EP3781769B1 - Kraftfahrzeug-antriebsanordnung - Google Patents
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- EP3781769B1 EP3781769B1 EP19723637.5A EP19723637A EP3781769B1 EP 3781769 B1 EP3781769 B1 EP 3781769B1 EP 19723637 A EP19723637 A EP 19723637A EP 3781769 B1 EP3781769 B1 EP 3781769B1
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Definitions
- the invention relates to a motor vehicle drive arrangement, with an electric motor and at least one driven element driven directly or indirectly by it, and with a spring assigned to the driven element, which is set up for the bidirectional return of the driven element.
- Motor vehicle drive systems are used in many different ways in motor vehicles. Examples of this are mirror adjustments, seat adjustments, window regulators, but also unlocking on hoods, tailgates and the like. In addition, such motor vehicle drive arrangements are increasingly being used in conjunction with the locking and unlocking of charging plugs in associated sockets in electric vehicles. Within the scope of the present application, motor vehicle drive arrangements that are used in connection with motor vehicle doors and here in particular in connection with motor vehicle door locks are particularly preferably considered.
- Such motor vehicle drive arrangements can be used, for example, in connection with a closing drive, a door drive and the like.
- motor vehicle drive arrangements are used, for example, in connection with the so-called “electrical opening” or also to implement a central locking function.
- the driven element that is driven or acted upon with the aid of the electric motor is returned to a rest position after it has been acted upon by the electric motor. This is typically ensured by the spring assigned to the driven element, which ensures that the driven element is reset.
- the driven element can be moved, depending on, for example, its direction of rotation, both when acted upon clockwise and counterclockwise with the help of the single, bidirectionally acting spring in each case reset its zero or neutral position.
- a comparable generic motor vehicle drive arrangement is in DE 102 26 355 B3 described.
- the actuating device has an adjusting lever which can be pivoted about an axis of rotation between two stop or end positions by interacting with a cam wheel.
- the cam wheel is in turn driven by an electric motor.
- means are provided for spring loading of the adjusting lever into its respective end position.
- This can be a bistable spring, referred to as a "flip-flop spring" in the publication.
- the further state of the art also includes that by the EP 1 225 290 A2 known motor vehicle door lock.
- This has a motor vehicle drive arrangement, in the specific case a ratchet drive.
- the pawl drive acts by means of a driven pulley on an extension on the pawl to release a rotary latch.
- the driven pulley has a guide curve for the here along moving process.
- the driven pulley is also equipped with a spiral return spring for the entire ratchet drive. The restoring spring rests against a stop with its end remote from the center and can only have an effect in one direction.
- the invention is based on the technical problem of further developing such a motor vehicle drive arrangement in such a way that permanently safe operation is ensured. In addition, it should be possible to realize higher spring moments than before.
- a generic motor vehicle drive arrangement is characterized within the scope of the invention in that the spring set up for the bidirectional return of the driven element is designed as a spiral spring which can be wound up by both the inner and the outer spring leg.
- a spiral spring is used as a bidirectional spring for the first time.
- the spiral spring which acts in two directions, can be wound up starting from the outer spring leg on the one hand and starting from the inner spring leg on the other, so that in this way the driven element is subjected to the desired restoring forces in both basic directions with the help of the spiral spring.
- the driven element is advantageously a worm wheel which rotates back and forth about an axis. Consequently, the worm wheel can rotate clockwise as well as counterclockwise. In both directions, the worm wheel ensures that the spiral spring is tensioned. After the worm wheel is no longer subjected to pressure, the spiral spring ensures, according to the invention, that the worm wheel is returned to a neutral position or idle position with the aid of the spiral spring.
- the inner spring leg of the spiral spring is equipped with a connected lever.
- the lever is provided with an opening in detail, which is set up for engaging the inner spring leg.
- the output element has a contour that interacts with the spiral spring.
- the connected lever can also be designed in two parts and/or the lever and spiral spring can be arranged on a common axis present as a separate component. Also
- the contour like the spiral spring, is arranged on a rear side of the driven element.
- actuating contour of the output element when the motor vehicle drive arrangement is used, for example for electrical opening, a release lever of a motor vehicle door lock can be acted upon, which in turn lifts an associated pawl as part of a locking mechanism made up of pawl and rotary latch from its engagement with the rotary latch.
- the actuating contour can also work on a central locking lever in the described field of application in connection with motor vehicle door locks and pivot it into the two positions “unlocked” and “locked”, for example.
- the actuating contour interacts with a child safety lever, for example by working on such a child safety lever.
- the child safety lever can be moved into its “child-safety” and “child-unlocked” positions with the aid of the actuating contour.
- the actuating contour can also interact with an anti-theft lever and convert it into the “anti-theft” and “anti-theft” positions in a comparable manner.
- all this is only exemplary and is in no way restrictive.
- the worm wheel generally rotates around its axis of rotation in both clockwise and counterclockwise directions.
- Rotary movements of the at least one actuating contour on the front side of the output element which correspond to the corresponding rotary movements.
- the actuating contour is able to implement the exemplary positions described above, such as lifting the pawl or moving a central locking lever into the “unlocked” and “locked” positions.
- the driven element after being acted upon, is brought back into the rest position or neutral position with the aid of the electric motor, in order to then be able to implement a further electrical opening process or central locking process, the corresponding movement of the driven element in both directions described (clockwise and anti-clockwise) ensures that that the spiral spring is tensioned.
- the contour interacts with both the outer spring leg of the spiral spring and the lever and thus the inner spring leg of the spiral spring.
- the driven element advantageously has only a single contour, which acts on both the lever and the outer spring leg of the spiral spring, depending on the direction of rotation and working of the driven element. Basically, of course, with two or more different contours are worked.
- the embodiment of the invention can also be such that the connected lever has the actuating contour.
- spiral spring which acts bidirectionally for resetting, means that higher spring moments and thus restoring moments for the output element can be realized in practice with the help of the spiral spring in question compared to a torsion spring.
- spiral springs of this type can in principle be equipped with larger spring constants than torsion springs in the context described.
- spiral springs generally permit a much greater travel of the driven element and the associated contour than is observed with torsion springs. As a result of this, a significantly higher strength and thus also an increased service life is observed for spiral springs in comparison to torsion springs or helical coil springs.
- the spiral spring together with the contour and the lever connected to the inner spring leg of the spiral spring, is located on the back of the output element and in this way only takes up a small amount of space. This means that a particularly compact embodiment is made available.
- the loading of the spiral spring used according to the invention takes place when the driven element is actuated in its longitudinal direction.
- the torsion spring is transverse to such a process Longitudinal applied.
- material fatigue and fractures can occur in such torsion springs under high loads and long-term operation.
- spiral springs are not only characterized by the possible high spring constants due to their force application and spring effect in the longitudinal direction, but as a result also by the fact that permanent and safe operation is made available. This is where the main advantages can be seen.
- a motor vehicle drive arrangement is shown in the figures.
- the motor vehicle drive arrangement is built into a housing 1 of a motor vehicle door lock. This of course only applies as an example and is in no way restrictive.
- the motor vehicle drive arrangement has an electric motor 4 and an output element 5 which is driven directly or indirectly with the aid of the electric motor 4 .
- the electric motor 4 provides a direct drive for the driven element 5.
- the electric motor 4 has a driven worm 6 on its output shaft on the output side, which meshes with a toothing, not shown in detail, on the driven element 5 designed as a worm wheel 5.
- the worm wheel 5 can rotate clockwise and counterclockwise around its in the 1 indicated axis 7 perform, as a double arrow in the 1 hints.
- the electric motor 4 drives the output element 5 only indirectly, for example via a transmission connected in between.
- a clockwise rotation of the worm wheel 5 ensures that a arranged on the front side of the worm wheel 5 actuating contour 8 after completing a in the 1 indicated actuation path to rest on the release lever 2 comes.
- the further clockwise movement of the actuating contour 8 then ensures that the release lever 2 to its in the 1 indicated axis is also pivoted clockwise, like another arrow in the 1 makes clear.
- the pivoting movement of the actuating lever 2 causes the pawl 3 to be lifted from its engagement with a rotary latch, not shown in detail.
- the associated and perpendicular to the drawing plane in the 1 arranged locking mechanism is opened. That is, the motor vehicle drive assembly shown is in the example after 1 used and used for "electrically opening" the motor vehicle door lock shown there or its locking mechanism.
- a spring 9 assigned to the output element 5 is also provided.
- the spring 9 is set up for the bidirectional return of the driven element 5 . That is, the spring 9 ensures in both principle in the 1 implied Directions of rotation of the worm wheel 5 each ensure that after the omission of an application of the worm wheel 5 by the electric motor 4, the worm wheel 5 each in its in the 1 solid shown neutral position or rest position is transferred.
- the spring 9 is tensioned in both directions of rotation with a corresponding movement process. As soon as the electric motor 4 no longer acts on the worm wheel 5, the spring 9 can relax and ensures that the worm wheel 5 is spring-loaded into the in 1 shown neutral or rest position is reset.
- the spring 9 is a spiral spring 9.
- the spiral spring 9 has an inner spring leg 9a and an outer spring leg 9b.
- the spiral spring 9 can wind up both starting from the inner spring leg 9a and starting from the outer spring leg 9b, as will be explained in more detail below.
- the inner spring leg 9a of the spiral spring 9 has a lever 10 connected thereto.
- the lever 10 is equipped with an opening 10a, in which the inner spring leg 9a of the spiral spring 9 engages.
- the lever 10 is rotatably connected to the output member 5 . In most cases, the common axis 7 is used. Since the lever 10 overlaps the spiral spring 9 in this case, the spiral spring 9 is held in the space between the driven element 5 and the lever 10 . In addition, the end of the inner spring leg 9a is secured in the opening 10a of the lever 10.
- the worm wheel 5 has a contour 11 that interacts with the spiral spring 9 .
- the contour 11 is found as well as the spiral spring 9 and the lever 10 on the back of the worm wheel 5, whereas previously already with reference to 1 described actuating contour 8 is arranged on the front side of the worm wheel 5.
- the contour 11 can interact both with the outer spring leg 9b of the spiral spring 9 and with the lever 10 and thus with the inner spring leg 9a of the spiral spring 9 .
- the contour 11 is designed as an arcuate contour, the radius of which is adapted to the radius of the circular worm wheel 5 . In this way, one leads in the 2 indicated rotational movement of the worm wheel 5 counterclockwise and clockwise to the fact that the contour in question 11 interacts either with the lever 10 and thus the inner spring leg 9a or the outer spring leg 9b of the spiral spring 9 respectively.
- the contour 11 ensures that the lever 10 is also pivoted counterclockwise.
- the spiral spring 9 is tensioned by being wound up, starting from the inner spring leg 9a, and the lever 10 moves away from an associated stop 12.
- the outer spring leg 9b remains at rest due to its contact with a further associated stop 13.
- the contour 11 works on the outer spring leg 9b and lifts it from the associated further stop 13. Then the inner spring leg 9a remains at rest via the lever 10 due to its contact with the stop 12. In both cases, the spiral spring 9 is wound up starting from the inner spring leg 9a as well as from the outer spring leg 9b and consequently tensioned. As soon as the loading of the worm wheel 5 is omitted in the example described, the spiral spring 9 can relax and the inner spring leg 9a or the connected lever 10 against the associated stop 12. The same applies to the outer spring leg 9b, which rests against the associated stop 13 when the coil spring 9 relaxes.
- the worm wheel 5 on the one hand and the spiral spring 9 on the other hand are designed independently of one another.
- This means that the spiral spring 9 is held in contact with the driven element or worm wheel 5 with the aid of, for example, the lever 10, but is not coupled to the worm wheel 5 in any way.
- the spiral spring 9 can be wound up and unwound as described both from the inner spring leg 9a and from the outer spring leg 9b with the aid of the worm wheel 5 or the contour 11 fitted thereon.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeug-Antriebsanordnung, mit einem Elektromotor sowie zumindest einem hiervon mittelbar oder unmittelbar angetriebenen Abtriebselement, und mit einer dem Abtriebselement zugeordneten Feder, welche zur bidirektionalen Rückstellung des Abtriebselementes eingerichtet ist.
- Kraftfahrzeug-Antriebsanordnungen kommen bei Kraftfahrzeugen vielfältig zum Einsatz. Beispiele hierfür sind Spiegelverstellungen, Sitzverstellungen, Fensterheber, aber auch Entriegelungen an Motorhauben, Heckklappen und dergleichen. Außerdem kommen solche Kraftfahrzeug-Antriebsanordnungen zunehmend in Verbindung mit der Ver- und Entriegelung von Ladesteckern in zugehörigen Aufnahmebuchsen bei Elektromobilen zur Anwendung. Ganz besonders bevorzugt werden im Rahmen der vorliegenden Anmeldung Kraftfahrzeug-Antriebsanordnungen betrachtet, die im Zusammenhang mit Kraftfahrzeugtüren und hier insbesondere in Verbindung mit KraftfahrzeugTürschlössern eingesetzt werden.
- So lassen sich solche Kraftfahrzeug-Antriebsanordnungen beispielweise in Verbindung mit einem Zuziehantrieb, einem Türantrieb und dergleichen einsetzen. In Verbindung mit Kraftfahrzeug-Türschlössern kommen solche Kraftfahrzeug-Antriebsanordnungen beispielsweise in Verbindung mit dem sogenannten "elektrischen Öffnen" oder auch zur Realisierung einer Zentralverriegelungsfunktion zur Anwendung. In allen diesen Fällen kommt es oftmals darauf an, dass das mit Hilfe des Elektromotors angetriebene oder beaufschlagte Abtriebselement nach seiner Beaufschlagung durch den Elektromotor in eine Ruhestellung zurückgestellt wird. Hierfür sorgt typischerweise die dem Abtriebselement zugeordnete Feder, welche für die Rückstellung des Abtriebselementes sorgt.
- Da die Feder im Rahmen der vorliegenden Anmeldung bidirektional rückgestellt wird und somit zur bidirektionalen Rückstellung des Abtriebselementes eingerichtet ist, lässt sich das Abtriebselement je nach beispielsweise seiner Drehrichtung sowohl bei einer Beaufschlagung im Uhrzeigersinn als auch im Gegenuhrzeigersinn mit Hilfe der einzigen, bidirektional wirkenden Feder jeweils in seine Nullstellung oder Neutralstellung zurückstellen.
- Der gattungsbildende Stand der Technik nach der
DE 11 2012 002 272 T5 setzt in diesem Zusammenhang einen Rückstellhebel ein, welcher mit Hilfe einer zugehörigen Schenkelfeder in beiden Richtungen zurückgestellt wird. Solche Schenkelfedern werden für die beschriebenen Einsatzzwecke in der Praxis vielfach realisiert und eingesetzt. In einem dauerhaften Betrieben wirken häufig hohe auf solche Schenkelfedern ein, was deren Lebensdauer verkürzen kann. - Eine vergleichbare gattungsgemäße Kraftfahrzeug-Antriebsanordnung wird in der
DE 102 26 355 B3 beschrieben. Hier geht es um eine Betätigungsvorrichtung, insbesondere für ein Fahrzeugtürschloss. Die Betätigungsvorrichtung verfügt über einen Verstellhebel, welcher durch Wechselwirkung mit einem Nockenrad zwischen zwei Anschlag- bzw. Endpositionen um eine Drehachse verschwenkt werden kann. Das Nockenrad wird seinerseits mit Hilfe eines Elektromotors angetrieben. Außerdem sind Mittel zur Federbeaufschlagung des Verstellhebels in seine jeweilige Endposition vorgesehen. Hierbei kann es sich um eine bistabile Feder handeln, die in der Veröffentlichung als "Flip-Flop-Feder" bezeichnet wird. - Zum weiteren Stand der Technik gehört darüber hinaus noch der durch die
EP 1 225 290 A2 bekannt gewordene Kraftfahrzeugtürverschluss. Dieser verfügt über eine Kraftfahrzeug-Antriebsanordnung, im konkreten Einzelfall einen Sperrklinkenantrieb. Der Sperrklinkenantrieb wirkt mittels einer Abtriebsscheibe auf einen Fortsatz an der Sperrklinke zur Freigabe einer Drehfalle ein. Zu diesem Zweck verfügt die Abtriebsscheibe über eine Führungskurve für den hieran entlang bewegten Fortsatz. Außerdem ist die Abtriebsscheibe zusätzlich noch mit einer spiralförmigen Rückstellfeder für den gesamten Sperrklinkenantrieb ausgerüstet. Die Rückstellfeder liegt mit ihrem zentrumsfernen Ende an einem Anschlag an und kann nur in einer Richtung Wirkung entfalten. - Aus der
US 7 128 191 B2 ist eine Kraftfahrzeugs-Antriebsanordnung mit einem Elektromotor, einem von dem Elektromotor angetriebenen Abtriebselement und einer Spiralfeder, die zur bidirektionalen Rückstellung des Abtriebselements eingerichtet ist, wobei ein innere Federschenkel am Gehäuse fixiert ist und der äußere Federschenkel aufwickelbar ist. - Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine derartige Kraftfahrzeug-Antriebsanordnung so weiterzuentwickeln, dass ein dauerhaft sicherer Betrieb gewährleistet ist. Außerdem sollen höhere Federmomente als bisher realisiert werden können.
- Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist eine gattungsgemäße Kraftfahrzeug-Antriebsanordnung im Rahmen der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die zur bidirektionalen Rückstellung des Abtriebselementes eingerichtete Feder als Spiralfeder ausgebildet ist, welche sowohl vom inneren als auch vom äußeren Federschenkel aufwickelbar ausgebildet ist.
- Im Rahmen der Erfindung kommt also erstmals eine Spiralfeder als bidirektionale Feder zum Einsatz. Die in zwei Richtungen wirkende Spiralfeder lässt sich dabei einerseits ausgehend vom äußeren Federschenkel und andererseits ausgehend vom inneren Federschenkel aufwickeln, so dass auf diese Weise das Abtriebselement mit den gewünschten Rückstellkräften in beiden prinzipiellen Richtungen mit Hilfe der Spiralfeder beaufschlagt wird.
- Bei dem Abtriebselement handelt es sich vorteilhaft um ein Schneckenrad, welches um eine Achse hin und her rotiert. Das Schneckenrad kann folglich Drehbewegungen im Uhrzeigersinn ebenso wie solche im Gegenuhrzeigersinn vollführen. In beiden Richtungen sorgt das Schneckenrad jeweils dafür, dass die Spiralfeder gespannt wird. Nach Wegfall einer Beaufschlagung des Schneckenrades sorgt die Spiralfeder erfindungsgemäß dafür, dass das Schneckenrad in eine Neutralstellung bzw. Ruheposition mit Hilfe der Spiralfeder zurückgestellt wird.
- Um dies im Detail zu realisieren und umsetzen zu können, ist der innere Federschenkel der Spiralfeder mit einem angeschlossenen Hebel ausgerüstet. Dazu ist im Detail der Hebel mit einer Öffnung versehen, die zum Eingriff des inneren Federschenkels eingerichtet ist. Das Abtriebselement verfügt seinerseits über eine mit der Spiralfeder wechselwirkende Kontur. Auch kann der angeschlossene Hebel zweiteilig ausgelegt sein und/oder Hebel und Spiralfeder können auf einer gemeinsamen, als separates Bauteil vorliegenden, Achse angeordnet sein. Auch
- Im Regelfall ist die Kontur ebenso wie die Spiralfeder auf einer Rückseite des Abtriebselementes angeordnet. Demgegenüber findet sich auf der Vorderseite bzw. Frontseite des Abtriebselementes in der Regel wenigstens eine Betätigungskontur. Mit Hilfe der Betätigungskontur des Abtriebselementes kann bei Anwendung der Kraftfahrzeug-Antriebsanordnung beispielsweise zum elektrischen Öffnen ein Auslösehebel eines Kraftfahrzeug-Türschlosses beaufschlagt werden, welcher seinerseits eine zugehörige Sperrklinke als Bestandteil eines Gesperres aus Sperrklinke und Drehfalle von ihrem Eingriff mit der Drehfalle abhebt. Grundsätzlich kann die Betätigungskontur im beschriebenen Einsatzgebiet in Verbindung mit Kraftfahrzeugtürschlössern auch auf einen Zentralverriegelungshebel arbeiten und diesen beispielhaft in die beiden Positionen "entriegelt" und "verriegelt" verschwenken.
- Daneben sind auch andere Anwendungsgebiete derart denkbar, dass die Betätigungskontur mit einem Kindersicherungshebel wechselwirkt, beispielsweise indem sie auf einen solchen Kindersicherungshebel arbeitet. Auf diese Weise lässt sich mit Hilfe der Betätigungskontur der Kindersicherungshebel in seine Positionen "kindergesichert" und "kinderentsichert" überführen. Grundsätzlich kann die Betätigungskontur auch mit einem Diebstahlsicherungshebel wechselwirken und diesen in vergleichbarer Art und Weise in die Positionen "diebstahlgesichert" und "diebstahlentsichert" überführen. Das gilt selbstverständlich alles nur beispielhaft und ist keinesfalls einschränkend.
- So oder so vollführt das Schneckenrad im Allgemeinen Drehbewegungen um seine Drehachse sowohl im Uhrzeigersinn als auch im Gegenuhrzeigersinn. Zu den entsprechenden Drehbewegungen korrespondierenden Drehbewegungen der wenigstens einen Betätigungskontur auf der Frontseite des Abtriebselementes. Dadurch ist die Betätigungskontur in der Lage, die zuvor geschilderten und beispielhaften Positionen wie beispielsweise Ausheben der Sperrklinke oder Überführen eines Zentralverriegelungshebels in die Positionen "entriegelt" und "verriegelt" zu realisieren. Damit das Abtriebselement nach seiner Beaufschlagung mit Hilfe des Elektromotors wieder in die Ruheposition oder Neutralstellung zurück überführt wird, um danach einen weiteren elektrischen Öffnungsvorgang oder Zentralverriegelungsvorgang realisieren zu können, sorgt die entsprechende Bewegung des Abtriebselementes in beiden geschilderten Richtungen (Uhrzeigersinn und Gegenuhrzeigersinn) jeweils dafür, dass die Spiralfeder gespannt wird. Zu diesem Zweck wechselwirkt die Kontur sowohl mit dem äußeren Federschenkel der Spiralfeder als auch dem Hebel und damit dem inneren Federschenkel der Spiralfeder. Das heißt, vorteilhaft weist das Abtriebselement lediglich eine einzige Kontur auf, welche sowohl den Hebel als auch den äußeren Federschenkel der Spiralfeder je nach Dreh- und Arbeitsrichtung des Abtriebselementes entsprechend beaufschlagt. Grundsätzlich kann natürlich auch mit zwei oder mehr unterschiedlichen Konturen gearbeitet werden. Grundsätzlich kann die Ausführung der Erfindung auch so getroffen sein, dass der angeschlossene Hebel die Betätigungskontur aufweist.
- So oder so wird zunächst einmal ein besonders dauerhafter und funktionssicherer Betrieb der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Antriebsanordnung zur Verfügung gestellt. Denn der Rückgriff auf die gleichsam bidirektional zur Rückstellung wirkende Spiralfeder führt insgesamt dazu, dass mit Hilfe der fraglichen Spiralfeder im Vergleich zu einer Schenkelfeder höhere Federmomente und damit Rückstellmomente für das Abtriebselement in der Praxis realisiert werden können. Das heißt, solche Spiralfedern können grundsätzlich mit größeren Federkonstanten als Schenkelfedern im geschilderten Kontext ausgerüstet werden. Hinzu kommt, dass Spiralfedern in der Regel einen viel größeren Stellweg des Abtriebselementes und der zugehörigen Kontur zulassen als dies bei Schenkelfedern beobachtet wird. Als Folge hiervon wird für Spiralfedern eine deutlich höhere Festigkeit und damit auch gesteigerte Lebensdauer im Vergleich zu Schenkelfedern oder auch Schraubenwendelfedern beobachtet. Das gilt insbesondere für den Fall, dass relativ hohe Rückstellmomente am Abtriebselement benötigt werden. Hinzu kommt, dass die Spiralfeder zusammen mit der Kontur und dem an den inneren Federschenkel der Spiralfeder angeschlossenen Hebel auf der Rückseite des Abtriebselementes Platz findet und auf diese Weise nur geringfügig Bauraum beansprucht. Das heißt, es wird eine besonders kompakte Ausführungsform zur Verfügung gestellt.
- Im Gegensatz zu beispielsweise einer Schenkelfeder, wie sie im Rahmen des gattungsbildenden Standes der Technik nach der
DE 11 2012 002 272 T5 beschrieben wird, erfolgt die Beaufschlagung der erfindungsgemäß eingesetzten Spiralfeder bei einer Betätigung des Abtriebselementes in ihrer Längsrichtung. Demgegenüber wird die Schenkelfeder bei einem solchen Vorgang quer zur Längserstreckung beaufschlagt. Als Folge hiervon können bei großer Belastung sowie dauerhaftem Betrieb Materialermüdungen und -brüche bei solchen Schenkelfedern auftreten. Demgegenüber zeichnen sich Spiralfedern durch ihre gleichsam Kraftbeaufschlagung und Federwirkung in Längsrichtung nicht nur durch mögliche hohe Federkonstanten aus, sondern als Folge hiervon auch dadurch, dass ein dauerhafter und sicherer Betrieb zur Verfügung gestellt wird. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen. - Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:
- Fig. 1
- die erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Antriebsanordnung in einer Anwendung im Innern eines Kraftfahrzeug-Türschlosses in Frontansicht und
- Fig. 2
- den Gegenstand nach der
Fig. 1 in zugehöriger Rückansicht. - In den Figuren ist eine Kraftfahrzeug-Antriebsanordnung dargestellt. Vorliegend ist die Kraftfahrzeug-Antriebsanordnung in ein Gehäuse 1 eines Kraftfahrzeug-Türschlosses eingebaut. Das gilt selbstverständlich nur beispielhaft und ist in keinerlei Art und Weise einschränkend.
- Das in der
Fig. 1 angedeutete Kraftfahrzeug-Türschloss mit dem Gehäuse 1 verfügt in seinem Innern über übliche Bauteile wie einen Auslösehebel 2 und eine Sperrklinke 3 als Bestandteil eines nicht näher dargestellten Gesperres. Die Kraftfahrzeug-Antriebsanordnung weist einen Elektromotor 4 sowie ein mit Hilfe des Elektromotors 4 mittelbar oder unmittelbar angetriebenes Abtriebselement 5 auf. - Im Ausführungsbeispiel sorgt der Elektromotor 4 für einen unmittelbaren Antrieb des Abtriebselementes 5. Hierfür weist der Elektromotor 4 ausgangsseitig eine Abtriebsschnecke 6 auf seiner Abtriebswelle auf, die mit einer nicht näher dargestellten Verzahnung am als Schneckenrad 5 ausgebildeten Abtriebselement 5 kämmt. Auf diese Weise kann das Schneckenrad 5 Drehbewegungen im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn um seine in der
Fig. 1 angedeutete Achse 7 vollführen, wie dies ein Doppelpfeil in derFig. 1 andeutet. In einer nicht dargestellten alternativen Ausgestaltung treibt der Elektromotor 4 das Abtriebselement 5 nur mittelbar an, beispielsweise über ein dazwischen geschaltetes Getriebe. - Eine Drehbewegung des Schneckenrades 5 im Uhrzeigersinn sorgt dafür, dass eine auf der Frontseite des Schneckenrades 5 angeordnete Betätigungskontur 8 nach Absolvieren eines in der
Fig. 1 angedeuteten Betätigungsweges zur Anlage am Auslösehebel 2 kommt. Die weitere Uhrzeigersinnbewegung der Betätigungskontur 8 sorgt dann dafür, dass der Auslösehebel 2 um seine in derFig. 1 angedeutete Achse ebenfalls im Uhrzeigersinn verschwenkt wird, wie ein weiterer Pfeil in derFig. 1 deutlich macht. Die Schwenkbewegung des Betätigungshebels 2 bewirkt, dass die Sperrklinke 3 von ihrem Eingriff mit einer nicht näher dargestellten Drehfalle abgehoben wird. Das zugehörige und senkrecht zur Zeichenebene in derFig. 1 angeordnete Gesperre wird geöffnet. Das heißt, die dargestellte Kraftfahrzeug-Antriebsanordnung wird im Beispielfall nach derFig. 1 zum "elektrischen öffnen" des dort dargestellten Kraftfahrzeug-Türschlosses bzw. seines Gesperres eingesetzt und benutzt. - Anhand der
Fig. 2 mit der zugehörigen Rückansicht der zuvor bereits beschriebenen Kraftfahrzeug-Antriebsanordnung wird deutlich, dass zusätzlich noch eine dem Abtriebselement 5 zugeordnete Feder 9 vorgesehen ist. Die Feder 9 ist zur bidirektionalen Rückstellung des Abtriebselementes 5 eingerichtet. Das heißt, die Feder 9 sorgt in beiden prinzipiell in derFig. 1 angedeuteten Drehrichtungen des Schneckenrades 5 jeweils dafür, dass nach Wegfall einer Beaufschlagung des Schneckenrades 5 durch den Elektromotor 4 das Schneckenrad 5 jeweils in seine in derFig. 1 durchgezogen dargestellte Neutralstellung oder Ruheposition überführt wird. Zu diesem Zweck wird die Feder 9 in beiden Drehrichtungen bei einem entsprechenden Bewegungsvorgang gespannt. Sobald der Elektromotor 4 das Schneckenrad 5 nicht mehr beaufschlagt, kann sich die Feder 9 entspannen und sorgt dafür, dass das Schneckenrad 5 federbeaufschlagt in die inFig. 1 dargestellte Neutralstellung oder Ruheposition rückgestellt wird. - Erfindungsgemäß handelt es sich bei der Feder 9 um eine Spiralfeder 9. Die Spiralfeder 9 verfügt über einen inneren Federschenkel 9a und einen äußeren Federschenkel 9b. Auf diese Weise kann sich die Spiralfeder 9 sowohl vom inneren Federschenkel 9a ausgehend als auch vom äußeren Federschenkel 9b ausgehend jeweils aufwickeln, wie dies nachfolgend noch näher erläutert wird. Tatsächlich weist der innere Federschenkel 9a der Spiralfeder 9 einen angeschlossenen Hebel 10 auf. Der Hebel 10 ist mit einer Öffnung 10a ausgerüstet, in welche der innere Federschenkel 9a der Spiralfeder 9 eingreift.
- Der Hebel 10 ist drehbar an das Abtriebselement 5 angeschlossen. Meistens wird dabei die gemeinsame Achse 7 genutzt. Da der Hebel 10 die Spiralfeder 9 hierbei übergreift, wird die Spiralfeder 9 im Zwischenraum zwischen dem Abtriebselement 5 und dem Hebel 10 gehalten. Zusätzlich erfährt das Ende des inneren Federschenkels 9a eine Sicherung in der Öffnung 10a des Hebels 10.
- Das Schneckenrad 5 verfügt über eine Kontur 11, die mit der Spiralfeder 9 wechselwirkt. Die Kontur 11 findet sich ebenso wie die Spiralfeder 9 und der Hebel 10 an der Rückseite des Schneckenrades 5, wohingegen die zuvor bereits mit Bezug zur
Fig. 1 beschriebene Betätigungskontur 8 an der Frontseite des Schneckenrades 5 angeordnet ist. - Die Auslegung ist dabei insgesamt so getroffen, dass die Kontur 11 sowohl mit dem äußeren Federschenkel 9b der Spiralfeder 9 als auch mit dem Hebel 10 und damit dem inneren Federschenkel 9a der Spiralfeder 9 wechselwirken kann. Im Rahmen des Ausführungsbeispiels ist die Kontur 11 als Bogenkontur ausgelegt, deren Radius an den Radius des kreisförmigen Schneckenrades 5 angepasst ist. Auf diese Weise führt eine in der
Fig. 2 angedeutete Drehbewegung des Schneckenrades 5 im Gegenuhrzeigersinn und Uhrzeigersinn dazu, dass die fragliche Kontur 11 entweder mit dem Hebel 10 und damit dem inneren Federschenkel 9a oder dem äußeren Federschenkel 9b der Spiralfeder 9 jeweils wechselwirkt. - Wird beispielsweise das Schneckenrad 5 entsprechend der Rückansicht der
Fig. 2 mit Hilfe des Elektromotors 4 so angetrieben, dass dieses eine Gegenuhrzeigersinnbewegung vollführt, so sorgt die Kontur 11 dafür, dass der Hebel 10 ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt wird. Als Folge hiervon wird die Spiralfeder 9 ausgehend vom inneren Federschenkel 9a durch Aufwickeln gespannt und der Hebel 10 entfernt sich von einem zugehörigen Anschlag 12. Demgegenüber verbleibt der äußere Federschenkel 9b in Ruhe durch seine Anlage an einem weiteren zugehörigen Anschlag 13. - Wird jedoch das Schneckenrad 5 in der Darstellung nach der
Fig. 2 im Uhrzeigersinn beaufschlagt, so arbeitet die Kontur 11 auf den äußeren Federschenkel 9b und hebt diesen von dem zugehörigen weiteren Anschlag 13 ab. Dann bleibt der innere Federschenkel 9a über den Hebel 10 durch dessen Anlage am Anschlag 12 in Ruhe. In beiden Fällen wird die Spiralfeder 9 sowohl vom inneren Federschenkel 9a als auch vom äußeren Federschenkel 9b ausgehend jeweils aufgewickelt und in Folge dessen gespannt. Sobald die Beaufschlagung des Schneckenrades 5 im geschilderten Beispielfall wegfällt, kann sich die Spiralfeder 9 entspannen und fährt der innere Federschenkel 9a bzw. der angeschlossene Hebel 10 gegen den zugehörigen Anschlag 12. Vergleichbares gilt für den äußeren Federschenkel 9b, der sich beim Entspannen der Spiralfeder 9 an den zugehörigen Anschlag 13 anlegt. - Das Schneckenrad 5 einerseits und die Spiralfeder 9 andererseits sind unabhängig voneinander ausgelegt. Das heißt, die Spiralfeder 9 wird mit Hilfe beispielsweise des Hebels 10 in Anlage an dem Abtriebselement bzw. Schneckenrad 5 gehalten, ist mit dem Schneckenrad 5 jedoch nicht in irgendeiner Weise gekoppelt. Dadurch kann die Spiralfeder 9 sowohl vom inneren Federschenkel 9a als auch vom äußeren Federschenkel 9b ausgehend mit Hilfe des Schneckenrades 5 respektive der darauf angebrachten Kontur 11 wie beschrieben aufgewickelt und abgewickelt werden.
Claims (10)
- Kraftfahrzeug-Antriebsanordnung, mit einem Elektromotor (4) sowie zumindest einem hiervon mittelbar oder unmittelbar angetriebenen Abtriebselement (5), und mit einer dem Abtriebselement (5) zugeordneten Feder (9), welche zur bidirektionalen Rückstellung des Abtriebselementes (5) eingerichtet ist, wobei die Feder (9) als Spiralfeder (9) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (9) sowohl vom inneren Federschenkel (9a) als auch vom äußeren Federschenkel (9b) ausgehend jeweils aufwickelbar ausgebildet ist.
- Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Federschenkel (9a) der Spiralfeder (9) einen angeschlossenen Hebel (10) aufweist.
- Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (10) eine Öffnung (10a) zum Eingriff des inneren Federschenkels (9a) aufweist.
- Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebselement (5) eine mit der Spiralfeder (9) wechselwirkenden Kontur (11) aufweist.
- Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur (11) ebenso wie die Spiralfeder (9) auf einer Rückseite des Abtriebselementes (5) angeordnet sind.
- Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur (11) sowohl mit dem äußeren Federschenkel (9b) der Spiralfeder (9) als auch mit dem Hebel (10) und damit dem inneren Federschenkel (9a) der Spiralfeder (9) wechselwirkt.
- Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebselement (5) als Schneckenrad (5) ausgebildet ist.
- Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebselement (5) auf seiner Frontseite mit wenigstens einer Betätigungskontur (8) ausgerüstet ist.
- Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungskontur (8) mit einem weiteren Bestandteil des Kraftfahrzeug-Türschlosses (1), beispielsweise einem Zentralverriegelungshebel, einem Auslösehebel (2), einem Kindersicherungshebel oder einem Diebstahlsicherungshebel wechselwirkt.
- Kraftfahrzeug-Türschloss (1), mit einem Gesperre und mit einer Kraftfahrzeug-Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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