EP0911471A2 - Feststeller für schwenkbar angelenkte Bauteile - Google Patents

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EP0911471A2
EP0911471A2 EP98119476A EP98119476A EP0911471A2 EP 0911471 A2 EP0911471 A2 EP 0911471A2 EP 98119476 A EP98119476 A EP 98119476A EP 98119476 A EP98119476 A EP 98119476A EP 0911471 A2 EP0911471 A2 EP 0911471A2
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EP
European Patent Office
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door
locking
holding member
brake
locking device
Prior art date
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Withdrawn
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EP98119476A
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English (en)
French (fr)
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Ernst Behm
Michael Bölling
Christina Behm
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ISE Innomotive Systems Europe GmbH
Original Assignee
ISE Innomotive Systems Europe GmbH
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Publication date
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Publication of EP0911471A2 publication Critical patent/EP0911471A2/de
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    • E05Y2900/148—Windows

Definitions

  • the invention relates to a lock for different Angular positions pivoted to a fixed base, with this additionally connected components via a holding member, the electromechanical Medium mm has infinitely variable detection of the swivel positions, the one mechanical locking arrangement with two brake shoes, which in one exciting active intervention can be brought with the holding member, and dependent from a swiveling movement of the component via an electronic one Evaluation unit can be electrically activated by means of a motion sensor Have actuator for actuating the mechanical locking arrangement.
  • Vehicle doors of motor vehicles typically have a so-called Door lock on, which allows the vehicle door in certain Angular positions against self-movement is determined, which in particular that Getting in and out of the motor vehicle occupants easier.
  • the one Locking element in the form of a holding element, also locking arm or holding rod called or band.
  • This holding member is at one end hinged to the door frame in such a way that its pivot point outside the pivot axis of the door specified by the hinge axes lies.
  • the holding member protrudes through an opening in the side edge of the door leaf into this; due to its eccentric linkage on the door frame executes the holding member when moving the door extension and Retraction movements relative to the door leaf.
  • This locking device typically has locking members or Clamping elements in the form of spring-loaded sliding or rolling bodies on the press against the holding element with the force of the springs.
  • the holding link is provided with several locking recesses into which the locking elements snap into place can. Since the locking device rigidly in the extension of the holding member Door leaf is attached, the locking recesses of the holding member arrive at Open the door to a position opposite the locking device, in which the locking devices for locking the door against unintentional movement Immerse in the recesses.
  • the locking devices for locking the door against unintentional movement Immerse in the recesses.
  • Such a door arrester is known for example from US-A-2,032,600 known.
  • a principle-related disadvantage of the known door arrester type is that that the opening positions, in which the door can be fixed, constructively are specified. In practice, however, it turns out that it is often desirable that the door can be locked in any freely definable positions. This is for example in the case of narrow parking spaces.
  • the well-known Door arrester has the disadvantage that the door at the end of an opening movement partly automatically in the determined by the recesses Opening positions is pivoted; in the same way at positions in unstable intermediate positions the door by the slightest influence of wind or Toast independently notice or fall. With these unwanted Door movements can damage the paintwork on your own vehicle or that of the neighboring vehicle come because the door edge on adjacent vehicles or on garage walls or the like; furthermore, it can happen when falling, albeit too slight, personal injury.
  • When opening the door in the steep Off-road it can happen that the restoring force of the door is greater than that "Detent force" so that a determination is not possible.
  • Hoods and tailgates of motor vehicles typically exist only the positions “closed” and “fully open”. Especially for tailgates however, it sometimes leaves the ceiling heights of garages or parking garages not to open the flaps fully. Damage could then occur there the flaps when initially partially opened via typically built-in Gas pressure springs are automatically pushed into the end position.
  • the electromagnet for actuating the locking jaws works in just two Positions. If it is switched off, the locking jaws are excluded Active intervention with the door strap. Is it through a position indicator activated, then it is fully engaged with the door strap. Intermediate positions are not possible. This is how the well-known works Door arrester very abruptly, which is very uncomfortable when the door is operated is felt. Another disadvantage is that the door arrester only responds if the door handles or the armrest are operated manually, so that the door cannot be opened or closed at any point, e.g. typically by touching the edge of the door.
  • DE 41 30 782 C2 is another stepless door arrester for Motor vehicle doors become known in which the door holding member as Round rod, guided in a circular bore of a guide body, is formed, and the two each with a semicircular recess for a sliding passage of the locking rod trained locking members having.
  • These locking devices are in relation to the door support bar arranged opposite and have a helical compression spring, which the biased two locking members away from each other.
  • It is also one of two Locking associated pin provided by a Electromagnet can be actuated in such a way that the bolt when activated the magnet is drawn into it and the two locking elements contracts by clamping the door support rods. When deactivating the magnet drops the bolt and the helical compression spring drives it two locking members apart again.
  • the invention has for its object this lock for in different angular positions pivoted to a fixed base, with this additionally connected via a holding member, the electromechanical means for infinitely variable detection of the swivel positions has a mechanical locking arrangement with two brake shoes, the can be brought into an exciting active engagement with the holding member, and one depending on a pivoting movement of the component via an electronic Evaluation unit can be electrically activated by means of a motion sensor Have actuator for actuating the mechanical locking arrangement, such train that a "gentle" determination of the component regardless of how the component is pivoted is possible.
  • the actuator is an electric motor with a downstream transmission
  • the output shaft with at least one movable brake shoe of the brake assembly is mechanically connected.
  • the arrester is constructed such that the brake arrangement consists of a fixed brake shoe and a movably held brake shoe. As a result, a locking force can be achieved regardless of the wear of the brake pads.
  • a self-locking Gearbox or a self-locking electric motor used. That’s it possible with advantage, with simple means after reaching the State of the engine, i.e. the overall system in the bring currentless state.
  • a constant locking force can be achieved if according to a Further development of the invention constructed the electronic evaluation unit is that after reaching a predetermined current, the electric motor is switched off. The motor then also presses the movable brake shoe constant pressure on the holding member with the fixed brake shoe as Abutment.
  • the lock is according to a development of the invention built up that the holding member a recognizable by the motion sensor End mark for self-triggering a brake locking process.
  • the lock has a band-shaped holding member 1, which in the 1 with one end on a bearing block 2 the A or B pillar 3 of the vehicle body is articulated.
  • the holding member 1 can also be a rod-shaped or disc-shaped body or the like.
  • the holding member 1 projects into the door leaf 4, which is hinged to the column 3 via hinges 5, 6 in the usual manner.
  • the arrester according to the invention is arranged inside the door leaf 4. He consists of a mechanical locking arrangement, the two brake shoes 7, 8 has, between which the holding member 1 is guided longitudinally, and which can be brought into active engagement on both sides with the holding member 1, wherein the brake shoe 7 is driven and the brake shoe 8 is fixed, and from an electric motor 9 connected to the locking arrangement, the can be activated via terminals 10.
  • this Locking arrangement can advantageously have a uniform locking force in the Locking system achieved regardless of the wear of the brake pads become.
  • the holding member 1 on the A or B pillar 3 is the Vehicle body articulated and the locking device in the door leaf 4 housed.
  • the holding member 1 hinged to the component to be pivoted and the locking device is housed in a corresponding space in the vehicle body.
  • the drive shaft of the motor 9 is with a self-locking gear 11 connected, which in turn via a corresponding engagement element is in active engagement with the brake shoe 7.
  • the electric motor 9, the transmission 11 and the brake shoes 7, 8 are in one Housing 12 installed, which in Fig. 1 for the sake of clarity not is shown.
  • the electric motor is preferably connected so that its current consumption is limited to a predetermined value. This is always a constant Pressure force exerted on the drivable brake shoe 7 via the gear 11, the fixed brake shoe 8 serves as an abutment.
  • the gearbox serves to reduce the speed while increasing the torque.
  • the lock also has a motion sensor 13, which is located in the housing 12 is arranged adjacent to the holding member 1, the movement or Stop the holding member and thus the door 4 recognizes and to one intelligent electronics 14 reports.
  • the holding member 1 has a mark recognizable for the sensor 13 on. It consists of a material that can be magnetized and has one Surface structuring when moving the holding member from the sensor is recognized, e.g. a gearing.
  • the sensor 13 for motion detection can be used, for example, as a Hall sensor or be designed as a potentiometer.
  • the Hall sensor has the advantage of Insensitivity to dirt and the low cost.
  • the detection of the Movement by means of a potentiometer is a technically elegant solution since every Position of the holding member can be recognized; however, it requires one higher effort.
  • the movement of the holding member can also be attached to it Barcode can be recognized in connection with a reflex light barrier.
  • the intelligent electronics which preferably contain a micropozressor, processes the signals of the motion sensor 13 and controls on the output side correspondingly, the electric motor 9 via its connections 10 for closing and opening the locking arrangement 7, 8 while limiting the current consumption the engine 9.
  • the gear 11 is designed as a self-locking gear that the controlled mechanical tension state holds, although by the electronics 14 the motor 9 is deactivated after reaching the clamping state. This is the lock in the functional position regardless of the battery.
  • a failure of the battery can definitely result in the door being closed is to be opened without power, or through from an open position Apply a small force, such as that used to overcome the Latching forces are required in known locks, opened or closed become.
  • Self-locking can also be used instead of a self-locking gear be carried out by means of a self-locking motor.
  • the detector according to the invention works as follows:
  • the mechanical position is in the closed position of the motor vehicle door 4 Locking arrangement 7, 8 open; the electric motor 9 is without current.
  • the door 4 can be opened freely.
  • Opening the door 4 activates the door arrester, for example by the signal of the door contact switch, which the interior lighting of the Motor vehicle turns on.
  • the door 4 is then in a certain Position stopped, the standstill of the Door 4 recognized.
  • the electronics 14, the output signal of the Motion sensor 13 is supplied sets the electric motor 9 in motion via its drive spindle or the output shaft of the preferably in it Integrated gear 11 presses the brake pad 7 on the holding member 1, the in turn is supported on the fixed brake pad 8. That is the door 4 clamped in the position stopped by the driver or front passenger.
  • the System is tuned so that the brake pads 7 and 8 on the holding member 1st exert a fixed force, specified by the current limit in the Electric motor 9 so as to have a desired constant over the lever arm To generate opening or closing torque on door 4.
  • the movement sensor 13 detects the movement and reports this via a signal to the electronics 14, which turns the motor back, whereby the brake shoes 7, 8 release the holding member 1 again.
  • the door can then be moved freely again until the next stop of the door by the vehicle occupant.
  • the holding member 1 receives at least one lead end mark, which is from Motion sensor 13 is detected and via the electronics 14 for braking the door leads at this point.
  • exceeding a maximum Speed can be recognized by the electronics and the motor switch on to brake the door if it opens too quickly.
  • the size of the speed and the direction of door movement can be electronically from the signal curve of the motion sensor 13th detect.
  • FIG. 2 can also be used for others pivotable components, for example for hoods and flaps from Vehicles, find use in different angular positions are pivotally hinged to the vehicle body.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)

Abstract

In bestimmten Bereichen des täglichen Lebens müssen in unterschiedliche Winkelstellungen schwenkbar an einer festen Basis angelenkte, mit dieser zusätzlich über ein Halteglied verbundene Bauteile in der jeweiligen Schwenkstellung feststellbar sein. Dies gilt beispielsweise für Türen und Fenster in Häusern und Gebäuden und für Türen, Heckklappen und Hauben von Kraftfahrzeugen. Neben mechanischen Feststellern, die über eine Rastanordnung eine Feststellung des Bauteiles in bestimmten Schwenkstellungen ermöglichen, sind auch Feststeller mit einem stufenlosen Feststellen der Schwenkstellungen bekannt, die eine elektromagnetisch betätigte Feststellanordnung (7, 8) mit zwei Bremsbacken (7, 8), die in einen spannenden Wirkeingriff mit dem Halteglied (1) bringbar sind, und einen abhängig von einer Schwenkbewegung des Bauteils über eine elektronische Auswerteeinheit (14) mittels eines Bewegungssensors (13) elektrisch aktivierbaren Aktuator zum Betätigen der mechanischen Feststellanordnung (7, 8) aufweisen. Die Erfindung sieht einen Elektromotor (9) mit nachgeschaltetem Getriebe (11) vor, dessen Abtriebswelle mit mindestens einem beweglich gehalterten Bremsbacken (7) der Bremsanordnung mechanisch verbunden ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Feststeller für in unterschiedliche Winkelstellungen schwenkbar an einer festen Basis angelenkte, mit dieser zusätzlich über ein Halteglied verbundene Bauteile, der elektromechanische Mittel mm stufenlosen Feststellen der Schwenkstellungen aufweist, die eine mechanische Feststellanordnung mit zwei Bremsbacken, die in einen spannenden Wirkeingriff mit dem Halteglied bringbar sind, und einen abhängig von einer Schwenkbewegung des Bauteils über eine elektronische Auswerteeinheit mittels eines Bewegungssensors elektrisch aktivierbaren Aktuator zum Betätigen der mechanischen Feststellanordnung aufweisen.
In verschiedenen Bereichen des täglichen Lebens besteht die Notwendigkeit, Bauteile, die in unterschiedlichen Winkelstellungen schwenkbar an einer festen Basis angelenkt sind, in einer vorgegebenen Schwenkstellung festzustellen. Beispiele dafür sind das Feststellen von Türen und Fenstern in Häusern und Gebäuden und insbesondere das Feststellen von Türen, Hauben oder Heckklappen von Kraftfahrzeugen.
Der Stand der Technik zeigt hierzu bereits mehrere typische Lösungen, die anhand von Feststellern für Kraftfahrzeug-Bauteile beschrieben werden sollen, die aber entsprechend angepaßt auch für das Feststellen von schwenkbaren Bauteilen in anderen technischen Bereichen verwendet werden können.
Fahrzeugtüren von Kraftfahrzeugen weisen typischerweise einen sogenannten Türfeststeller auf, der es ermöglicht, daß die Fahrzeugtür in bestimmten Winkelstellungen gegen Eigenbewegungen festgestellt ist, was insbesondere das Aus- und Einsteigen der Kraftfahrzeug-Insassen erleichtert. Überwiegend werden derzeit mechanisch arbeitende Türfeststeller eingesetzt, die ein Feststellglied in Form eines Haltegliedes, auch Feststellarm oder Haltestange bzw. -band genannt, aufweisen. Dieses Halteglied ist an seinem einen Ende gelenkig mit dem Türrahmen verbunden, und zwar derart, daß ihr Drehpunkt außerhalb der durch die Scharnierachsen vorgegebenen Schwenkachse der Tür liegt. Das Halteglied ragt über eine Öffnung in der Seitenkante des Türblattes in diese hinein; aufgrund seiner exzentrischen Anlenkung am Türrahmen vollführt das Halteglied beim Bewegen der Tür Ausfahr- und Einfahrbewegungen relativ zum Türblatt. Im Türblatt ist eine Feststellvorrichtung zum Feststellen und Führen des Haltegliedes befestigt. Diese Feststellvorrichtung weist typischerweise Feststellorgane bzw. Spannelemente in Form von federbelasteten Gleit- oder Rollkörpern auf, die mit der Kraft der Federn gegen das Halteglied andrücken. Das Halteglied ist mit mehreren Rastausnehmungen versehen, in die die Feststellorgane einrasten können. Da die Feststellvorrichtung in Erstreckung des Haltegliedes starr am Türblatt befestigt ist, gelangen die Rastausnehmungen des Haltegliedes beim Öden der Tür in eine den Feststellorganen gegenüberliegende Position, in der die Feststellorgane zum Feststellen der Tür gegen unbeabsichtigte Bewegungen in die Rastausnehmungen eintauchen. An dem Halteglied sind für gewöhnlich zwei voneinander beabstandete Rastausnehmungen oder zwei voneinander beabstandete Gruppen von Rastausnehmungen ausgebildet, um die Kraftfahrzeug-Tür in zwei Öffnungsstellungen gegen unbeabsichtigte Bewegungen zu sichern. Erst nach Überwindung einer durch die Konstruktion der Feststellvorrichtung und des Haltegliedes bedingten Mindestandrückkraft läßt sich die Tür bewegen.
Ein derartiger Türfeststeller ist beispielsweise durch die US-A-2,032,600 bekannt geworden.
Ein prinzipbedingter Nachteil des bekannten Türfeststeller-Typs besteht darin, daß die Öffnungsstellungen, in denen die Tür festlegbar ist, konstruktiv vorgegeben sind. In der Praxis zeigt sich jedoch, daß es oft wünschenswert ist, daß die Tür in beliebigen, frei vorgebbaren Positionen feststellbar ist. Dies ist beispielsweise bei engen Parkplätzen der Fall. Ferner hat der bekannte Türfeststeller den Nachteil, daß die Tür am Ende einer Öffnungsbewegung zum Teil selbsttätig in die durch die Rastausnehmungen bestimmte Öffnungsstellungen verschwenkt wird; in gleicher Weise kann bei Stellungen in labilen Zwischenpositionen die Tür durch geringste Einwirkung von Wind oder Anstoßen selbständig auf- oder zufallen. Bei diesen ungewollten Türbewegungen kann es zu Lackschäden am eigenen oder Nachbarfahrzeug kommen, da die Türkante an benachbarte Fahrzeuge oder an Garagenwände oder dergleichen anstoßen kann; ferner kann es beim Zufallen, wenn auch zu leichten, Verletzungen von Personen kommen. Beim Öffnen der Tür im steilen Gelände kann es vorkommen, daß die Rückstellkraft der Tür größter ist als die "Rastkraft", so daß eine Feststellung nicht möglich ist.
Bei Hauben- und Heckklappen von Kraftfahrzeugen existieren typischerweise nur die Positionen "geschlossen" und "voll geöffnet". Speziell bei Heckklappen lassen es jedoch teilweise die Deckenhöhen von Garagen oder Parkhäusern nicht zu, die Klappen voll zu öffnen. Es könnte dann zu Schäden kommen, da die Klappen bei zunächst teilweiser Öffnung über typischerweise eingebaute Gasdruckfedern automatisch in die Endposition gedrückt werden.
Zur Vermeidung vorgenannter Nachteile sind auch Feststeller für in unterschiedliche Winkelstellungen schwenkbar an einer festen Basis angelenkte Bauteile bekannt geworden, bei denen das Bauteil in jeder beliebigen Schwenkstellung gesteuert automatisch festgestellt und gelöst werden kann. So ist neben stufenlosen Türfeststellern mit hydraulischen Mitteln gemäß der DE-PS 1459/182 und DE 3 519 203 C2 durch die DE 40 25 510 A1 ein Türfeststeller für Kraftfahrzeugtüren bekannt geworden, bei dem das Türhalteglied als flaches Türhalteband ausgebildet ist und der zwei an je einer Flachseite des Türhaltebandes angreifende Feststellbacken aufweist, von denen der eine als festes Widerlager und der andere mit einem Elektromagneten verbunden ist, der mittels Stellungsfühler in Abhängigkeit von der Türbetätigung durch den Fahrzeug-Benutzer aktivierbar ist. Je ein Stellungsfühler ist im Innen- und Außentürgriff angeordnet, wobei weitere Sensoren für eine vom Fahrzeugbenutzer auf die Fahrzeugtür ausgeübte Druck- oder Zugkraft innerhalb der an der Türinnenverkleidung angebrachten Armlehne vorgesehen sein können.
Dieser bekannte Türfeststeller arbeitet zwar stufenlos, d.h. die Tür des Kraftfahrzeuges kann in einer beliebigen Türstellung festgestellt werden, er weist jedoch die folgenden Nachteile auf:
Der Elektromagnet für die Betätigung der Feststellbacken arbeitet in nur zwei Positionen. Ist er ausgeschaltet, dann sind die Feststellbacken außer Wirkeingriff mit dem Türhalteband. Ist er durch einen Stellungsmelder aktiviert, dann ist er im vollen Wirkeingriff mit dem Türhalteband. Zwischenstellungen sind nicht möglich. Dadurch arbeitet der bekannte Türfeststeller sehr abrupt, was beim Betätigen der Tür als sehr unangenehm empfunden wird. Ferner ist nachteilig, daß der Türfeststeller nur anspricht, wenn gezielt die Türgriffe oder die Armlehne manuell betätigt werden, so daß die Tür nicht an beliebigen Stellen geöffnet bzw, geschlossen werden kann, z.B. typischerweise durch Anfassen der Türkante.
Durch die DE 41 30 782 C2 ist ein weiterer stufenloser Türfeststeller für Kraftfahrzeugtüren bekannt geworden, bei dem das Türhalteglied als Rundstange, geführt in einer kreisrunden Bohrung eines Führungskörpers, ausgebildet ist, und der zwei mit je einer halbkreisförmigen Ausnehmung für einen gleitenden Durchgang der Türhaltestange ausgebildete Feststellorgane aufweist. Diese Feststellorgane sind in Bezug auf die Türhaltestange gegenüberliegend angeordnet und weisen eine Schraubendruckfeder auf, die die beiden Feststellorgane voneinander weg vorspannt. Es ist ferner ein beiden Feststellorganen zugeordneter Bolzen vorgesehen, der durch einen Elektromagneten betätigbar ist, derart, daß der Bolzen bei einer Aktivierung des Magneten in diesen hineingezogen wird und die beiden Feststellorgane unter Festklemmen der Türhaltestangen zusammenzieht. Bei der Deaktivierung des Magneten fällt der Bolzen ab und die Schraubendruckfeder treibt die beiden Feststellorgane wieder auseinander.
Auch bei diesem bekannten System sind durch die Betätigung mittels eines Elektromagneten mit Nachteil nur abrupte Schließ- und Öffnungsvorgänge möglich. Ferner ist der bekannte Türfeststeller sehr aufwendig konstruiert und weist auch nur aufwendig herzustellende Teile auf, so daß eine Realisierung im Kraftfahrzeug-Bereich, mit dem großen Preisdruck bei den Zulielerteilen, praktisch nicht möglich ist. Weiterhin muß der Elektromagnet, um die notwendigen Feststellkräfte aufzubringen, so großvolumig dimensioniert werden, daß er kaum in dem begrenzten Bauraum einer Kraftfahrzeug-Tür untergebracht werden kann.
Von einem derartigen, auch eingangs bezeichneten, Feststeller geht die Erfindung aus.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Feststeller für in unterschiedliche Winkelstellungen schwenkbar an einer festen Basis angelenkte, mit dieser zusätzlich über ein Halteglied verbundene Bauteile, der elektromechanische Mittel zum stufenlosen Feststellen der Schwenkstellungen aufweist, die eine mechanische Feststellanordnung mit zwei Bremsbacken, die in einen spannenden Wirkeingriff mit dem Halteglied bringbar sind, und einen abhängig von einer Schwenkbewegung des Bauteils über eine elektronische Auswerteeinheit mittels eines Bewegungssensors elektrisch aktivierbaren Aktuator zum Betätigen der mechanischen Feststellanordnung aufweisen, derart auszubilden, daß eine "sanfte" Feststellung des Bauteiles unabhängig davon, wie das Bauteil verschwenkt wird, möglich ist.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß der Aktuator ein Elektromotor mit nachgeschaltetem Getriebe ist, dessen Abtriebswelle mit mindestens einem beweglich gehalterten Bremsbacken der Bremsanordnung mechanisch verbunden ist.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen gegenüber den bekannten Rast-Feststellern darin, daß statt fest vorgegebener Rasten das System an jeder beliebigen Stelle festgesetzt werden kann. Insbesondere liegt der Vorteil bei Türen darin, daß diese, wenn sie nicht in einer Raste bei herkömmlichen Feststellern fixiert sind, sich nicht mehr durch geringste Einflüsse verselbständigen können, sei es ein ungewolltes Öffnen oder Zufallen, was zu Beschädigungen oder Verletzungen führen kann.
Gegenüber den stufeniosen Türfeststellern mittels einer durch einen elektrischen Aktuator betätigten mechanischen Bremse besteht der Vorteil der Erfindung darin, daß der eingesetzte Elektromotor Klein gehalten werden kann, da durch seine Getriebe-Übersetzung die zur Bremswirkung erforderliche Kraft auch mittels eines Kleineren Elektromotors erreichbar ist. Ferner erfolgt die Feststellung nicht abrupt, sondern "sanft" durch einen entsprechenden Aufbau der Bremskraft durch den Elektromotor und einer darauf abgestimmten Elektronik.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Feststeller so aufgebaut, daß die Bremsanordnung aus einer feststehenden Bremsbacke und einer beweglich gehalterten Bremsbacke besteht.
Dadurch kann eine Feststellkraft unabhängig von der Abnutzung der Bremsbeläge erzielt werden.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird ein selbsthemmendes Getriebe oder ein selbsthemmender Elektromotor verwendet. Dadurch ist es mit Vorteil möglich, mit einfachen Mitteln nach Erreichen des Feststellzustandes den Motor abzuschalten, d.h. das Gesamtsystem in den stromlosen Zustand zu bringen.
Eine gleichbleibende Feststellkraft läßt sich erzielen, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die elektronische Auswerteeinheit so aufgebaut ist, daß nach Erreichen eines vorgegebenen Stromes der Elektromotor abgeschaltet wird. Der Motor drückt dann die bewegliche Bremsbacke mit konstantem Druck auf das Halteglied mit der festen Bremsbacke als Widerlager.
Um ein heftiges Auffliegen des angelenkten Bauteiles in die Endlage zu verhindern, ist der Feststeller gemäß einer Weiterbildung der Erfindung so aufgebaut, daß das Halteglied eine vom Bewegungssensor erkennbare Endmarke zur Selbstauslösung eines Brems-Feststellvorganges aufweist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich anhand der Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles.
Es zeigen:
Fig. 1
in einer prinzipiellen Darstellung die Anbringung eines erfindungsgemäßen Feststellers in einer Tür eines Kraftfahrzeuges, und
Fig. 2
einen bevorzugten Aufbau des erfindungsgemaßen Feststellers.
Der Feststeller besitzt ein bandförmiges Halteglied 1, das bei dem Türfeststeller nach Fig. 1 mit seinem einen Ende über einen Lagerbock 2 an der A- oder B-Säule 3 der Fahrzeugkarosserie angelenkt ist. Das Halteglied 1 kann dabei auch ein stangenförmiger oder scheibenförmiger Körper oder dergleichen sein.
Mit seinem freien Ende ragt das Halteglied 1 in das Türblatt 4 hinein, welches über Schanniere 5, 6 in üblicher Weise an der Säule 3 drehbar angelenkt ist.
Im Innern des Türblattes 4 ist der erfindungsgemäße Feststeller angeordnet. Er besteht aus einer mechanischen Feststellanordnung, die zwei Bremsbacken 7, 8 aufweist, zwischen denen das Halteglied 1 längsverschiebbar geführt ist, und die in einen beidseitigen Wirkeingriff mit dem Halteglied 1 bringbar sind, wobei die Bremsbacke 7 antreibbar geführt ist und die Bremsbacke 8 feststeht, sowie aus einem mit der Feststellanordnung verbundenen Elektromotor 9, der über die Klemmen 10 aktivierbar ist. Durch diesen Aufbau der Feststellanordnung kann mit Vorteil eine gleichmäßige Feststellkraft im Feststellsystem unabhängig von der Abnutzung der Bremsbeläge erzielt werden.
Im Beispiel nach Fig. 1 ist das Halteglied 1 an der A- oder B-Säule 3 der Fahrzeugkarosserie angelenkt und die Feststelleinrichtung im Türblatt 4 untergebracht. Es kann jedoch auch umgekehrt sein, d.h. das Halteglied 1 ist an dem zu verschwenkenden Bauteil angelenkt und die Feststelleinrichtung ist in der Fahrzeugkarosserie in einem entsprechenden Raum untergebracht.
Wie in Fig. 2 dargestellt, ist die Antriebswelle des Motors 9 mit einem selbsthemmenden Getriebe 11 verbunden, das seinerseits über ein entsprechendes Angriffselement im Wirkeingriff mit der Bremsbacke 7 steht. Der Elektromotor 9, das Getriebe 11 und die Bremsbacken 7, 8 sind in einem Gehäuse 12 eingebaut, das in Fig. 1 der besseren Übersicht halber nicht dargestellt ist.
Der Elektromotor ist vorzugsweise so verschaltet, daß seine Stromaufnahme auf einen vorgegebenen Wert begrenzt ist. Dadurch wird stets eine konstante Druckkraft über das Getriebe 11 auf die antreibbare Bremsbacke 7 ausgeübt, wobei die feststehende Bremsbacke 8 als Widerlager dient. Das Getriebe dient dazu, die Drehzahl unter Erhöhung des Drehmomentes herabzusetzen.
Der Feststeller weist ferner einen Bewegungssensor 13 auf, der im Gehäuse 12 benachbart dem Halteglied 1 angeordnet ist, der die Bewegung oder das Stehenbleiben des Haltegliedes und damit der Tür 4 erkennt und an eine intelligente Elektronik 14 meldet.
Das Halteglied 1 weist dabei eine für den Sensor 13 erkennbare Markierung auf. Es besteht aus einem maguetisierbaren Material und besitzt eine Oberflächenstrukturierung, die beim Bewegen des Haltegliedes vom Sensor erkannt wird, z.B. eine Verzahnung.
Der Sensor 13 zur Bewegungserkennung kann beispielsweise als Hall-Sensor oder als ein Potentiometer ausgeführt sein. Der Hall-Sensor hat den Vorteil der Schmutzunempfindlichkeit und der geringen Kosten. Die Erkennung der Bewegung mittels Potentiometer ist eine technisch elegante Lösung, da jede Stellung des Haltegliedes erkannt werden kann; sie erfordert jedoch einen höheren Aufwand.
Die Bewegung des Haltegliedes kann auch über einen darauf angebrachten Strichcode in Verbindung mit einer Reflex-Lichtschranke erkannt werden.
Die intelligente Elektronik, die vorzugsweise einen Mikropozressor enthält, verarbeitet die Signale des Bewegungssensors 13 und steuert ausgangsseitig entsprechend den Elektromotor 9 über dessen Anschlüsse 10 zum Schließen und Öffnen der Feststellanordnung 7, 8 unter Begrenzung der Stromaufnahme des Motors 9.
Damit in dem Zustand, bei dem das Halteglied 1 zwischen den Bremsbacken 7, 8 eingespannt ist, das System stromlos arbeiten kann, um die Fahrzeug-Batterie, aber auch den Elektromotor nicht unnötigerweise zu beanspruchen, ist das Getriebe 11 als selbsthemmendes Getriebe ausgebildet, das den angesteuerten mechanischen Spannzustand hält, obwohl von der Elektronik 14 der Motor 9 nach Erreichen des Spannzustandes deaktiviert wird. Dadurch ist der Feststeller in der Funktionsstellung unabhängig von der Batterie. Bei einem Ausfall der Batterie kann die Tür auf jeden Fall, wenn sie noch geschlossen ist, kraftlos geöffnet werden, oder aus einer geöffneten Position durch Aufbringen einer geringen Kraft, wie sie schon heute zum Überwinden der Rastkräfte bei bekannten Feststellern erforderlich ist, geöffnet oder geschlossen werden.
Die Selbsthemmung kann anstelle eines selbsthemmenden Getriebes auch mittels eines selbsthemmenden Motors durchgeführt werden.
Der Feststeller gemäß der Erfindung arbeitet wie folgt:
In der geschlossenen Position der Kraftfahrzeugtür 4 ist die mechanische Feststellanordnung 7, 8 geöffnet; der Elektromotor 9 ist stromlos. Die Tür 4 kann frei geöffnet werden.
Durch das Öffnen der Tür 4 wird der Türfeststeller aktiviert, beispielsweise durch das Signal des Türkontaktschalters, der die Innenbeleuchtung des Kraftfahrzeuges einschaltet. Wird die Tür 4 danach in einer bestimmten Stellung angehalten, so wird über den Bewegungssensor 13 der Stillstand der Tür 4 erkannt. Die Elektronik 14, der das Ausgangssignal des Bewegungssensors 13 zugeführt ist, setzt den Elektromotor 9 in Bewegung, der über seine Antriebsspindel bzw. die Abtriebswelle des vorzugsweise in ihm integrierten Getriebes 11 den Bremsbelag 7 auf das Halteglied 1 drückt, das sich wiederum auf dem feststehenden Bremsbelag 8 abstützt. Damit ist die Tür 4 in der vom Fahrer oder Beifahrer angehaltenen Position eingespannt. Das System ist so abgestimmt, daß die Bremsbeläge 7 und 8 auf das Halteglied 1 eine festgelegte Kraft ausüben, vorgegeben durch die Strombegrenzung im Elektromotor 9, um so über den Hebelarm ein gewünschtes konstantes Öffnungs- bzw. Schließmoment an der Tür 4 zu erzeugen.
Wird dieses Moment durch ein manuelles Weiterdrehen der Tür überwunden, so erkennt der Bewegungssensor 13 die Bewegung, meldet dies über ein Signal an die Elektronik 14, die den Motor zurückdreht, wodurch die Bremsbacken 7, 8 das Halteglied 1 wieder freigeben. Die Tür kann dann wieder frei bewegt werden bis zum nächsten Anhalten der Tür durch den Fahrzeuginsassen.
Damit die Tür 4 nicht vom geschlossenen Zustand in den Endanschlag fliegen kann, erhält das Halteglied 1 mindestens eine Vorhalt-Endmarkierung, die vom Bewegungssensor 13 erkannt wird und über die Elektronik 14 zum Abbremsen der Tür an dieser Stelle führt. Ebenso kann das Überschreiten einer maximalen Geschwindigkeit durch die Elektronik erkannt werden und den Motor einschalten, um die Tür bei zu schnellem Öffnen abzubremsen. Bei einer Schließbewegung der Tür ist diese Begrenzung in der Elektronik nicht eingeschaltet. Die Größe der Geschwindigkeit und die Türbewegungsrichtung laßt sich elektronisch aus dem Signalverlauf des Bewegungssensors 13 erkennen.
Der stufenlos verstellbare Feststeller nach Fig. 2 kann auch für andere schwenkbare Bauteile, beispielsweise für Hauben und Klappen von Fahrzeugen, Verwendung finden, die in unterschiedlichen Winkelstellungen schwenkbar an der Fahrzeugkarosserie fahrzeugfest angelenkt sind.

Claims (9)

  1. Feststeller für in unterschiedliche Winkelstellungen schwenkbar an einer festen Basis angelenkte, mit dieser zusätzlich über ein Halteglied verbundene Bauteile, der elektromechanische Mittel zum stufenlosen Feststellen der Schwenkstellungen aufweist, die eine mechanische Feststellanordnung mit zwei Bremsbacken (7, 8), die in einen spannenden Wirkeingriff mit dem Halteglied (1) bringbar sind, und einen abhängig von einer Schwenkbewegung des Bauteils über eine elektronische Auswerteeinheit (14) mittels eines Bewegungssensors (13) elektrisch aktivierbaren Aktuator zum Betätigen der mechanischen Feststellanordnung (7, 8) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktuator ein Elektromotor (9) mit nachgeschaltetem Getriebe (11) ist, dessen Abtriebswelle mit mindestens einem beweglich gehalterten Bremsbacken (7) der Bremsanordnung mechanisch verbunden ist.
  2. Feststeller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsanordnung aus einer feststehenden Bremsbacke (8) und einer beweglich gehalterten Bremsbacke (7) besteht.
  3. Feststeller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (9) oder das Getriebe (11) selbsthemmend ausgeführt sind.
  4. Feststeller nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Auswerteeinheit (14) so aufgebaut ist, daß nach Erreichen eines vorgegebenen Stromwertes der Elektromotor (9) abgeschaltet wird.
  5. Feststeller nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteglied (1) eine vom Bewegungssensor (13) erkennbare Endmarke zur Selbstauslösung eines Bremsfeststellvorganges aufweist.
  6. Feststeller nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteglied (1) eine vom Bewegungssensor (13) erkennbare Markierung trägt.
  7. Feststeller nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Auswerteeinheit (14) so aufgebaut ist, daß sie aus den Signalen des Bewegungssensors (13) die Höhe und Richtung der Schwerkbewegung erkennt.
  8. Feststeller nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteglied (1) stangen-, band-, oder scheibenförmig ausgebildet ist.
  9. Feststeller nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungssensor einen Hall-Sensor enthält.
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