CN105026670A - 机动车门锁 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机动车门锁，所述机动车门锁装配了具有驱动装置(9、10、11)和传输元件(5、6)的关闭/打开设备(5、6；9、10、11)。此外，实现了一种闭锁装置(1、2)。驱动装置(9、10、11)在中间连接了传输元件(5、6)的情况下作用于闭锁装置(1、2)，以便打开或关闭所述闭锁装置。根据本发明，驱动装置(9、10、11)设计为转矩可变的且对传输元件(5、6)加载取决于驱动行程(s)的转矩。

Description

机动车门锁
技术领域
本发明涉及一种机动车门锁，所述机动车门锁包括关闭/打开设备和闭锁装置，该关闭/打开设备具有驱动装置和传输元件，驱动装置在中间连接有传输元件的情况下作用于闭锁装置以使其关闭或打开。
背景技术
已知多种用于机动车门锁的关闭设备。因此，DE 101 40 385 A1涉及一种用于机动车门锁的伺服锁架。在此，机动车门锁的挡块设置在可移动的操纵摇杆上。此外设置有用于操纵摇杆的驱动装置。驱动装置使操纵摇杆连同挡块以及包括挡块的转动锁叉移动，并因此使以驱动方式使相应的车门从预锁紧位置转移到主锁紧位置。额外的锁定杆负责在手动地将门从预锁紧位置转移到主锁紧位置时使操纵摇杆固定在该位置中。
原则上，这种伺服锁架可以用在所有可设想的机动车门中。因此，不仅可设想加载车门、而且可设想加载行李舱盖、后舱盖或甚至发动机舱盖，这些同样包括在本发明的范围内。借助于通过这种方法实现的关闭辅助装置或伺服锁架可以把相关的门或车门从上述的预锁紧位置反作用于例如门密封装置的阻力移置到主锁紧位置。由此，实现了尽可能无噪声且费力小的门锁紧。
DE 198 28 040 B4的主题是另一种结构设计的关闭设备。在此涉及用于车辆、尤其是乘用车的门、舱盖、罩盖或顶盖的助力式闭锁设备，其中在转动锁叉上设置有可摆动的止挡元件。此外，与转动锁叉相互作用的锁定爪同样具有可摆动的止挡元件。在打开或关闭过程中，这两个止挡元件与一控制盘共同作用。控制盘是调节驱动装置的组成部分，借助于所述调节驱动装置既可以引起打开过程也可以引起关闭过程。
所述驱动装置和所属的各元件结构通常相对较大，因此，在实践中通常采用如下做法：使驱动装置远离闭锁装置、由此使相应的机动车门锁能嵌入到相关的机动车门或车身中。在这种情况下，电驱动装置的运动借助于传输元件传递至闭锁装置上。传输元件一般是鲍登拉索，尽管也可以有利地在此处使用杆、绳索传动件等。
在根据DE 20 2008 015 789 U1的同类型现有技术中建议了，设置相对于闭锁装置的转动锁叉的轴同轴支承的传输杆。此外，驱动爪支承在传输元件上。驱动爪本身借助于鲍登拉索或另一种连接件连接至驱动装置。
已知的机动车门锁中的关闭/打开设备基本上是成功的，然而在实践中经常受到限制或需要改进。这主要可以归因于，在关闭对应的门时由驱动装置通过传输元件传输到闭锁装置上的力在驱动行程上不是均匀的。或者换句话说，机动车门在被关闭时在驱动行程上对驱动装置施加不同的反作用力。
这还可以归因于：直到驱动行程或关闭行程结束，必须越来越多地压缩封闭相关机动车门的密封装置。也就是说，由驱动装置通过传输元件施加到闭锁装置上的、关闭所必须的力根据驱动行程而或多或少地变强。这在实践中导致：使用结构相对较大的、重的和成本高的驱动装置，从而在任何情况下都能执行关闭运动。这种做法在重量节省和成本节省方面是不利的。本发明旨在解决上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：进一步改进这种机动车门锁，从而能在功能性不变的情况下利用重量和成本方面都被优化的驱动装置工作。
为了解决该技术问题，在本发明的范围中这种机动车门锁的特征在于，驱动装置构造成转矩可变的，该驱动装置构造成对传输元件施加与驱动行程相关的转矩并因此施加与驱动行程相关的力。
根据有利的设计方案，驱动装置具有变矩器。所述变矩器通常如此设计：其产生的转矩随驱动行程的增大而逐渐增大，和/或所述变矩器产生的力随驱动行程的增大而逐渐增大。替代地也可以是，变矩器产生的转矩随驱动行程的增大而逐渐减小和/或所述变矩器产生的相应力随驱动行程的增大而逐渐减小。此外，在本发明的范围中，在驱动行程增大时，在输出侧利用线性增大的转矩和相应线性增大的力工作。
在这种情况下，使用输出的转矩或相应的力来加载传输元件。所述不同的设计(渐增、渐减、线性)可以有利的由此实现，即变矩器设计为可更换的。
对实现了关闭设备的情况来说，驱动行程对应于关闭行程。该关闭行程通常开始于闭锁装置的预锁紧位置。实际上，占据该预锁紧位置对应于，大多起动关闭设备的驱动装置并使闭锁装置从其预锁紧位置转移至主锁紧位置。因此，增大的关闭行程在所述的例子中也对应从预锁紧位置至主锁紧位置的转移。在备选的可能的打开设备中，整体设计为相反的。
总之，作为驱动装置的组成部分的变矩器引起：在关闭设备中利用增大的驱动行程或关闭行程、因此在从预锁紧位置至主锁紧位置的转移中，根据上述的例子使由变矩器提供的转矩以及进而力或关闭力逐渐增大。因此，利用增大的力关闭所述闭锁装置，从而尤其可以克服随门橡胶密封件的压缩而增大的反作用力。
所有这些都是在此处使用相对较小且价廉地构造的驱动装置或相应设计的电机的情况下实现的。由此减小了重量和成本。实际上，在上下文中根据本发明使用的变矩器能够实现直至4：1的传力比。也就是说，由电机在输出侧提供的力可以通过所述的转矩变化而在驱动行程或关闭行程上逐渐地增大到4倍。其中得到明显的优点。
原则上，可以使用任意设想的传动布置，例如行星传动装置或正齿轮传动装置作为变矩器且可以根据本发明实施。然而尤其有利的是，变矩器设计为与驱动装置连接的凸轮。这是因为这种凸轮可以利用小的重量和结构简单地实现，从而尽管有额外的变矩器，还是整体注意到明显的总成本降低和重量降低。此外，这种凸轮可以简单地更换且因此整体实现了变矩器的可更换性。在这种情况下，整体以结构箱驱动装置的形式设计驱动装置。也就是说，连接在驱动装置上的凸轮可以根据期望的转矩曲线选择和使用。
相关的凸轮典型地借助于与马达的驱动轴连接的蜗杆驱动。为此，蜗杆接合在凸轮的周向齿中。凸轮有利地配备有螺旋形的控制轮廓。控制轮廓的基于螺旋形状增大的半径在此如此设计，即该半径从凸轮的中心开始朝凸轮的圆周方向增大。
传输元件本身以其一个端部与凸轮或控制轮廓连接。而传输元件的另一端部加载闭锁装置。这种设计可以尤其有利地且简单地用于传输元件是鲍登拉索的情况。
这种鲍登拉索典型地由中心索芯和包围索芯的索套组成。索套通常在其两个端部上支撑在所属的支座上。由此索芯可以相对于索套传输力。根据本发明，索芯与凸轮连接或与形成在凸轮上的控制轮廓连接。因为控制轮廓配备有螺旋状从中心起增大的半径，所以在凸轮转动时随着螺旋状控制轮廓的半径增大的转矩作用在传输元件的与凸轮连接的端部上或者说鲍登拉索的索芯上。在传输元件或鲍登拉索的输入侧增大的转矩在输出侧对应于相应地逐渐增大的力或关闭力，借助于所述力例如使转动锁叉从其预锁紧位置转移至主锁紧位置。
为此，传输元件或者鲍登拉索的连接到闭锁装置上的端部可以作用于传输杆，所述传输杆在又通过驱动爪在关闭的意义上加载转动锁叉，如上文中已经引述的DE 20 2008 015 789 U1中所实现的。然而作为备选，传输元件或者鲍登拉索的闭锁装置侧的端部也可以直接作用于转动锁叉，以在所述意义上关闭该转动锁叉，也就是说，在所述例子中使之从预锁紧位置转移到主锁定位置。
在特别优选的变型方案的范围中，变矩器设计为可更换的。对于涉及上述的具有控制轮廓的凸轮的情况，如此进行设计，即控制轮廓通过插塞连接或类似的可松脱的连接与凸轮连接。由此可以容易地使控制轮廓按照在相应设计的机动车门锁中的设计和力需求而与实际情况相匹配。
另外特别重要的是，驱动装置装配有或可以装配有弹簧蓄能器。借助于该弹簧蓄能器可以例如对关闭运动进行辅助。此外这还由此实现：驱动装置在复位运动中给弹簧蓄能器充能，且这样由弹簧蓄能器存储的能量随后在作功运动中额外地被使用，且同样对变矩器的作用进行辅助。弹簧蓄能器有利地是构造简单且价廉的螺旋扭力弹簧。当然这不是必要的。
附图说明
本发明的主题还包括在机动车门锁中用于关闭或打开闭锁装置的方法，其例如在权利要求10中被具体描述。下面根据仅示出一个实施例的附图详细说明本发明。附图中：
图1A和1B以不同的功能位置示出根据本发明的机动车门锁，其中简化到仅示出对本发明来说重要的的构件；
图2A和2B示出与图1A和1B对应的机动车门锁的变型方案，以及
图3示出机动车门锁的闭锁装置的示意图。
具体实施方式
在附图中示出机动车门锁，其具有常规的闭锁装置1、2，该闭锁装置包括转动锁叉1和锁定爪2。闭锁装置1、2仅在图3中示出。在此还可以看到关闭爪3，其与传输杆4相结合被鲍登拉索5、6加载。在该实施例中，鲍登拉索5、6是传输元件5、6。
一旦鲍登拉索5、6或其索芯5相对于索套6被加载了根据图3的示图向左指向的力或关闭力F，则移动到转动锁叉1的止挡部7上的驱动爪3使转动锁叉1从其在图3中所示的预锁紧位置转移至主锁紧位置。为此，转动锁叉1必须围绕其转轴8沿示出的逆时针方向运动。
在图3中示出的预锁紧位置对应于，锁定爪2与转动锁叉1的预锁紧轮廓V相互作用。如果此时传输元件5、6或鲍登拉索5、6被加载了在图3中示出的、向左指向的力F，则该力使驱动爪3和止挡部7通过传输杆4引起转动锁叉1沿逆时针方向的摆动。因此，在所述关闭运动结束时，锁定爪2与主锁紧轮廓H互相作用。因此，在该关闭运动的范围内，闭锁装置1、2从预锁紧位置转移至主锁紧位置。
为了能够具体地实施根据图3所述的关闭运动，在该实施例中设置有关闭设备5、6；9、10、11。关闭设备5、6；9、10、11由参考图3已经描述的传输元件5、6或鲍登拉索5、6以及下文中将得到具体描述的驱动装置9、10、11组成。驱动装置9、10、11在中间连接有传输元件5、6的情况下作用于闭锁装置1、2，并在该例子中使得闭锁装置1、2或其转动锁叉1如上所述地从预锁紧位置转移至主锁紧位置。
为此，通常利用传感技术询问闭锁装置1、2是否占据预锁紧位置。一旦闭锁装置1、2由于关上所属的机动车门而达到了预锁紧位置，则作为驱动装置9、10、11组成部分的电机9被供电。
电机9作用于变矩器10、11，所述变矩器本身加载传输元件5、6以关闭闭锁装置1、2。原则上，在此也可以实现相反工作的打开设备，然而这未示出。
驱动装置9、10、11整体设计为转矩可变的。通过这种方式，驱动装置9、10、11对传输元件5、6施加与驱动行程s相关的转矩。因此，加载传输元件5、6的力或关闭力F也根据驱动行程s而改变。在附图中，驱动行程s示出为示意性的箭头并与作用于闭锁装置1、2的力或关闭力F指向相同。
在该例子中且非限制性地，驱动行程s的起始位置对应于：闭锁装置1、2处于图3中示出的预锁紧位置。驱动行程或关闭行程s的结束位置对应于：闭锁装置1、2转移到主锁紧位置。
在本发明的范围内，传输元件5、6被施加与驱动行程s相关的转矩。为此，驱动装置9、10、11配备有已经提到的变矩器10、11。变矩器10、11随着驱动行程s的增大提供逐渐增大的转矩，这一点在比较图1A与1B或比较图2A与2B的情况下可见。因此，力F也随着驱动行程s的增大而逐渐增大。
该增大的转矩显示在下述情况中：根据图1B的图示，在驱动行程或关闭行程s的起始位置，传输元件5、6的或鲍登拉索5、6的索芯5的、与变矩器10、11相连的端部5'与凸轮10的轴或转轴12描述出一(较小的)半径R1。其对应于相对较小的转矩和相应也较小的力F1，利用所述力加载鲍登拉索5、6的索芯5。因为鲍登拉索5、6的索套6抵靠在两侧的支座13上，所以通过这种方式可以像所述的那样对闭锁装置1、2或转动锁叉1加载相关的关闭力F1。
而在驱动行程或关闭行程s的结束位置观察到R2，其在图1A中可以看到。与此对应的是在驱动行程或关闭行程s的结束位置(根据本实施例紧接在闭锁装置1、2达到主锁紧位置之前)的大的转矩和进而增大的力F2。借助于该增大的力F2可以容易地克服可能的反作用力，该反作用力例如来自门橡胶密封件。
变矩器10、11包括上述的凸轮10和螺旋状的控制轮廓11。电机9使凸轮10转动。在此，凸轮10的逆时针运动对应于关闭过程，即对应于驱动装置9、10、11的作功运动。如果电机9相反以顺时针方向加载凸轮10，则对应驱动装置9、10、11的复位运动。
螺旋状的控制轮廓11具有半径R，该半径从凸轮10的中央或转轴12开始朝着凸轮10的圆周的方向如图示的那样增大，实际上从值R1直至R2。由于这种螺旋状设计的控制轮廓11，根据控制轮廓11相对于传输元件5、6的端部5'的位置出现所述的不同的半径R1或R2。由此导致在驱动行程或关闭行程s上出现不同的转矩。相应的力F1、F2也是如此。
为了能够通过这种方式利用设计不同的变矩器10、11工作，变矩器10、11设计为可更换的。为此，控制轮廓11通过未具体示出的插塞连接或类似的可松脱的连接与凸轮10耦联。然而原则上凸轮10也可以设计为可更换的。在此，不仅实现了所述的转矩的渐增的曲线，而且例如还可以实现随着关闭行程s线性增大的转矩。同样可以提供随着关闭行程s的增大而渐减或减小的转矩曲线。
在根据图2A和2B的变型方案的范围内，驱动装置9、10、11还配备有弹簧蓄能器14。在此，弹簧蓄能器14是螺旋扭力弹簧14。该螺旋扭力弹簧14以一个腿部抵靠在销15上，该销设置在凸轮10上或凸轮旁。通过这种方式，在该实施例中在逆时针方向运动时弹簧蓄能器14会被加载，从而在释放相应存储的弹力时使作功运动得到辅助。在这种情况下，螺旋扭力弹簧14被以长的杠杆臂施加预载，从而弹簧蓄能器14可以在关闭时在远离死点T的情况下辅助驱动装置9、10、11。由此，通过这种方式可以增大所提供的关闭力F。
在根据图2A和2B的变型方案中，驱动装置9、10、11的复位运动和作功运动指向相同且对应于凸轮10的逆时针旋转。在此，闭锁装置1、2首先再次被小的力F1加载。仅在作功运动的结束位置处且因为关闭行程s的结束位置处才有增大的F2。远离死点T的弹簧蓄能器14导致了上述情况，所述弹簧蓄能器在其解除负荷时提供了额外的力。

Claims (10)

1.一种机动车门锁，所述机动车门锁配备有关闭/打开设备(5、6；9、10、11)和闭锁装置(1、2)，该关闭/打开设备具有驱动装置(9、10、11)和传输元件(5、6)，驱动装置(9、10、11)在中间连接有传输元件(5、6)的情况下作用于闭锁装置(1、2)以使之打开或关闭，其特征在于，驱动装置(9、10、11)构造成转矩可变的，该驱动装置对传输元件(5、6)施加与驱动行程(s)相关的转矩并因此施加与驱动行程(s)相关的力(F)。
2.根据权利要求1所述的机动车门锁，其特征在于，驱动装置(9、10、11)配备有——优选能更换的——变矩器(10、11)；所述变矩器产生的转矩随驱动行程(s)的增大而逐渐增大或线性增大，和/或所述变矩器产生的力(F)随驱动行程的增大而逐渐增大或线性增大；或者所述变矩器产生的转矩随驱动行程的增大而逐渐减小和/或所述变矩器产生的力(F)随驱动行程的增大而逐渐减小。
3.根据权利要求1或2所述的机动车门锁，其特征在于，变矩器(10、11)具有与电机(9)连接的凸轮(10)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的机动车门锁，其特征在于，传输元件(5、6)的一个端部(5')与凸轮(10)连接，而另一个端部加载闭锁装置(1、2)。
5.根据权利要求3或4所述的机动车门锁，其特征在于，凸轮(10)配备有螺旋形的控制轮廓(11)，所述控制轮廓的半径从中心(12)开始朝凸轮(10)的圆周的方向增大。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的机动车门锁，其特征在于，变矩器(10、11)是能更换的。
7.根据权利要求5或6所述的机动车门锁，其特征在于，所述控制轮廓(11)通过插塞连接或类似的可松脱的连接与凸轮(10)连接。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的机动车门锁，其特征在于，驱动装置(9、10、11)装配有弹簧蓄能器(14)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的机动车门锁，其特征在于，传输元件(5、6)设计为鲍登拉索(5、6)。
10.一种用于在机动车门锁中关闭或打开闭锁装置(1、2)的方法，根据所述方法驱动装置(9、10、11)通过中间连接的传输元件(5、6)作用于闭锁装置(1、2)以使之打开或关闭，其特征在于，驱动装置(9、10、11)是转矩可变的，该驱动装置对传输元件(5、6)施加与驱动行程(s)相关的转矩并因此施加与驱动行程(s)相关的力(F)。
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