用于机动车的执行机构
技术领域
本发明涉及一种用于机动车/针对机动车技术应用的执行机构，特别是机动车门执行机构，该执行机构包括：手动操作或借助于电动机操作的驱动装置；连接到驱动装置并且能被该驱动装置加载的柔性的驱动件；和由驱动件驱动的执行元件。
背景技术
用于机动车技术应用的执行机构以多种构造方案已知。因此，例如用于机动车门锁的关闭驱动装置属于该执行机构。其通常采用借助于电动机操作的驱动装置。同样地，执行机构能够与可封闭的油箱接管的闭锁装置相结合地使用。在这种情况下，驱动装置可以手动操作，例如以下述方式，即，在机动车内部空间中的手柄由操作者加载。在此情况下也可以考虑电动的驱动装置。同样，当涉及例如在电动或混合动力车辆中建立和取消在充电插座与充电插头之间的闭锁时，使用这种执行机构。在此，大多时候利用电动的驱动装置工作。
类似的执行机构被用于，例如作为车窗升降器起作用。在这种情况下，大多时候也设置有用于柔性的驱动件的电动的驱动装置。被驱动的执行元件是要升起和要降下的车窗玻璃。此外已知这样的执行机构，其与用于车门或车舱盖的锁装置相结合地起到应急操纵设备的作用，如其在文献DE 10 2013 109 912 A1中所描述的那样。在此设置有操纵元件，在该操纵元件的端部上，使用者的手指在应急操纵时手动地作用并且随之确保手动驱动。
在根据文献DE 20 2010 012 379 U1的用于机动车技术应用的此类的执行机构中采取如下措施，即，在那里的电动驱动装置通过作为柔性的驱动件的鲍登拉索作用于闭锁元件，该闭锁元件是执行元件。以这种方式例如可以闭锁和解锁油箱盖或者在充电插头与充电插座之间的连接。
最后，如在同样此类的文献DE 10 2014 109 055 A1中描述的机动车门执行机构也属于现有技术。在此涉及一种滑动门驱动装置，其具有设计为绞线的柔性的驱动件，该驱动件可沿着槽卷绕和展开。此外，设置有在接纳部上被可动地引导的导向元件。该导向元件是绞线护套管。绞线如常见的那样设计为钢索。
现有技术并不在所有方面都令人满意。因此，典型地在这种执行机构中使用的钢索作为柔性的驱动件与如下的基本缺点相关联，即，其例如可能随着长时间使用而发生腐蚀。在此试图通过塑料涂层来实现延长使用寿命，并同时降低在钢索与可能包围的绞线外套之间的摩擦。此外，钢索的重量不能忽略，这是因为在此例如在机动车门执行机构、特别是滑动门驱动装置中，常常必须将大的力从驱动装置传递到柔性的驱动件上。这例如在所属的导引装置的磨损增加时在例如滑动门被冻结的情况下同样适用于该滑动门。此外，由于这种钢索和所属的卷筒的经常为实心的设计方案，需要相对多的结构空间。在此本发明整体上作出补救。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，进一步改进用于开头所述结构的机动车技术应用的执行机构，使得特别是结构空间和重量减小。
为了解决所提出的技术问题，在本发明的范围内的用于机动车技术应用的此类的执行机构的特征在于，驱动件主要由塑料制成。在此，本发明首先从以下认识出发，即，塑料典型地具有在大约1g/cm3范围内的密度，而据观察钢的密度在大约8g/cm3范围内。由此，原则上作为柔性的驱动件的塑料绞线的重量与钢索相比显著减小。由塑料制成的驱动件的高度柔性——在不产生如在钢索弯曲时出现的阻力的情况下——能够实现非常紧凑的结构，特别是在车辆中结构空间不足的情况下这会产生非常积极的影响。特别有利的是，由塑料、例如塑料纤维制成的驱动件能够比钢索卷绕得更小，从而能够减小用于相应的滚子和驱动装置的结构空间。
本发明的有利的改进方案和改进之处在从属权利要求中给出。要指出的是，下面描述的用于说明本发明的实施例不是限制性的，而是更确切地说得出在说明书、附图和从属权利要求中描述的用于实施本发明的特征的大量组合可能性和变型可能性。
随后，如果附加地还并且在一个有利的变型方案的范围内，塑料设计为高拉伸强度的，所述塑料的拉伸强度值大于1GPa，那么由于材料原因甚至可以达到至少相当于——通常甚至或多或少地明显超过——合金钢的拉伸强度(大约1GPa)的拉伸强度。因为所使用的高拉伸强度的塑料可以优选地设计为具有大于2GPa并且优选地大于3GPa的拉伸强度。
在此有利地使用的塑料通常是聚合物，特别是热塑性聚合物并且优选是聚乙烯。实际上，在这方面对于驱动件主要使用塑料纤维。也就是说，驱动件主要由塑料纤维制成。这在本发明的范围内意味着，有关的塑料纤维相对于驱动件的重量份额大于50wt％(重量百分比)。
在这方面特别合适的塑料纤维设计为所谓的HPPE(高性能聚乙烯)纤维。这些纤维达到前面给出的直至4GPa的拉伸强度值。这实质上可以归因于，在有利地使用的HPPE纤维的情况下观察到聚乙烯线状分子的强烈的平行取向，其通常大于95％。此外，这种HPPE纤维的结晶度达到直至85％。
因此，对于有关的塑料纤维，与细度/单位线密度相关的最大拉力(断裂强度)为至少20cN/dtex。这种与细度相关的20cN/dtex的最大拉力不仅由特别优选使用的且之前描述的HPPE塑料纤维实现，而且，同样属于优选使用的热塑性聚合物例如聚酰胺、特别是芳香聚酰胺、例如芳族聚酰胺也显示了这些值。实际上，对于这种芳族聚酰胺纤维，据观察具有与细度相关的大约23cN/dtex的最大拉力。
与此相比，钢的与细度相关的最大拉力仅为2cN/dtex。这意味着，根据本发明所使用的塑料纤维在与钢纤维具有相同的拉伸强度的情况下可以具有仅为钢纤维的10％的细度。因为纤维细度(以dtex为单位)直接提供了有关所涉及的塑料纤维的质量的信息，因为1dtex对应于每1000米1克，由此得出，与根据本发明所使用的塑料纤维相比，钢纤维具有大约十倍的质量。
因此，在拉伸强度保持不变或预先规定的情况下，根据本发明使用的柔性驱动件的重量可以减少超过90％。此外这引起了相应的塑料纤维或由此构成的塑料线或塑料绞线的体积的减小。实际上，例如与相同拉伸强度的钢索相比，观察到直径减小至少10％，从而同时也可以减小所需的结构空间。由此可以整体上优化安装情况。
这特别适用于塑料纤维具有与细度相关的至少30cN/dtex的最大拉力的情况。在这方面合适的塑料纤维是HPPE塑料纤维，其在实践中已知有“Dyneema”(商标名)，其由Royal DSM N.V.公司提供。实际上，采用这种塑料纤维导致进一步的重量和结构空间的减少。
如开头已经表明的那样，用于实现主要由塑料制成的柔性的驱动件的塑料纤维组合成一根或多根线或塑料线。替代地或附加地，塑料纤维或塑料线也可以捻合。然后观察到一根或多根塑料绞线。
另一个备选方案在于，柔性的驱动件设计为由作为主要组成部分的塑料纤维和至少一种次要组成部分构成的复合结构。也就是说，塑料纤维在柔性的驱动件中以大于50wt％(重量百分比)存在。因此，次要组成部分的最大比例总计小于柔性的驱动件的50wt％(重量百分比)。作为可以考虑的次要组成部分，本发明例如推荐钢纤维、天然纤维、材料不同的塑料纤维、碳纤维、玻璃纤维等。
也就是说，柔性的驱动件例如可以设计为塑料线。该塑料线可以由一方面之前已经详细描述的HPPE塑料纤维和另一方面作为次要组成部分的聚酰胺纤维构成。HPPE塑料纤维和聚酰胺纤维或聚酰胺塑料纤维也可以相互共同转动地绞合成塑料绞线。聚酰胺纤维或聚酰胺塑料纤维是与HPPE塑料纤维相比材料不同的塑料纤维。此外，可以考虑并且根据本发明涵盖了所述塑料纤维与钢纤维或碳纤维或玻璃纤维的复合结构。
结果提供了一种用于机动车技术应用的新型的执行机构，该执行机构基本上采用主要由塑料制成的驱动件。因为在此有利地主要使用高拉伸强度的塑料纤维，所以观察到明显的重量减轻并且同时观察到所需结构空间的减小。应作为另一优点列出的是，相对于在实践中使用的钢索，主要由塑料制成的柔性的驱动件在其摩擦系数方面有改进。也就是说，减少了在接触部位和支承部位上的可能的磨损，这是因为在此典型地观察到对于摩擦的材料配对塑料：钢。与此相关联的摩擦系数低于如在现有技术中在摩擦钢：钢中观察到的摩擦系数。
此外，有利地使用的高拉伸强度的塑料纤维被预定用于机动车技术应用。因为在此大多时候使用的HPPE塑料纤维通常具有明显高于140℃的熔点。这种塑料甚至可以在直至负150℃时被使用，从而毫无问题地覆盖从例如负60℃至正70℃或正80℃的对于机动车技术应用的整个温度范围。
此外，所使用的高拉伸强度的塑料纤维是化学稳定的，特别是在相对于湿气、UV辐射和化学制品以及相对于油和润滑剂的稳定性方面。出于这个原因，这种塑料或塑料纤维也被预定用于机动车技术应用。这视为本发明的主要优点。
另外的、改进本发明的措施从下面对本发明的实施例的描述中得出，所述实施例在附图中示意性地示出。所有由权利要求、说明书或附图得出的特征和/或优点——包括结构上的细节、空间的布置和方法步骤在内——不仅本身而且也在不同的组合中对于本发明而言都是重要的。在此要注意，附图仅具有描述性的特征并且不被设想成以任何形式限制本发明。
附图说明
下面根据示出仅一个实施例的附图详细解释本发明。唯一的附图示出根据本发明的执行机构，其用于机动车门执行机构和特别是滑动门驱动装置形式的机动车技术应用，被简化为对于本发明重要的组成部分。
具体实施方式
在图1中示出用于机动车技术应用的执行机构。在此涉及一种机动车门执行机构并且特别是一种滑动门驱动装置。该执行机构在其基本结构方面首先具有驱动装置1。根据实施例，驱动装置1以电动方式工作，即具体而言具有必要时与传动装置——在本示例中为绞线卷筒——相连接的电动机。然而，这不是强制性的。因为驱动装置1可以同样好地手动操作。在这种情况下，连接到驱动装置1且可被该驱动装置加载的柔性的驱动件2并不是借助于电动机(可选地经由传动装置和绞线卷筒)加载例如在图1中表明的拉力，而是：作用在驱动件2上的拉力被手动地施加。驱动装置可以设计为例如手柄，其由操作者手动地加载。
由柔性的驱动件2驱动执行元件3，该执行元件3是在图1中示意性示出的滑动门3或相应的门扇。这当然不是强制性的。同样好的是，执行元件3例如可以设计为锁紧螺栓、可上升和可下降的车窗玻璃等，如其在说明书引言中介绍的现有技术中详细说明的那样。
根据本发明，柔性的驱动件2主要由塑料制成。也就是说，所使用的塑料在重量方面是柔性的驱动件2的主要组成部分，也就是说总计大于驱动件2的50wt％(重量百分比)的部分。所使用的塑料为热塑性聚合物。此外，塑料设计为高拉伸强度的，如这在说明书开头部分中已经描述的那样。
实际上，柔性的驱动件2根据图1中的剖面图主要由塑料纤维4、4'制成。塑料纤维4、4'分别被组合形成塑料线5。此外，各个塑料线5彼此绞合并且以这种方式整体上形成塑料绞线6。这当然仅是示例性的并且不是强制性的。
此外，驱动件2可以具有内部接纳有塑料绞线6的绞线护套7，该绞线护套7包裹位于内部的塑料绞线6并且保护其免受损坏。同时，绞线护套7起支座的作用，类似于根据现有技术的鲍登拉索中的绞线护套。然而，绞线护套7整体上不是强制性的并且原则上不是必要的。
塑料纤维4、4'具有与细度相关的至少20cN/dtex的最大拉力并且特别具有与细度相关的至少30cN/dtex的最大拉力。驱动件2也可以设计为由作为主要组成部分的塑料纤维4，4'和至少一种次要组成部分构成的复合结构。因此可以考虑，例如一方面使用HPPE(高性能聚乙烯)塑料纤维4并且另一方面使用聚酰胺塑料纤维4'，它们按照实施例组合地确定相应的塑料线5，该塑料线因此设计为由HPPE塑料纤维4和聚酰胺塑料纤维4'构成的复合结构。
代替作为柔性的驱动件2的次要组成部分的聚酰胺塑料纤维4'，其它纤维也可以与HPPE塑料纤维4形成复合材料。作为次要组成部分的这种纤维的例子是碳纤维或玻璃纤维以及钢纤维。不过这没有详细示出。
