-
Die
Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugtürverschluss, mit einem Gesperre,
wenigstens einem Betätigungshebel
für das
Gesperre sowie einen motorischen Antrieb zum Öffnen des Gesperres. Wie üblich setzt
sich das Gesperre hauptsächlich
aus einer Drehfalle und einer Sperrklinke zusammen.
-
Derartige
Kraftfahrzeugtürverschlüsse sind hinlänglich bekannt
und kommen dann zum Einsatz, wenn ein solcher Verschluss elektrisch
geöffnet
werden soll. Denn der motorische Antrieb beinhaltet regelmäßig einen
Elektromotor. Das beschriebene elektrische Öffnen wird beispielhaft, aber
nicht einschränkend,
durch einen sogenannten "Keyless
Entry" oder "Keyless Go"-Betrieb initiiert.
In diesem Fall findet eine vorgeschaltete drahtlose Berechtigungsabfrage
eines zutrittswilligen Bedieners statt, die nach positiver Prüfung den
motorischen Antrieb zum Öffnen
des Gesperres beaufschlagt, damit im Anschluss daran unmittelbar
eine zugehörige
Kraftfahrzeugtür
geöffnet
und/oder ausgestellt werden kann. Das mag ergänzend motorisch oder manuell
erfolgen.
-
Daneben
ist es genauso gut aber auch möglich,
einen Türinnengriff
oder Türaußengriff
zu betätigen,
wobei diese Tatsache von einem dem jeweiligen Griff zugeordneten
Schalter abgefragt werden kann. In Abhängigkeit von der Funktionsstellung
des Kraftfahrzeugtürverschlusses
(z. B. entriegelt, verriegelt oder diebstahlgesichert) wird das
gewonnene Schaltsignal in ein entsprechendes Ausführungssignal
für den
motorischen Antrieb umgesetzt.
-
In
der Regel sorgt der in Rede stehende motorische Antrieb lediglich
für ein Öffnen des
zugehörigen
Gesperres. Das heißt,
dieses wird zuvor obligatorisch in den entriegelten Zustand überführt, sofern dieser
nicht vorliegt. Grundsätzlich
kann der motorische Antrieb auch dazu genutzt werden, den Kraftfahrzeugtürverschluss
zunächst
zu entriegeln und dann das Gesperre zu öffnen.
-
Im
Stand der Technik hat es bereits erfolgreiche Ansätze gegeben,
einen Kraftfahrzeugtürverschluss
so zu entwickeln, dass unter allen Umständen dessen Öffnung gewährleistet
wird. Dazu schlägt die
gattungsbildende WO 03/018939 A1 vor, dass der motorische Antrieb
mittelbar über
eine zwischengeschaltete Energiespeichereinrichtung auf den Betätigungshebel
bzw. Auslösehebel
einwirkt.
-
Von
der Mechanik her bereits aufwendiger ist eine Lösung entsprechend der ebenfalls
gattungsbildenden
EP
1 091 061 A2 . Denn hier ist eine Abtriebsscheibe des motorischen
Antriebes mit einem Mitnehmerbolzen ausgerüstet, welcher mit einem Anschlag
an einem getrennt von der Sperrklinke des Gesperres gelagerten Blockhebel
angeordnet ist. Dieser Blockhebel wird von der Sperrklinke bei ihrer Verlagerung
in eine die Drehfalle freigebende Stellung in seine Blockierstellung
mitgenommen. Das ist mechanisch aufwendig und kostenträchtig.
-
Ähnliches
gilt für
das ebenfalls gattungsgemäße Türschloss
nach der
EP 1 085 148
A2 . Denn auch in diesem Fall ist neben einem Öffnungshebel ein
Blockhebel vorgesehen, die beide um eine gemeinsame Achse schwenkbar
gelagert sind. Hier will die Erfindung insgesamt Abhilfe schaffen.
-
Der
Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine funktionsgerechte,
einfache und kostengünstige
Lösung
bei einem gattungsgemäßen Kraftfahrzeugtürverschluss
für das
motorische Öffnen
zur Verfügung
zu stellen.
-
Zur
Lösung
dieser technischen Problemstellung ist ein gattungsgemäßer Kraftfahrzeugtürverschluss
erfindungsgemäß dadurch
gekennzeichnet, dass der motorische Antrieb über einzig den Betätigungshebel
unmittelbar das Gesperre und hier insbesondere die Sperrklinke beaufschlagt.
Dabei kann der motorische Antrieb reversierend ausgebildet sein und
verfügt
vorzugsweise über
eine Abtriebsscheibe mit frontseitigem Nocken und rückseitigem
Drehwinkelbegrenzungselement.
-
Die
Erfindung verzichtet also im Gegensatz zum Stand der Technik nach
den beiden europäischen
Schriften
EP 1 091
061 A2 und
EP
1 085 148 A2 ausdrücklich
auf zusätzliche
Hebel, Federn etc.. Vielmehr hat es sich als ausreichend und funktionssicher
herausgestellt, wenn der motorische Antrieb einzig auf den Betätigungshebel
arbeitet, der seinerseits unmittelbar das Gesperre und hier vorzugsweise
die Sperrklinke beaufschlagt. Weil die vorgestellte Lösung auf
ein Minimum an erforderlichen Bauteilen zurückgreift, lassen sich die Herstellungskosten
besonders niedrig halten, ohne dass Funktionsstörungen zu befürchten sind.
-
In
der Regel wirkt das Drehwinkelbegrenzungselement mit einem ortsfesten
Anschlag zusammen. Dieser ortsfeste Anschlag mag am Schlosskasten,
Schlossgehäuse
etc. festgelegt sein. In Verbindung mit dem Drehwinkelbegrenzungselement
sorgt der Anschlag dafür,
dass Drehbewegungen des motorischen Antriebes und folglich der Abtriebsscheibe in
Betätigungs-
und Reversierrichtung begrenzt sind. Tatsächlich stellt der Anschlag
nämlich
zwei Anschlagflächen
zur Verfügung,
einerseits für
das in Betätigungsrichtung
sich bewegende Drehwinkelbegrenzungselement und andererseits für den Fall, dass
das Drehwinkelbegrenzungselement in Reversierrichtung bewegt wird.
-
Der
Betätigungshebel
ist größtenteils
zweiarmig mit Betätigungsarm
und Auslösearm
ausgebildet. Dabei wird der Betätigungsarm
größtenteils
von dem Antrieb beaufschlagt, während
der Auslösearm auf
das Gesperre und hier insbesondere die Sperrklinke arbeitet. Darüber hinaus
mag der Betätigungshebel
ergänzend
noch über
einen dritten Arm, den Öffnungsarm,
verfügen,
an dem eine mechanische Öffnungseinrichtung
angreifen kann. Dieser dritte Arm des Betätigungshebels stellt also sicher,
dass beispielsweise bei ausgefallenem motorischen Antrieb dennoch
das Gesperre mechanisch geöffnet werden
kann. Denkbar ist es hier, dass ein Schließzylinder mit einem Nocken
auf diesen dritten Arm arbeitet.
-
Von
der Verfahrensweise her wird üblicherweise
so vorgegangen, dass der motorische Antrieb die Abtriebsscheibe
in der Betätigungsrichtung
zum Öffnen
des Gesperres solange beaufschlagt, bis das Drehwinkelbegrenzungselement
an dem Anschlag in einer Öffnungsstellung
anliegt. Wie bereits ausgeführt,
verfügt
der Anschlag über
zwei Anschlagflächen,
und zwar eine Betätigungsfläche und
eine Reversierfläche.
In der Öffnungsstellung
liegt das Drehwinkelbegrenzungselement an der Betätigungsfläche des
Anschlages an.
-
Dabei
wird die Öffnungsstellung
solange beibehalten, bis das Gesperre sicher geöffnet ist. Denkbar ist es hier,
diese Gesperreöffnung über einen Sensor
beispielsweise an der Drehfalle, einen Drehfallenschalter, einen
Griffschalter oder dergleichen, abzufragen. Löst die vollständig geöffnete Drehfalle den
betreffenden Drehfallenschalter oder der vollständig gezogene Türgriff den
Griffschalter aus, so erkennt eine Steuereinheit, dass das Gesperre
geöffnet
ist und die Öffnungsstellung
(wieder) aufgegeben werden kann. Während der motorische Antrieb
die Abtriebsscheibe bzw. den Betätigungshebel
in seiner Betätigungsrichtung
zum Öffnen
des Gesperres beaufschlagt und auch in der Öffnungsstellung sorgt der Betätigungshebel
insgesamt dafür,
dass die Sperrklinke von der Drehfalle abgehoben wird, so dass sich
die Drehfalle federunterstützt öffnen kann.
Erst wenn die sichere Öffnung
des Gesperres vorliegt, sendet die Steuereinheit einen Befehl an
den motorischen Antrieb zum Reversieren.
-
Dabei
beaufschlagt der motorische Antrieb nach Öffnen des Gesperres den Betätigungshebel
in seiner Reservierrichtung solange, bis die zuvor vom Betätigungshebel
gehaltene Sperrklinke freikommt. Da in dieser Situation die Drehfalle
geöffnet
ist, legt sich die frei gekommene Sperrklinke an die Drehfalle an
und kann bei einem anschließenden
(manuellen) Schließvorgang
der Kraftfahrzeugtür
problemlos in die Drehfalle einfallen, wenn diese bei diesem Vorgang
von einem Schließbolzen
in Schließstellung überführt wird.
-
Die
zuvor angesprochene Öffnungsstellung des
Betätigungshebels
und folglich auch der Abtriebscheibe lässt sich ohne großen Kraftaufwand
seitens des motorischen Antriebes einstellen und beibehalten. Denn
der Betätigungshebel
verfügt über eine
Feder, gegen die der motorische Antrieb beim Öffnen des Gesperres arbeiten
muss. Erfindungsgemäß verläuft nun
die von dieser Feder aufgebaute Gegenkraft radial in Richtung auf
eine Drehachse der Abtriebsscheibe, und zwar vorzugsweise durch
den Nocken hindurch.
-
Aufgrund
dieser Auslegung kann der motorische Antrieb in der Öffnungsstellung
in Strenge sogar ausgeschaltet werden bzw. reichen seine Selbsthemmungskräfte aus,
weil der Nocken durch die Gegenkraft der Feder lediglich radial
in Richtung auf die Drehachse der Abtriebscheibe beaufschlagt wird
und keine Momente erfährt.
Weil diese Momente bzw. zugehörige
Seitenkräfte
fehlen, wird der Nocken von der Feder am Betätigungshebel in der Öffnungsstellung
weder in die eine noch in die andere Richtung gedreht. Ohnehin sind
Drehungen in Betätigungsrichtung
blockiert, weil insofern das Drehwinkelbegrenzungselement an der
Betätigungsfläche des
Anschlages anliegt.
-
Im
Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher
erläutert;
es zeigen:
-
1 bis 4 den erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugtürverschluss
in verschiedenen Funktionsstellungen, jeweils in Frontan- sicht
und Rückansicht und
-
5 ein schematisches Funktionsablaufschema über der
Zeit.
-
In
den Figuren ist ein Kraftfahrzeugtürverschluss dargestellt, der
wie üblich über ein
Gesperre 1, 2 aus Drehfalle 1 und Sperrklinke 2 verfügt. Darüber hinaus
erkennt man einen Betätigungshebel 3 für das Gesperre 1, 2 sowie
einen motorischen Antrieb 4, 5, 6, 7 zum Öffnen des
Gesperres 1, 2. Tatsächlich setzt sich der motorische
Antrieb 4, 5, 6, 7 aus einem Elektromotor 6,
einer Abtriebsscheibe 5, einem auf der Abtriebsscheibe 5 angeordneten
Nocken oder Betätigungsnocken 4 sowie
einem Drehwinkelbegrenzungselement 7 zusammen. Der Elektromotor 6 ist
in der Lage, die Abtriebsscheibe 5 im Uhrzeigersinn und
entgegen hierzu zu bewegen, arbeitet also – wie der gesamte motorische
Antrieb 4, 5, 6, 7 – reversierend.
Das wird durch einen Doppelpfeil in 1 ausgedrückt.
-
Man
erkennt, dass der motorische Antrieb 4, 5, 6, 7 über einzig
den Betätigungshebel 3 unmittelbar
das Gesperre 1, 2 beaufschlagt. Zu diesem Zweck
ist der Betätigungshebel 3 insgesamt
dreiarmig ausgeführt
und verfügt über einen
Betätigungsarm 3a,
einen Auslösearm 3b und
schließlich
einen Öffnungsarm 3c.
Der Öffnungsarm 3c ermöglicht es, das
Gesperre 1, 2 auch bei ausgefallenem motorischen
Antrieb 4, 5, 6, 7 öffnen zu
können,
beispielsweise mechanisch über einen
Schließzylinder
oder eine vergleichbare nicht ausdrücklich dargestellte Öffnungseinrichtung.
Das ist jedoch nicht zwingend, so dass der Öffnungsarm 3c im Rahmen
der Erfindung eine Option darstellt.
-
Für das erfindungswesentliche
motorische Öffnen
bedeutend ist jedoch der Betätigungsarm 3a, welcher
von dem Antrieb 4, 5, 6, 7 beaufschlagt
wird, genauer von dem Nocken 4. Ebenso der Auslösearm 3b,
welcher auf das Gesperre 1, 2, genauer die Sperrklinke 2,
arbeitet.
-
Anhand
der rückseitigen
Ansichten erkennt man, dass die Abtriebsscheibe 5 auf ihrer
Rückseite mit
dem Drehwinkelbegrenzungselement 7 ausgerüstet ist.
Dieses Drehwinkelbegrenzungselement 7 arbeitet mit einem
ortsfesten Anschlag 8 zusammen, der im Schlossgehäuse, Schlosskasten
oder dergleichen befestigt sein mag. Der ortsfeste Anschlag 8 verfügt über zwei
Anschlagflächen 8a, 8b,
und zwar eine Betätigungsfläche 8b und
eine Reversierfläche 8a.
-
Schließlich sind
noch weitere Funktionselemente in Gestalt einer lediglich angedeuteten
Feder F vorgesehen, welche den Betätigungshebel 3 in
der in 1 angegebenen
Richtung mit Kraft beaufschlagt. Das heißt, der Betätigungshebel 3 wird
von der Feder F im Uhrzeigersinn in der jeweiligen Frontansicht
um seine Achse beaufschlagt. Darüber
hinaus finden sich einzelne Sensoren 9, 10, 11,
um einerseits die Stellung der Drehfalle 1 sowie andererseits
die Position der Abtriebsscheibe 5 und mithin des motorischen
Antriebes 4, 5, 6, 7 an eine
Steuereinheit 12 zu melden. Je nach Funktionsstellung des Kraftfahrzeugtürverschlusses
gibt die Steuereinheit 12 entsprechende Befehle an den
Elektromotor 6 zu dessen Betätigung weiter.
-
Die
Funktionsweise ist wie folgt. Ausgehend von der Stellung nach 1 mit geschlossenem Gesperre 1, 2,
das heißt
bei in Hauptrast der Drehfalle 1 eingefallener Sperrklinke 2,
wird der motorische Antrieb 4, 5, 6, 7 zum Öffnen des
Gesperres 1, 2 so beaufschlagt, dass die Abtriebsscheibe 5 in
der Frontansicht nach 1 die
angedeutete Uhrzeigersinnbewegung um ihre Achse 5' vollführt. Hierzu
korrespondiert eine Gegenuhrzeigersinnbewegung in der Rückansicht
im rechten Teil der 1.
-
Nach
einem bestimmten Verstellweg erreicht eine Sensorfläche 11 den
Sensor bzw. Schalter 10, so dass dieser ein erstes Signal
an die Steuereinheit 12 übermittelt, wie dies durch
die ansteigende Flanke im unteren Teil der 5 dargestellt ist. Im Anschluss daran
kommt es zu einem Kontakt des Nockens 4 mit dem Betätigungsarm 3a des
Betätigungshebels 3.
-
Der
motorische Antrieb 4, 5, 6, 7 beaufschlagt
den Betätigungshebel 3 in
seiner Betätigungsrichtung
zum Öffnen
des Gesperres 1, 2 (Uhrzeigersinnbewegung der
Abtriebsscheibe 5 in Frontansicht in der 1) solange, bis das Drehwinkelbegrenzungselement 7 an
dem Anschlag 8 anliegt, genauer an dessen Betätigungsfläche 8b.
Dieser Zustand wird beim Übergang
von der 1 zur 2 und weiter zur 3 deutlich. Bevor jedoch
diese sogenannte Öffnungsstellung
entsprechend der 3 erreicht
worden ist, hat die Sensorfläche 11 dafür gesorgt,
dass der Sensor 10 einen Ausschaltimpuls entsprechend einem
zweiten Signal erhalten hat. Optional lässt sich an dieser Stelle ein
Schalter 10 einsetzen, um den motorischen Antrieb 4, 5, 6, 7 in
seiner Position zu detektieren und das Fahren in eine sichere Stellung
auszulösen.
Damit einhergehend wurde die abfallende Flanke des ersten Rechteckimpulses in
der unteren Darstellung der 5 erreicht.
-
Die Öffnungsstellung
nach 3 korrespondiert
nun dazu, dass die Sperrklinke 2 maximal von der Drehfalle 1 abgehoben
worden ist, so dass sich die Drehfalle 1 federunterstützt in ihre
geöffnete
Position dreht. Dabei wird die Öffnungsstellung
nach 3 solange beibehalten,
bis die Drehfalle 1 sicher ihre Öffnungsstellung erreicht hat.
Das gilt folgerichtig dann auch für das gesamte Gesperre 1, 2.
Dieser Zustand wird von dem Sensor bzw. Mikroschalter 9 erfasst,
bei dem es sich um einen Drehfallenschalter handelt. Nicht dargestellt
ist die Möglichkeit,
den Sensor bzw. Mikroschalter 9 als Griffschalter an einem
Außentürgriff oder
Innentürgriff
auszuführen.
-
Aufgrund
der sicheren Öffnung
des Gesperres 1, 2 sorgt die Steuereinheit 12 nun
dafür,
dass der motorische Antrieb 4, 5, 6, 7 in
Reversierrichtung beaufschlagt wird. Die Reversierrichtung korrespondiert bei
einem Vergleich der 3 und 4 dazu, dass der Nocken 4 und
mithin die ihn tragende Abtriebsscheibe 5 in der Frontansicht
eine Gegenuhrzeigersinnbewegung vollführen. Dadurch entfernt sich
der Nocken 4 von dem Betätigungsarm 3a des
Betätigungshebels 3.
Der motorische Antrieb 4, 5, 6, 7 wird
in Reversierrichtung solange beaufschlagt, bis die zuvor von dem
Betätigungshebel 3 gehaltene
Sperrklinke 2 freikommt.
-
Zu
Beginn des Reversiervorganges registriert der Sensor bzw. Schalter 10 wieder
einen Einschaltvorgang, hervorgerufen durch die an ihm vorbei gleitende
Sensorfläche 11.
Dieser Vorgang korrespondiert zur ansteigenden Flanke des zweiten Rechteckimpulses
in der unteren Darstellung nach 5.
Nach Freigabe der Sperrklinke 2 erreicht das Drehwinkelbegrenzungselement 7 die
Reversierfläche 8a des
Anschlages 8. Das ist in 4 dargestellt.
Zuvor hat die Sensorfläche 11 einen
Ausschaltimpuls beim Schalter 10 erzeugt, der zu der abfallenden
Flanke des zweiten Rechteckimpulses korrespondiert.
-
Man
erkennt, dass der Betätigungshebel 3 bei
dem beschriebenen Vorgang die in der oberen Darstellung der 5 dargestellten Bewegung
vollzieht, wobei einzelne ausgewählte
Punkte und Positionen angegeben sind. Schließlich ist noch von Bedeutung,
dass in der Öffnungsstellung
nach 3 die von der Feder
F am Betätigungshebel 3 aufgebaute
Gegenkraft radial in Richtung auf die Achse 5' der Abtriebsscheibe 5 verläuft. Das
ist durch einen Pfeil inder betreffenden 3 angedeutet. Die Gegenkraft verläuft zudem
durch den Nocken 4. Auf diese Weise lässt sich die Öffnungsstellung
nach 3 besonders kraftarm
darstellen, weil seitliche Kräfte entfallen,
die die Abtriebsscheibe 5 in der einen oder anderen Richtung
drehen könnten.
-
Die 5 stellt – wie bereits
beschrieben – im
oberen Teil die Bewegung des Betätigungshebels 3 dar,
während
der untere Teil die Signale am Sensor 10 deutlich macht.
Einzelne exponierte Zeitpunkte sind mit 1 bis 7 gekennzeichnet und
werden nachfolgend erläutert.
-
Von
Beginn bis zum Zeitpunkt 1 läuft
der Elektromotor 6 an bzw. hoch, und zwar bis es zum Kontakt
zwischen dem Nocken 4 und dem Betätigungshebel 3 zum
Zeitpunkt 1 kommt. Dann schließt sich
ein Arbeitshub an, und zwar bis zum Zeitpunkt 2, an dem die Drehfalle 1 im
Wesentlichen freigegeben worden ist. Der Betätigungshebel 3 wird
darüber
hinaus weiter bewegt, und zwar um einen bestimmten Sicherheitswinkel,
bis die Position 3 erreicht ist. In dieser Stellung wird
der Betätigungshebel 3 gehalten.
-
Zum
Zeitpunkt 4 hat zunächst
einmal der Sensor 10 die abfallende Flanke durch die vorbeigelaufende
Sensorfläche 11 sensiert
und im Übrigen der
Mikroschalter bzw. Drehfallenschalter 9 registriert, dass
die Drehfalle 1 geöffnet
ist. Der Elektromotor 6 läuft nun weiter, bis die Abtriebsscheibe 5 mit
ihrem Drehwinkelbegrenzungselement 7 gegen die Betätigungsfläche 8b des
Anschlages 8 zur Anlage kommt. Das geschieht zum Zeitpunkt
5.
-
Die
Blockadestellung des Elektromotors 6 lässt sich auswerten und dient
als Signal dafür,
den Elektromotor 6 reversierend zu betreiben. Das geschieht
beginnend zum Zeitpunkt 5 bis zum Zeitpunkt 6, wobei der Elektromotor 6 innerhalb
dieser Zeitspanne in Reversierrichtung hoch läuft. Nachdem das Ende der Sensorfläche 11 den
Sensor bzw. Schalter 10 passiert hat und damit die zweite
ansteigende Flanke von dem Sensor 10 registriert worden ist,
beginnt die Freigabe der Sperrklinke 2 zum Zeitpunkt 6.
Diese Freigabe der Sperrklinke 2 zieht sich bis zum Zeitpunkt
7 hin. Nach Registrieren der abfallenden Flanke seitens des Sensors 10 läuft der
Elektromotor 6 unverändert
weiter, und zwar bis das Drehwinkelbegrenzungselement 7 die
Reversierfläche 8a des
Anschlages 8 in der Position 8 erreicht. Auch
in diesem Fall lässt
sich der Blockiervorgang auswerten, um die Bewegungsrichtung des
Elektromotors 6 (wieder) umzukehren.