-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugschloß mit den
Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1. Vorliegend sind unter
dem Begriff "Kraftfahrzeugschloß" alle Arten von Seiten-,
Hauben- und Klappenschlössern
zusammengefaßt.
-
Dem
Benutzungskomfort eines Kraftfahrzeugschlosses kommt heute zunehmende
Bedeutung zu, wobei zu dessen Beurteilung verschiedene Kriterien
herangezogen werden.
-
Eines
dieser Kriterien ist die vom Benutzer aufzubringende Kraft beim Öffnen und
Schließen
der Kraftfahrzeugtür.
In diesem Zusammenhang sind Kraftfahrzeugschlösser mit einer Öffnungshilfsfunktion
einerseits und einer Schließhilfsfunktion
andererseits bekannt.
-
Das
Kraftfahrzeugschloß (
DE 199 19 765 A1 ),
von dem die vorliegende Erfindung ausgeht, ist mit beiden oben genannten
Funktionen, also mit einer Öffnungshilfsfunktion
und mit einer Schließhilfsfunktion
ausgestattet. Das bekannte Kraftfahrzeugschloß zeigt die üblichen
Schließelemente
wie Schloßfalle
und Sperrklinke, wobei die Schloßfalle mit einem Schließbügel o. dgl.
in Eingriff bringbar ist. Zur Realisierung der Öffnungshilfsfunktion ist ein Öffnungshilfsantrieb
zum motorischen Ausheben der Sperrklinke vorgesehen. Die Schließhilfsfunktion übernimmt
ein zusätzlicher
Antrieb, der Schließhilfsantrieb.
Mittels des Schließhilfsantriebs
läßt sich die
in der Vorraststellung befindliche Schloßfalle motorisch in die Hauptraststellung
verstellen.
-
Das
bekannte Kraftfahrzeugschloß sieht
ferner für
den Notfall eine Unterstützung
des Öffnungshilfsantriebs
durch den Schließhilfsantrieb
vor. Ein solcher Notfall liegt dann vor, wenn durch ein Verklemmen
o. dgl. die zum Ausheben der Sperrklinke erforderliche Aushebekraft
derart ansteigt, daß ein Ausheben
der Sperrklinke mittels des Öffnungshilfsantriebs
nicht mehr möglich
ist. Ein solcher Notfall wird beispielsweise durch einen entsprechenden Stromanstieg beim Öffnungshilfsantrieb
meßtechnisch
erfaßt.
Liegt nun ein solcher Notfall vor, so wird zunächst der Schließhilfsantrieb
in Schließrichtung angetrieben,
so daß die
Schloßfalle
einen geringfügigen Überhub ausführt und
die Sperrklinke mit geringer Aushebekraft mittels des Öffnungshilfsantriebs ausgehoben
werden kann. Anschließend
erfolgt die Rückstellung
des Schließhilfsantriebs
in eine Ausgangsposition, wobei die Schloßfalle der Rückstellung
des Schließhilfsantriebs
folgt und in Richtung ihrer Offenstellung schwenkt.
-
Mit
dem aus dem Stand der Technik bekannten Kraftfahrzeugschloß läßt sich
bereits ein relativ hoher Benutzungskomfort erreichen. Nachteile
ergeben sich allerdings dadurch, daß bei geschlossener Kraftfahrzeugtür, also
bei in Hauptraststellung befindlicher Schloßfalle, erhebliche Zugkräfte vom
Schließbügel auf
die Schloßfalle
wirken, die von der Sperrklinke über
eine Anlagefläche
an der Schloßfalle
aufgenommen werden. Diese hohen Zugkräfte entstehen insbesondere
durch den bei geschlossener Kraftfahrzeugtür herrschenden Dichtungsgegendruck,
der für
die gewünschte
Dichtwirkung notwendig ist.
-
Die
resultierende hohe Kraftwirkung zwischen Schloßfalle und Sperrklinke führt dazu,
daß das
Ausheben der Sperrklinke im Normalbetrieb mit unerwünschten
Geräuschen,
im Extremfall mit einem Öffnungsknall
verbunden ist. Die Geräuschentwicklung
beim Betrieb eines Kraftfahrzeugschlosses ist als weiteres Kriterium
zur Beurteilung des Benutzungskomforts anzusehen, so daß der beschriebene Öffnungsknall
zu einer geringen Akzeptanz beim Benutzer führt.
-
Eine
weitere Folge der hohen Kraftwirkung zwischen Schloßfalle und
Sperrklinke bei geschlossener Kraftfahrzeugtür besteht in der hohen resultierenden
Reibkraft zwischen diesen beiden Komponenten. Durch die hohe Reibkraft
ist für
das Ausheben der Sperrklinke ein hoher Kraftaufwand erforderlich.
Dies führt
zu einer aufwendigen Konstruktion und/oder zur Notwendigkeit der
Verwendung teurer Antriebskomponenten.
-
Es
darf noch darauf hingewiesen werden, daß zur Realisierung der Schließhilfsfunktion
verschiedene Grundkonzepte bekannt sind. Während das oben beschriebene
Kraftfahrzeugschloß hierfür die motorische
Verstellung der Schloßfalle
in die Hauptraststellung vorsieht, ist ein weiteres bekanntes Kraft fahrzeugschloß mit einem
zwischen einer Vorschließstellung
und einer Hauptschließstellung verstellbaren
Schließbügel ausgestattet
(
DE 100 15 596 A1 ).
In der Vorschließstellung
wird der Schließbügel bereits
von der Schloßfalle
gehalten. Die Kraftfahrzeugtür
ist in dieser Stellung bereits geschlossen, eine an der Karosserie
angeordnete Dichtung ist jedoch noch nicht vollständig zusammengedrückt. Durch
die Verstellung des Schließbügels in
die Hauptschließstellung
erreicht die Kraftfahrzeugtür ihre
endgültige
Stellung.
-
Der
vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, das bekannte
Kraftfahrzeugschloß derart
auszugestalten und weiterzubilden, daß der Benutzungskomfort insbesondere
hinsichtlich der Geräuschentwicklung
beim Betrieb des Kraftfahrzeugschlosses bei einfacher Konstruktion
erhöht wird.
-
Das
obige Problem wird bei einem Kraftfahrzeugschloß mit den Merkmalen von Anspruch
1 gelöst.
Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der
Unteransprüche.
-
Wesentlich
ist die Überlegung,
den Schließhilfsantrieb
nicht nur wie üblich
beim Schließvorgang, sondern
zusätzlich
bei jedem Öffnungsvorgang
für die
Entlastung des Aushebens der Sperrklinke zu nutzen. Mit "Entlastung" ist hier gemeint,
daß das Ausheben
der Sperrklinke unter geringer Belastung erfolgt, daß also eine
geringe Kraft von der Schloßfalle
auf die noch eingefallene Sperrklinke wirkt. Im Ergebnis wird die
beim Öffnungsvorgang
zum Ausheben der Sperrklinke notwendige Aushebekraft durch den ohnehin
kraftvoll ausgelegten Schließhilfsantrieb reduziert,
was wiederum zu einer reduzierten Geräuschentwicklung führt.
-
Schließlich darf
darauf hingewiesen werden, daß im
Falle des motorischen Aushebens der Sperrklinke durch die beschriebene
geringe Aushebekraft der dann vorgesehene Öffnungshilfsantrieb entsprechend
schwach ausgelegt werden kann.
-
Dadurch,
daß der
Einsatz des Schließhilfsantriebs
gewissermaßen
zum Bestandteil jedes Öffnungsvorgangs
gemacht wird und beim Öffnungsvorgang
nicht nur für
den Notfall vorgesehen ist, entfallen auch sämtliche Maßnahmen zur meßtechnischen
Erfassung des Eintretens eines Notfalls.
-
Wenn
vorliegend vom "Ausheben
der Sperrklinke" die
Rede ist, so ist damit immer das Ausheben der Sperrklinke zur Freigabe
der Schloßfalle
aus der Hauptraststellung gemeint.
-
Es
darf darauf hingewiesen werden, daß die vorgeschlagene Lösung auf
alle Arten von Seiten-/Hauben- oder Klappenschlössern, insbesondere auf Heckklappenschlösser, anwendbar
ist. Der Begriff "Kraftfahrzeugtür" wird vorliegend
entsprechend synonym für
alle Arten von Kraftfahrzeugverschlüssen, insbesondere für Heckklappen,
gebraucht.
-
Die
erfindungsgemäße Lösung läßt sich auch
auf alle bekannten Schließhilfsantriebe
anwenden. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung läßt sich die Schloßfalle mittels
des Schließhilfsantriebs
in die Hauptraststellung verstellen. Hier erfolgt die Entlastung
des Aushebens der Sperrklinke dadurch, daß der Schließhilfsantrieb
die Schloßfalle
in eine Überhubstellung
verstellt und die Sperrklinke dann ohne großen Kraftaufwand ausgehoben
werden kann.
-
Nach
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist zur Realisierung der
Schließhilfsfunktion
der Schließbügel mittels
des Schließhilfsantriebs
zwischen einer Vorschließstellung
und einer Hauptschließstellung
verstellbar. Hier erfolgt die Entlastung des Aushebens der Sperrklinke
dadurch, daß der Schließbügel mittels
des Schließhilfsantriebs
von der Hauptschließstellung
in Richtung der Vorschließstellung
verstellt wird. Dadurch wird der oben beschriebene Dichtungsgegendruck
jedenfalls reduziert, was wie gewünscht die zum Ausheben der
Sperrklinke benötigte
Aushebekraft reduziert.
-
Weitere
Einzelheiten, Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden nachfolgend anhand der Zeichnung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Die
Zeichnung zeigt ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeugschloß in schematischer
Darstellung.
-
Das
in der Zeichnung dargestellte Kraftfahrzeugschloß weist die üblichen
Schließelemente Schloßfalle 1 und
Sperrklinke 2 auf, wobei die Schloßfalle 1 mit einem
nicht dargestellten Schließbügel in Eingriff
bringbar ist. Die Schloßfalle 1 läßt sich
in eine Hauptraststellung sowie in eine Vorraststellung bringen
und wird dort jeweils von der Sperrklinke 2 in einer Hauptrast 3 bzw.
in einer Vorrast 4 gehalten.
-
Es
ist ein Schließhilfsantrieb 5 vorgesehen, durch
den zur Realisierung der Schließhilfsfunktion die
Schloßfalle 1 wie üblich von
der dargestellten Vorraststellung in die Hauptraststellung verstellbar
ist. Der Schließhilfsantrieb 5 weist
einen hier nicht weiter dargestellten Antriebsmotor sowie ein Stellelement 6 auf,
an das ein Antriebselement 7 mittels eines Lagerzapfens
nach Art eines Exzenters angekoppelt ist. Die Verstellung der Schloßfalle 1 mittels
des Schließhilfsantriebs 5 erfolgt über eine
Drehung des Stellelements 6 – in der Zeichnung rechtsherum – dadurch,
daß eine
Anlagekante 8 am Antriebselement 7 mit einem Mitnehmerzapfen 9 an
der Schloßfalle 1 in Eingriff
kommt.
-
Die
erfindungsgemäße Lösung betrifft
nun in erster Linie den Öffnungsvorgang
des Kraftfahrzeugschlosses, währenddessen
die Sperrklinke 2 zur Freigabe der Schloßfalle 1 aus
der Hauptraststellung ausgehoben wird. Wesentlich ist dabei, daß die Anordnung
so getroffen ist, daß während jedes Öffnungsvorgangs
der Schließhilfsantrieb 5 das
Ausheben der Sperrklinke 2 entlastet. Wie diese Entlastung im
einzelnen realisiert ist, wird im folgenden noch erläutert.
-
Zunächst darf
darauf hingewiesen werden, daß das
Ausheben der Sperrklinke 2 manuell, also beispielsweise
durch die manuelle Betätigung
eines Türgriffs
oder aber motorisch mittels eines elektrischen oder pneumatischen Öffnungshilfsantriebs 10 vorgesehen
sein kann. Es sind auch beide obigen Varianten zum Ausheben der
Sperrklinke 2 denkbar, beispielsweise für die Realisierung einer mechanischen
Redundanz.
-
Das
Stellelement 12 des Öffnungshilfsantriebs 10 ist
vorliegend derart mit der Sperrklinke 2 in Eingriff, daß die Sperrklinke 2 durch
den Öffnungshilfsantrieb 10 aushebbar
ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
kommt dem Öffnungshilfsantrieb 10 außerdem die
Funktion zu, die Kupplung zwischen dem Antriebselement 7 und
der Schloßfalle 1 auszuheben
bzw. zu schließen.
Dieser Kupplung, die mit dem Kupplungshebel 16 ausgestattet
ist, kommt für die
erfindungsgemäße Lösung keine
Bedeutung zu und ist lediglich für
den Notfallbetrieb vorgesehen. Sie wird im folgenden nicht weiter
berücksichtigt.
-
Der
Schließhilfsantrieb 5 kann,
ggf. zur Realisierung einer mechanischen Redundanz, manuell betätigbar ausgestaltet
sein. In bevorzugter Ausgestaltung ist der Schließhilfsantrieb 5 allerdings
elektrisch oder pneumatisch ausgestaltet.
-
Für einen
automatischen Ablauf des Öffnungsvorgangs
ist der Schließhilfsantrieb 5 mittels einer
nicht dargestellten Steuereinrichtung ansteuerbar. Die Steuereinrichtung
stellt sicher, daß der Schließhilfsantrieb 5 während jedes Öffnungsvorgangs
derart angesteuert wird, daß das
Ausheben der Sperrklinke 2 entlastet wird. Die Steuereinrichtung
kann vorliegend ein Mikrocontroller o. dgl. oder aber eine hart
verdrahtete Schaltung sein. Der Steuerungseinrichtung können ferner
Sensoren zur Abfrage der Stellung von Schloßfalle 1 und Sperrklinke 2 zugeordnet
sein.
-
Mit
dem dargestellten Ausführungsbeispiel läßt sich
eine besonders effektive Entlastung der Sperrklinke 2 erreichen.
Die Schloßfalle 1 ist
mittels des Schließhilfsantriebs 5 von
einer Zwischenstellung, die vorliegend der Vorraststellung entspricht,
in die Hauptraststellung sowie in eine von der Vorraststellung aus
gesehen jenseits der Hauptraststellung liegende Überhubstellung verstellbar.
Bei sich in Überhubstellung
befindlicher Schloßfalle 1 ist
die Kraftwirkung zwischen Schloßfalle 1 und
Sperrklinke 2 jedenfalls reduziert, oder sogar völlig aufgehoben. Dies
führt entsprechend
zu einer Reduzierung bzw. Aufhebung der Reibkraft zwischen Schloßfalle 1 und Sperrklinke 2.
-
Im
Ergebnis läßt sich
bei in Überhubstellung befindlicher
Schloßfalle 1 die
Sperrklinke 2 mit vergleichsweise geringer Kraft ausheben.
Die Geräuschentwicklung
beim Ausheben der Sperrklinke 2 ist minimal oder gar nicht
wahrnehmbar.
-
Bei
dieser speziellen Ausgestaltung kann es besonders vorteilhaft sein
(nicht dargestellt), wenn die für
das Ausheben der Sperrklinke vorgesehene Bewegungskinematik derart
mit dem Schließhilfsantrieb,
vorzugsweise mit dem Antriebselement des Schließhilfsantriebs, gekoppelt ist,
daß sich
die Schloßfalle
beim Ausheben der Sperrklinke grundsätzlich in der Überhubstellung
befindet. Das Ausheben der Sperrklinke ist hier also ursächlich für die obige Verstellung
der Schloßfalle
in die Überhubstellung,
so daß auf
eine Steuereinrichtung vollständig verzichtet
werden kann.
-
Anders
ist es beim dargestellten Ausführungsbeispiel.
Hier ist eine Steuereinrichtung notwendig, die den Schließhilfsantrieb 5 rechtzeitig
ansteuert, so daß sich
die Schloßfalle
1 beim Ausheben der Sperrklinke 2 in der Überhubstellung
befindet.
-
Zusammengefaßt läuft ein
kompletter Öffnungsvorgang – gesteuert
durch die Steuereinrichtung – wie
folgt ab: Zunächst
wird der Schließhilfsantrieb 5 derart
angesteuert, daß die
Schloßfalle 1 in ihre Überhubstellung
gelangt. Hierfür
ist im dargestellten Ausführungsbeispiel
eine Drehung des Stellelements 6 rechtsherum notwendig.
Sobald die Schloßfalle 1 in
der Überhubstellung
angekommen ist, wird der Öffnungshilfsantrieb 10 angesteuert
und hebt die Sperrklinke 2 aus. Anschließend erfolgt
die Rückstellung
des Schließhilfsantriebs 5,
der die Schloßfalle 1 ja
noch in der Überhubstellung
hält. Für die Rückstellung
des Schließhilfsantriebs 5 ist
im dargestellten Ausführungsbeispiel
eine Drehung des Stellelements 12 linksherum erforderlich.
Die Schloßfalle 1 folgt – vorzugsweise
angetrieben durch Federkraft – der
Rückstellung
des Schließhilfsantriebs 5 und
schwenkt in Richtung ihrer Offenstellung. Nach Erreichen der Vorraststellung
schwenkt das Antriebselement 7 durch dessen exzentrische
Anlenkung weg von der Schloßfalle 1,
so daß diese
dann frei vom Schließhilfsantrieb 5 in
ihre Offenstellung schwenken kann.
-
Nach
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung (nicht dargestellt) erfolgt
die oben angesprochene Entlastung des Aushebens der Sperrklinke
durch einen Schließhilfsantrieb,
der dem Konzept der Verstellung des Schließbügels zwischen einer Vorschließstellung
und einer Hauptschließstellung
folgt.
-
Wesentlich
ist hier, daß sich
der Schließbügel während des Öffnungsvorgangs
und beim Ausheben der Sperrklinke zwischen der Vorschließstellung und
der Hauptschließstellung,
vorzugsweise vollständig
in der Vorschließstellung,
befindet. Damit wird gewährleistet,
daß die
vom Schließbügel auf
die Schloßfalle
wirkende Zugkraft verglichen mit dem Zustand bei vollständig geschlossener
Kraftfahrzeugtür reduziert
wird. Diese Art der Entlastung des Aushebens der Sperrklinke ist
in konstruktiver Hinsicht besonders vorteilhaft, da der verstellbare
Schließbügel weitgehend
unabhängig
von den übrigen
Komponenten des Kraftfahrzeugschlosses realisiert werden kann.
-
Es
darf darauf hingewiesen werden, daß das erfindungsgemäße Kraftfahrzeugschloß besonders bevorzugt
als Klappenschloß ausgestaltet
ist. Hier sind nämlich
die Anforderungen an die Öffnungsgeschwindigkeit – die Schloßfalle 1 folgt
ja der in der Regel langsamen Rückstellung
des Schließhilfsantriebs 5 – niedrig
verglichen mit der geforderten Öffnungsgeschwindigkeit
bei Seitentüren.
-
Abschließend ist
zu bemerken, daß die
oben beschriebene Funktion des Schließhilfsantriebs 5 beim Öffnungsvorgang
grundsätzlich
auch von einem ausschließlich
hierfür
vorgesehenen Entlastungsantrieb wahrgenommen werden kann. Ein Schließhilfsantrieb
ist dann für
die oben beschriebene Durchführung
des Öffnungsvorgangs
nicht notwendig.