Beschreibung:

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeug-Antriebsanordnung, mit einem Elektromotor sowie zumindest einem hiervon mittelbar oder unmittelbar angetriebenen Abtriebselement, und mit einer dem Abtriebselement zuge ordneten Feder, welche zur bidirektionalen Rückstellung des Abtriebselementes eingerichtet ist.

Kraftfahrzeug-Antriebsanordnungen kommen bei Kraftfahrzeugen vielfältig zum Einsatz. Beispiele hierfür sind Spiegelverstellungen, Sitzverstellungen, Fenster heber, aber auch Entriegelungen an Motorhauben, Fleckklappen 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 Kraftfahrzeug- Türschlössern 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 1 1 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.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine derartige Kraft fahrzeug-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 Kraft fahrzeug-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 Feder schenkel 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 Betäti gungskontur. Mit Hilfe der Betätigungskontur des Abtriebselementes kann bei Anwendung der Kraftfahrzeug-Antriebsanordnung beispielsweise zum elek trischen 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 Diebstahlsicherungs- hebel 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 funktions sicherer 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 Feder momente 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 1 1 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 Abtriebs element 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 der Fig. 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 der Fig. 1 angedeutete Achse ebenfalls im Uhrzeigersinn verschwenkt wird, wie ein weiterer Pfeil in der Fig. 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 der Fig. 1 angeordnete Gesperre wird geöffnet. Das heißt, die dargestellte Kraftfahrzeug-Antriebsanordnung wird im Beispielfall nach der Fig. 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 be schriebenen 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 der Fig. 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 der Fig. 1 durchgezogen dargestellte Neutralstellung oder Ruheposition überführt wird. Zu diesem Zweck wird die Feder 9 in beiden Drehrichtungen bei einem entsprechenden Bewegungs vorgang 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 in Fig. 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 ange schlossenen 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 Flebels 10.

Das Schneckenrad 5 verfügt über eine Kontur 1 1 , die mit der Spiralfeder 9 wechselwirkt. Die Kontur 1 1 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 1 1 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 1 1 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 1 1 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 1 1 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 1 1 auf den äußeren Feder schenkel 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.