeglieds (18) und der andere Stellungsgeber (50, 52) die Bewegung eines langsam laufenden Getriebglieds (16) abgreift und daß die Ausgangssignale der beiden Stellungsgeber den Arbeitsstromkreis (22) des Elektromotors beeinflussen, wenn beide Signale am Eingang des UND-Glieds (62) anliegen.