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Die
Erfindung betrifft gemäß einem ersten Aspekt eine
Vorrichtung zum automatischen Schließen einer Fahrzeugtür
entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Vorrichtungen
entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1, sogenannte Zuziehhilfen
für Fahrzeugtüren, also im Wesentlichen Fahrzeugseitentüren,
Fahrzeugheckklappen, Kofferraumdeckel und ähnliche türartige
Elemente eines Fahrzeuges, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik
bekannt.
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Es
besteht die grundsätzliche Idee einer Zuziehhilfe darin,
eine automatische, d. h. motorisch angetriebene Überführung
der Fahrzeugtür aus einer Vorschließposition in
eine Endschließposition zu gewährleisten. Diese Überführung
der Fahrzeugtür erfolgt hierbei üblicherweise
unter der Aufwendung verhältnismäßig
großer Schließkräfte, da insbesondere die
von der Fahrzeugtür zu verdeckende Fahrzeugöffnung
umgebende Gummidichtungen während des Zuziehvorganges zu
komprimieren sind. In der Endschließposition ist die Tür
vollständig geschlossen.
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Hierzu
kann insbesondere das die Fahrzeugtür verschließende
Fahrzeugtürschloss verlagerbar ausgebildet sein, wobei
beispielsweise eine Drehfalle des Fahrzeugtürschlosses
an einer verlagerbaren Trägereinheit angeordnet ist.
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Um
das Funktionsprinzip der aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen
zum automatischen Schließen einer Fahrzeugtür
zu verdeutlichen, soll zunächst auf die 2a bis 2d verwiesen werden,
welche die oben beschriebene Verlagerung eines Fahrzeugtürschlosses
zur Realisierung einer motorischen Zuziehhilfe anhand einer Vorrichtung des
Standes der Technik aufzeigen.
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Um
die Anordnung der in den 2a bis 2d dargestellten
Vorrichtung relativ zu einem Fahrzeug zu verdeutlichen, sei jedoch
vorab auf 1 verwiesen, welche die generelle
Anordnung von Zuziehhilfen an Fahrzeugen darlegen soll.
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So
ist in 1 zunächst der Heckbereich 11 eines
herkömmlichen, ein Schrägheck aufweisenden Pkws 12 dargestellt.
Dieser Pkw 12 weist in seinem Heckbereich 11 eine über
eine Schwenkachse 13 relativ zu einem abschießenden
Karosseriebereich 14 verschwenkbare Heckklappe 15 auf.
Die Verschwenkung der Fahrzeugklappe 15 erfolgt hierbei
entlang einer Schließrichtung S.
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Etwa
im Bereich 17 der Heckklappe 15 ist ein in 1 lediglich örtlich
angedeutetes Schloss angeordnet, welches zur Festlegung der Fahrzeugtür 15 an
dem hinteren Bereich 14 des Pkw 12 mit einem karosserieseitig,
etwa im Bereich 18 des hinteren Fahrzeugbereiches 14 angeordneten,
herkömmlichen Schließelement, wie beispielsweise
einem Schließbolzen oder einem Schließbügel,
kooperieren kann.
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Ein
bezüglich 1 etwa im Bereich 17 der Heckklappe 15 anzuordnendes
Fahrzeugtürschloss 19' einer Vorrichtung des Standes
der Technik ist in 2a schematisch dargestellt.
Es umfasst im Wesentlichen eine schwenkbar an einer verlagerbaren Trägereinheit 16' angeordnete
Drehfalle 21' (sowie eine in den 2a bis 2d nicht
dargestellte, der Drehfalle 21' zugeordnete Sperrklinke).
Die Drehfalle 21' kann einen karosserieseitigen, bezüglich 1 etwa
im Bereich 18 anzuordnenden Schließbügelschenkel 22' fangen
und verriegeln.
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Die
Realisierung einer Zuziehhilfe wird dadurch erreicht, dass die Trägereinheit 16' (und
gemeinsam mit ihr die Drehfalle 21') relativ zu der Heckklappe 15' entlang
einer Ausfahrrichtung X' verlagerbar ist. Diese Verlagerung wird
insbesondere anhand des Überganges zwischen den 2a und 2b verdeutlicht,
wobei zu erkennen ist, dass die Trägereinheit 16' beim
Ausfahren in Richtung X' auf den Schließbügelschenkel 22' zubewegt
wird. In 2b ragt die Trägereinheit 16' bereits über
die innere Kontur 23' der Kfz-Heckklappe 15' heraus.
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Während
in 2a die vollständig eingefahrene Position
der Trägereinheit 16' dargestellt ist, zeigt 2b eine
Zwischenposition auf. In 2c ist die
Trägereinheit 16' schließlich vollständig
ausgefahren. Insbesondere kann die Drehfalle 21' in der vollständig ausgefahrenen
Position den Schließbügelschenkel 22' umfassen
und arretieren. 2c stellt hierbei eine sogenannte
Vorschließposition dar, in die hinein die Fahrzeugklappe 15' beispielsweise manuell überführbar
ist.
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In
der Stellung gemäß 2c des
Schlosses 19' kann nunmehr die sogenannte Zuziehfunktion
aktiv werden, welche für eine rückwärtige
Relativbewegung der Trägereinheit 16' relativ
zu der Heckklappe 15' entlang der Schließrichtung
Y' sorgen kann. Diese Verlagerung erfolgt über einen nicht
dargestellten, mit der Trägereinheit 16' zusammenwirkenden
Antrieb.
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Da
die Trägereinheit 16' über die Drehfalle 21' an
dem karosseriefesten Schließbügel 22' festgelegt
ist, bewirkt die von der Zuziehhilfe ausgelöste Relativbewegung
(also die Einfahrbewegung) der Trägereinheit 16' eine
Verlagerung der Fahrzeugklappe 15' in Richtung X', also
ein Heranziehen der Fahrzeugtür 15' an den in 1 dargestellten
Endbereich 14 des Pkws. Diese Heranziehbewegung der Fahrzeugtür
erfolgt dabei aufgrund des sehr geringen Verlagerungsweges entlang
einer näherungsweise linearen Verlagerungsbahn.
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In 2d ist
die Heckklappe 15' in ihrer vollständig geschlossenen
Position, also ihrer Endschließposition, in welcher üblicherweise
vorhandene Dichtungselemente entlang des Randes der zu verdeckenden
Fahrzeugöffnung infolge der Zuziehbewegung komprimiert
sind, dargestellt.
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Bei
der aus dem Stand der Technik bekannten Zuziehhilfe wird die Trägereinheit
mit Hilfe einer Linearführung linear aus ihrer eingefahrenen
in ihre ausgefahrene Position und zurück verlagert. Der
in den 2a bis 2d dargestellte
Stand der Technik hat sich insoweit als grundsätzlich nachteilig
erwiesen, dass durch die Verwendung einer Linearführung,
beispielsweise nach Art einer Schienenanordnung, die Gefahr von
Verschmutzungen und Verklemmungen besteht, wobei der Einsatz einer
Linearführung zudem den Nachteil besonders hoher Reibungsverluste
aufweist.
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Zur
Vermeidung dieser Probleme ist es aus dem Stand der Technik bereits
bekannt, die Trägereinheit einer entsprechenden Drehfalle
nicht über eine Schienenanrodnung zu führen, sondern über
einen Gelenkpunkt zu verschwenken. Über einen Gelenkpunkt
verschwenkbare Trägereinheiten, wie sie beispielsweise
aus der
US 5,222,775 oder
auch der
DE 199 21 517 grundsätzlich
bekannt sind, weisen jedoch den Nachteil auf, dass die zu verlagernden Schließ-
oder Gegenschließteile (wie z. B. Drehfalle oder Schließbügel)
bei derartigen Vorrichtungen entlang eines Kreisbahnabschnittes
mit einem verhältnismäßig geringen Krümmungsradius
verlagert werden.
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Hierdurch
entstehen beim Zusammenwirken von Schließteil und Gegenschließteil
erhebliche Reibungsverluste. Eine Minimierung dieser Reibungsverluste
wäre nur durch die Verlängerung der entsprechenden
Schwenkarme möglich (um hierdurch den Krümmungsradius
der Verlagerungsbewegung der Schließteile zu vergrößern
und die Krümmung der Verlagerungsbahn zu verringern), wofür
bauraumbedingt aber überhaupt kein Platz vorhanden ist.
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Zusammenfassend
unterliegen die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen
demnach erheblichen Reibungsverlusten, welche entweder auf die Verwendung
einer Linearführung oder die von einer Linearbewegung zu
sehr abweichende Bewegungsbahn des verlagerten Schließteils
bzw. Gegenschließteils zurückzuführen
sind.
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Der
Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine sichere, insbesondere
bezüglich ihrer Reibungsverluste optimierte Vorrichtung
zum automatischen Schließen einer Fahrzeugtür
bereitzustellen.
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Die
Erfindung löst die gestellte Aufgabe gemäß einem
ersten Aspekt mit den Merkmalen des Anspruches 1, insbesondere mit
denen des Kennzeichenteils und ist demgemäß dadurch
gekennzeichnet, dass der Antrieb über ein Viergelenkgetriebe, dessen
Gelenkpunkte eine von einer Parallelogrammform abweichende Anordnung
aufweisen, mit der Trägereinheit zusammenwirkt.
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Das
Prinzip der Erfindung besteht demnach darin, entweder die Drehfalle
eines Fahrzeugtürschlosses oder den mit ihr kooperierenden
Schließbügelschenkel unter Verwendung eines reibungsarmen
Viergelenkgetriebes derart zu verlagern, dass die Verlagerungsbahn
eine einer geraden Bewegungsbahn angenäherte Form aufweist.
Auf diese Weise kann die grundsätzlich vorteilhafte Linearbewegung
eines Schließ- oder Gegenschließelementes, welches
mit Hilfe einer Linearführung verlagert wird, mit den reibungsminimierten
Eigenschaften einer reinen Schwenkverlagerung über einen
einzigen Gelenkpunkt kombiniert werden.
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Damit
mit Hilfe des Viergelenkgetriebes eine annähernd lineare
Verlagerung von Schließteil oder Gegenschließteil
erreicht werden kann, weicht die Grundanordnung der Viergelenkpunkte
des Viergelenkgetriebes grundsätzlich von einer Parallelogrammform
ab, was im Wesentlichen bedeutet, dass die Lenker des Viergelenkgetriebes
unterschiedlich lang ausgebildet sind und/oder die Länge
des Koppelgliedes von dem Abstand der beiden fahrzeugseitig festgelegten
Gelenkpunkte des Bezugssystems abweicht.
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Während
eine parallelogrammartige Anordnung der Gelenkpunkte, wie sie beispielsweise
aus der
DE 199 21
517 C2 bekannt ist, lediglich zu Verschwenkungen von auf
der entsprechenden Trägereinheit angeordneten Elementen
entlang einer herkömmlichen Kreisbahn mit einem relativ
geringen Krümmungsradius führen kann, wird durch
das Aufbrechen der Symmetrie der Viergelenkanordnung die Möglichkeit
bereitgestellt, Positionen an der Trägereinheit zu definieren,
an welchen eine Verlagerung nicht entlang von verhältnismäßig
stark gekrümmten Kreisbahnabschnitten erfolgt, sondern
vielmehr entlang von deutlich schwächer gekrümmten
Kreis- oder Ellipsenbahnabschnitten oder ähnlichen Bahnen. Solche,
einer Geraden angenäherte Bewegungsbahnen können
dabei im Vergleich zu herkömmlichen Schwenkgetrieben des
Standes der Technik bei einem relativ geringen Platzbedarf erreicht
werden.
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So
ist es im Rahmen der sogenannten Getriebesyntheselehre insbesondere
möglich, unter Angabe einiger weniger Viergelenksparameter,
wie beispielsweise der Lenkerlängen oder ähnlichem,
die fehlenden Parameter derart zu berechnen, dass ein vorgegebener
Punkt an der Trägereinheit beim Durchlaufen eines vorgegebenen
Schwenkbereiches eine annähernd lineare Bahn durchläuft.
Analog ist es natürlich auch möglich, anhand vorgegebener Viergelenksparameter
eine Position an der Trägereinheit zu ermitteln, welche
eine gewünschte Bahn durchläuft.
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Der
große Vorteil einer solchen Anordnung besteht im Wesentlichen
darin, dass der Bereich, in welchem das mit der Trägereinheit
verlagerbare Schließteil oder Gegenschließteil
mit seinem Gegenstück zusammenwirkt, bei der Ein- und Ausfahrbewegung
der Trägereinheit relativ zu dem Gegenstück, also
dem entsprechenden Schließ- oder Gegenschließteil,
nahezu linear verlagert wird, wodurch Reibungsverluste durch Scherbewegungen
zwischen Schließteil und Gegenschließteil vermindert werden.
Eine möglichst lineare Verlagerung von Schließteil
bzw. Gegenschließteil ist hierbei erstrebenswert, da auch
der Bereich der Fahrzeugtür, welchem die Zuziehhilfevorrichtung
zuordenbar ist, während des automatischen Zuziehprozesses
eine annähernd lineare Verlagerung erfährt. So
kann für entsprechende Modellberechnungen die Tatsache
unberücksichtigt bleiben, dass die Fahrzeugtür
auch verschwenkbar ausgebildet sein kann, da es sich bei dem Zuziehweg
um eine Strecke im Milli- bis Zentimeterbereich handelt. Es kann
somit bei der Berechnung des Viergelenkgetriebes davon ausgegangen werden,
dass die Fahrzeugtür von der Zuziehhilfevorrichtung linear
verlagert wird.
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Da
durch die gewählte Viergelenksanordnung auch eine annähernd
lineare Relativbewegung von Schließteil und Gegenschließteil
ermöglicht wird, werden die bei einer automatischen Zuziehbewegung
ohnehin schon stark beanspruchten Elemente der Vorrichtung (bei
der Zuziehbewegung gegen eine umlaufende Gummidichtung können
beispielsweise Zuziehkräfte von 800 bis 1000 N notwendig
sein) nicht noch zusätzlich durch zum Ausgleich von Scherverlusten
benötigte Zusatzkräfte belastet.
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Als
Viergelenkgetriebe wird im Sinne der vorliegenden Patentanmeldung
ein Koppelgetriebe mit mindestens vier Gelenkpunkten verstanden.
Erst durch das Vorsehen von mindestens vier Gelenkpunkten wird erreicht,
dass auf eine aufwendige Linearführung verzichtet werden
kann. So ist es aus druckschriftlich nicht belegbarem Stand der
Technik beispielsweise bereits bekannt, eine Trägereinheit mithilfe
eines Schubkurbelgetriebes zu verlagern. Eine solche Schubkurbelanordnung
weist lediglich drei Gelenkpunkte auf, so dass zur Führung
der eigentlichen, linear verlagerten Trägereinheit zusätzliche
Linearführungen notwendig sind.
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Das
Viergelenkgetriebe kann erfindungsgemäß mehr als
vier Gelenkpunkte aufweisen. Entscheidend ist, dass aufwändige
Führungseinrichtungen entfallen können. So sind
von der Erfindung insbesondere auch Getriebe mit mehr als vier Koppelgliedern
umfasst, welche mit Hilfsmitteln auf mehrere viergliedrige Getriebe
aufgeteilt sind.
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Unter
einem Viergelenkgetriebe wird dabei ein Koppelgetriebe verstanden,
welches zwei Lenker aufweist, die jeweils mit einem Ende über
einen Gelenkpunkt fahrzeugseitig festgelegt sind, und mit ihren
jeweils anderen Enden gelenkig über ein sogenanntes Koppelglied
miteinander verbunden sind. Insbesondere kann das Viergelenkgetriebe
als Doppelschwinge ausgebildet sein.
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Bezeichnet
man den Bereich zwischen den beiden Gehäusepunkten (also
den Gelenkpunkten, über welche die beiden Lenker fahrzeugseitig
festgelegt sind) als Gehäuseglied, so bilden das Gehäuseglied,
die beiden Lenker sowie das Koppelglied gemeinsam im Wesentlichen
eine konvexe Viereckform aus.
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Der
Antrieb, welcher insbesondere einen Elektromotor oder ähnliches
aufweisen kann, wirkt gemäß der vorliegenden Erfindung
auf die Trägereinheit ein, um diese zu verlagern und durch
die Verlagerung der Trägereinheit für ein Zuziehen
der Fahrzeugtür zu sorgen.
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Der
Antrieb kann hierfür direkt oder indirekt auf die Trägereinheit
einwirken. So kann der Antrieb insbesondere direkt über
eine Kraftkette, von dem Antrieb bis zur Trägereinheit,
an der Trägereinheit anliegen. Alternativ ist auch ein
indirektes Einwirken möglich, bei welchem der Antrieb beispielsweise
dafür sorgt, dass ein Federelement ausgelöst wird,
welches über das Viergelenkgetriebe auf die Trägereinheit
einwirkt.
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Grundsätzlich
sorgt der Antrieb dafür, dass das Viergelenkgetriebe eine
ebene Verschwenkbewegung durchläuft, bei welcher das Koppelglied
des Viergelenkgetriebes relativ zu dem Gehäuseglied verkippt
wird. Während das Koppelglied bei einer parallelogrammförmigen
Anordnung der Gelenkpunkte lediglich nach Art einer Parallelverschiebung
verlagert wird, sorgt ein Verkippen des Koppelgliedes relativ zu
dem Gehäuseglied gemäß der vorliegenden Erfindung
dafür, dass für dem Koppelglied starr zugeordnete
Positionen der Trägereinheit linear angenäherte
Bewegungsbahnen ermöglicht werden.
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So
ist die Trägereinheit üblicherweise unmittelbar
an dem Koppelglied angeordnet oder bildet dieses sogar aus, so dass
auch die Trägereinheit bei der Verschwenkbewegung des Viergelenkgetriebes insgesamt
eine Verkippung relativ zu dem ihr zugeordneten Gehäuseglied
erfährt.
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Als
Karosserie wird im Sinne der vorliegenden Anmeldung der Grundkörper
eines Fahrzeuges bezeichnet. Eine fahrzeugseitige Anordnung bedeutet
in diesem Sinne entweder eine türseitige oder eine karosserieseitige
Anordnung.
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An
der Trägereinheit kann entweder das Schließteil
oder das Gegenschließteil der erfindungsgemäßen
Vorrichtung angeordnet sein. Schließteil und Gegenschließteil
sind insbesondere als Drehfalle und Schließbolzen oder
-bügel ausgebildet, wobei die Drehfalle den entsprechenden
Schließbügelschenkel oder den Schließbolzen
infolge einer Verschwenkbewegung um eine innere Achse umgreifen kann.
Auf diese Weise kann die Fahrzeugtür, beispielsweise in
einer Vorschließposition, an dem ihr zugeordneten Fahrzeugbereich,
insbesondere einem Fahrzeugtürrahmen, festgelegt werden.
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Aus
einer solchen Vorschließposition, in welche die Fahrzeugtür
insbesondere manuell, beispielsweise durch ein manuelles Zuwerfen, überführbar
ist, kann die Fahrzeugtür von der erfindungsgemäßen
Vorrichtung anschließend automatisch in eine vollständig
geschlossene Position oder Endposition überführt
werden. Diese Überführung erfolgt dabei üblicherweise
gegen den Fahrzeugtürrahmen umgebende Schließdichtungen
und kann manuell, beispielsweise über einen Bedienschalter,
oder automatisch, beispielsweise infolge einer Detektion der Vorschließposition,
ausgelöst werden. Die Überführung erfolgt
bei geschlossenem Schloss, also bei zusammenwirkenden Schließteil
und Gegenschließteil.
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Die
das Gegenschließteil oder das Schließteil aufweisende
Trägereinheit kann hierzu entweder an der Fahrzeugtür
angeordnet sein oder alternativ karosserieseitig angeordnet sein.
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Soll
die Fahrzeugtür ausgehend von einer Endschließposition
wieder geöffnet werden, so kann manuell, beispielsweise über
einen Türgriff, welcher über einen Seil- oder
Bowdenzug mit einer der Drehfalle des Schlosses zugeordneten Sperrklinke
verbunden ist, eine Öffnung des Fahrzeugtürschlosses, also
eine Entkopplung von Schließteil und Gegenschließteil,
erfolgen. Anschließend kann die Fahrzeugtür, unterstützt
von den sich ausdehnenden Dichtungselementen, geöffnet
werden.
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Als
Fahrzeugtür wird im Sinne der vorliegenden Erfindung jedes
türartige Element verstanden, welches dazu geeignet ist,
eine Öffnung der Fahrzeugkarosserie zu verschließen.
So sind hierunter insbesondere verschwenkbare und verschiebbare Seitentüren,
wie auch Kofferraumdeckel, Front- oder Heckklappen zu verstehen.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die beiden Lenker
des Viergelenkgetriebes jeweils zwei Gelenkpunkte auf, wobei der Abstand
der Gelenkpunkte des ersten Lenkers von dem Abstand der Gelenkpunkte
des zweiten Lenkers abweicht. Hierdurch wird auf besonders einfache Weise
eine Ausgestaltung des Viergelenkgetriebes ermöglicht,
bei welcher das Koppelglied des Viergelenkgetriebes eine mit einer
Schwenkbewegung einhergehende Verkippung relativ zu dem ihm zugeordneten
Fahrzeugbereich erfahren kann. Entscheidend ist hierbei der Abstand
der Gelenkpunkte des jeweiligen Lenkers voneinander und nicht die
Länge des physischen Lenkers selbst, da der Lenker insbesondere
keine gerade Form aufzuweisen braucht, sondern beispielsweise bogenförmig
ausgebildet sein kann. Die vier Gelenkpunkte bilden demnach Gelenke
einer kinematischen Kette aus und sind insbesondere in einer Ebene
angeordnet, so dass es sich um ein ebenes Viergelenkgetriebe handelt.
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Alternativ
kann eine gewünschte Viergelenksanordnung aber auch dadurch
erreicht werden, dass der Abstand der Gelenkpunkte des Koppelgliedes
des Viergelenkgetriebes von dem Abstand der Gehäusepunkte
des Viergelenkgetriebes abweicht. Auch hierbei kommt es auf den
Abstand der Gelenkpunkte der kinematischen Kette an, da insbesondere das
physische Koppelglied auch bogenförmig ausgebildet sein
könnte. Besonders vorteilhafte Anordnungen des Viergelenkgetriebes
können hierbei erreicht werden, wenn sowohl der Abstand
der Gelenkpunkte des ersten Lenkers von dem Abstand der Gelenkpunkte
des zweiten Lenkers abweicht, als auch der Abstand der Gelenkpunkte
des Koppelgliedes von dem Abstand der Gehäusepunkte abweicht.
Hierdurch werden auf besonders einfache Art und Weise die Möglichkeiten
zur Berechnung eines passenden Viergelenkgetriebes erweitert.
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Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist
das Koppelglied an der Trägereinheit fest angeordnet. Hierdurch
kann erreicht werden, dass die Trägereinheit keine separaten
Führungselemente aufweisen muss, da sie in ihrem Bewegungsbereich
lediglich einen Freiheitsgrad aufweist. Vorteilhafterweise sind
hierzu die beiden dem Koppelglied zuordenbaren Gelenkpunkte des Viergelenkgetriebes
an der Trägereinheit festgelegt.
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Alternativ
sind aber auch Ausführungsformen vorstellbar, bei denen
die Trägereinheit dem Koppelglied nicht fest zugeordnet
ist, sondern beispielsweise gegenüber dem Koppelglied verlagerbar, insbesondere
verschwenkbar ausgebildet ist, wobei das Koppelglied auch als Trägerelement
für die Trägereinheit dienen kann.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Koppelglied
integraler Bestandteil der Trägereinheit. Hierdurch wird
eine besonders einfache Ausbildung der Vorrichtung ermöglicht.
Insbesondere können die beiden dem Koppelglied zuordenbaren
Gelenkpunkte unmittelbar an der Trägereinheit befestigt
sein. Die Trägereinheit bildet hierbei das Koppelglied
aus oder umfasst es.
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Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung weist das auf der Trägereinheit angeordnete Schließteil
oder Gegenschließteil einen Kontaktbereich zum Zusammenwirken
mit dem nicht auf der Trägereinheit angeordneten Schließteil
oder Gegenschließteil auf, wobei dieser Kontaktbereich
durch eine Verlagerung der Trägereinheit entlang einer
annähernd linearen Bewegungsbahn verlagerbar ist. Auf diese
Weise können bei einer automatischen Überführung
der Fahrzeugtür aus ihrer Vorschließposition in
die Schließposition üblicherweise auftretende
Scherspannungen und damit einhergehende Reibungsverluste im Kontaktbereich
zwischen Schließteil und Gegenschließteil vermieden
bzw. minimiert werden. Somit weisen die bei der Zuziehbewegung auftretenden
Kräfte zwischen Schließ- und Gegenschließteil
während des gesamten Zuziehprozesses eine annähernd
gleiche Ausrichtung auf, was zur Verminderung von Reibungsverlusten
führt.
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Vorteilhafterweise
ist hierbei eine Drehfalle als Schließteil auf der als
Montageplatte ausgebildeten Trägereinheit angeordnet, wobei
das als Schließbügelschenkel ausgebildete Gegenschließteil
karosserieseitig festgelegt ist.
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Soweit
die Trägereinheit karosserieseitig angeordnet ist, erfährt
der Kontaktbereich während einer Überführung
der Fahrzeugtür aus ihrer Vorschließ- in ihre
Endschließposition eine absolute Bewegung in Einfahrrichtung.
Ist die Trägereinheit jedoch türseitig angeordnet,
so erfährt der Kontaktbereich während des Zuziehprozesses
in Einfahrrichtung lediglich eine relative Bewegung, nämlich
relativ zu der Fahrzeugtür, welche ihrerseits verlagert,
nämlich zugezogen, wird. In diesem Fall kann allerdings eine
geringfügige Querverlagerung des Kontaktbereiches relativ
zu dem Schließbügelschenkel erfolgen, welche anforderungsbedingt
einen Weg von 1 mm nicht überschreiten darf. Durch die
erfindungsgemäße Anordnung gemäß Anspruch
1 sind für herkömmliche Schlösser Querverlagerungen
von deutlich unter 1 mm erreichbar, beispielsweise von 0,1 mm. Mit
Vorrichtungen des Standes der Technik lassen sich Querverlagerungen
von unter 1 mm nicht erreichen.
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Auch
das Durchlaufen einer relativen Bewegungsbahn kann als Bewegungsbahn
im Sinne der vorliegenden Patentanmeldung verstanden werden. In
diesem Fall sorgt die Relativbewegung der Trägereinheit
und des darauf angeordneten Schließ- oder Gegenschließelementes
nämlich für eine gerichtete Kontaktierung zwischen
Schließteil und Gegenschließteil. Insbesondere
erfolgt die Krafteinwirkung zwischen Gegenschließteil und
Schließteil während der Zuziehbewegung im Wesentlichen
entlang einer konstanten Richtung, also gerichtet. Es treten nur
sehr geringe Querverlagerungen auf. Dies ist bei einer Verlagerung
der Trägereinheit über einen einzelnen Schwenkarm,
wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist, nicht der Fall. Die
Krafteinwirkung erfolgt dort nicht gerichtet, und es treten erhebliche
Scherverluste und erhebliche Querverlagerungen der Kontaktbereiche
auf.
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Weiter
vorteilhafterweise ist hierbei der Kontaktbereich beabstandet von
oder abseits einer durch die Gelenkpunkte des Koppelgliedes des
Viergelenkgetriebes verlaufenden Geraden angeordnet. Durch eine
solche Ausbildung der Vorrichtung können die gewünschten,
annähernd linear ausgebildeten Bewegungsbahnen des Kontaktbereiches
besonders vorteilhaft erreicht werden. Mit anderen Worten ist das
Schließteil oder Gegenschließteil derart auf der Trägereinheit
angeordnet, dass der Kontaktbereich während des automatischen
Schließens der Fahrzeugtür fern derjenigen Achse
angeordnet ist, auf welcher die beiden Anlenkpunkte des Koppelgliedes bzw.
der Trägereinheit liegen. Durch eine solche Anordnung kann
bei einem ebenen Verkippen des Koppelgliedes relativ zu dem Gehäuseglied
eine besonders vorteilhafte Bewegungsbahn des Kontaktbereiches erreicht
werden.
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Vorteilhafterweise
ist das Schließteil oder Gegenschließteil hierzu
ebenfalls beabstandet von oder abseits der durch die Gelenkpunkte
des Koppelgliedes verlaufenden Geraden angeordnet.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist einer der
beiden Lenker des Viergelenkes als Arm eines mit dem Antrieb zusammenwirkenden
Kurbelhebels ausgebildet. Eine solche Ausgestaltung des Viergelenkes
ermöglicht ein besonders einfaches Einwirken des Antriebes
auf die Trägereinheit. Der als Arm eines Kurbelhebels ausgebildete
Lenker ist im getriebetechnischen Sinne auch als Antriebslenker
zu bezeichnen, während der andere Lenker des Viergelenkes
als Abtriebslenker bezeichnet werden kann. Der dem Fahrzeuggehäuse zugeordnete
Gelenkpunkt des Antriebslenkers kann hierbei als Schwenkachse des
Kurbelhebels dienen, wobei der Kurbelhebel einen zweiten Arm aufweisen kann,
welcher beispielsweise mit einem Steuernocken einer mit dem Antrieb
zusammenwirkenden Antriebsscheibe kontaktierbar ist.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Trägereinheit
zwischen einer eingefahrenen und einer ausgefahrenen Position verlagerbar,
wobei sie in ihre ausgefahrene Position hin vorgespannt ist. Auf
diese Weise wird auf eine besonders einfache Art eine Ausfahrbewegung der
Trägereinheit ermöglicht. Eine solche Vorspannung
kann beispielsweise mit einer Feder erreicht werden, welche einem
der beiden Lenker des Viergelenkes zugeordnet ist.
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Ein
Ausfahren bzw. ein Einfahren der Trägereinheit in Bezug
auf den sie umgebenden Fahrzeugbereich ist hierbei insbesondere
relativ zu verstehen. So erfolgt bei vollständig geöffneter Fahrzeugtür zwar
tatsächlich eine absolute Ausfahrbewegung der Trägereinheit.
Dies ist jedoch beispielsweise bei einer türseitigen Anordnung
der Trägereinheit dann nicht der Fall, wenn die Fahrzeugtür
bei geschlossenem Schloss automatisch zugezogen wird. Eine Krafteinwirkung
auf die Trägerplatte erwirkt hierbei nämlich eine
Bewegung der Fahrzeugtür, nicht aber eine Bewegung der
Trägereinheit in Einfahrrichtung.
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Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Antrieb
von der Trägereinheit entkoppelbar. Auf diese Weise kann
eine besonders sichere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung realisiert werden. So können negative Auswirkungen
auf den Antrieb beispielsweise bei einem unsachgemäßen
manuellen Zuschlagen der Fahrzeugtür verhindert werden,
beispielsweise indem der Antrieb lediglich über eine Einwegekopplung
mit der Trägereinheit zusammenwirkt. Hierbei erfolgt die
Kopplung lediglich in eine Richtung, nämlich vom Antrieb
zur Trägereinheit, und nicht umgekehrt. Beispielsweise
kann eine solche Einwegekopplung dadurch realisiert werden, dass
der Antrieb über einen Betätigungsnocken einer
Antriebsscheibe lediglich einseitig mit einem mit der Trägereinheit
zusammenwirkenden Getriebehebel kontaktierbar ist. Sofern der Getriebehebel
verschwenkbar ausgebildet ist und eine Federvorspannung aufweist,
kann der Betätigungsnocken zwar auf den Antriebshebel einwirken
und der Antriebshebel kann dem Betätigungsnocken nachlaufen.
Die Getriebegeometrie kann aber derart gewählt werden,
dass der Antriebshebel bei unsachgemäßem Zuschlagen
der Fahrzeugtür auf diejenige Seite ausweicht, auf welcher
er von dem Betätigungsnocken nicht kontaktiert wird.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt geht die vorliegende Erfindung ebenfalls von der
in den 2a bis 2d dargestellten
Vorrichtung des Standes der Technik aus, bei welcher eine mit einem
Schließteil zusammenwirkende Drehfalle eines Fahrzeugtürschlosses
an einer verlagerbaren Montageplatte angeordnet ist.
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Auch
aus der
US 5,222,775 ist
eine an einer verlagerbaren Montageplatte angeordnete Drehfalle bekannt.
Den Vorrichtungen des Standes der Technik ist hierbei gemein, dass
sie insgesamt eine scheibenartige, flachbauende Ausbildung aufweisen,
welche für einen Einsatz in Fahrzeugtüren vorausgesetzt wird.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung ferner
darin, eine flachbauende Vorrichtung bereitzustellen, welche eine
möglichst reibungsfreie und platzsparende Verlagerung einer
auf einer Montageplatte angeordneten Drehfalle ermöglicht.
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Die
Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches
30 und stellt demnach eine Vorrichtung zum automatischen Schließen
einer Fahrzeugtür, umfassend eine mittels eines Antriebs verlagerbare
Montageplatte, an welcher eine mit einem Schließelement
zusammenwirkende Drehfalle eines Fahrzeugtürschlosses angeordnet
ist, bereit, wobei der Antrieb über ein Viergelenkgetriebe
mit der Montageplatte zusammenwirkt.
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Auf
diese Weise kann selbst für sehr flachbauende Vorrichtungen,
wie sie insbesondere bei einer türseitigen Anordnung notwendig
sind, eine reibungsfreie und platzsparende Verlagerung ermöglicht
werden.
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Insbesondere
weist die Vorrichtung dank der die Drehfalle tragenden Montageplatte
eine besonders stabile Bauform auf, welche bei den auftretenden
sehr großen Kräften besonders vorteilhaft ist.
Die Lenker eines Viergelenkgetriebes können bei dieser Ausführung
beide an derselben Montageplatte befestigt werden und weisen somit
in der Ebene des Viergelenkes eine Verbindung zwischen den Gelenkpunkten
des Koppelgliedes auf. Durch die stabile, kompakte aber auch flache
Bauform kann die Vorrichtung insbesondere in den sehr flachen Einbauraum
einer Fahrzeugtür eingeführt werden.
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Für
den Anspruch 30 gelten die bezüglich des Patentanspruches
1 angeführten Vorteile und Ausführungen gleichermaßen.
Insbesondere sind die Unteransprüche 2 bis 29 mit dem Anspruch
30 beliebig kombinierbar.
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Lediglich
zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf diesbezügliche
Ausführungen verzichtet.
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Weitere
Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nicht zitierten Unteransprüchen
sowie anhand der nun folgenden Beschreibung des in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispieles.
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In
den Figuren zeigen:
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1 in
schematischer, abgeschnittener Seitenansicht den Heckbereich eines
Pkw bei geöffneter Heckklappe,
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2a bis 2d eine
in der Beschreibungseinleitung bereits ausführlich beschriebene Vorrichtung
des Standes der Technik in schematischer, teilgeschnittener Ansicht
mit einer eine Drehfalle tragenden, ausfahrbaren, linear geführten
Montageplatte in verschiedenen Stadien eines automatischen Zuziehvorgangs,
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3 in
schematischer, teilgeschnittener Ansicht ein Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei geschlossenem
Schloss und bei einer in einer Vorschließposition befindlichen,
lediglich bereichsweise dargestellten Fahrzeugheckklappe mit einer
in einer Ausfahrposition befindlichen, über ein Viergelenkgetriebe
angesteuerten Montageplatte, welche im Bereich der Fahrzeugheckklappe
angeordnet ist und auf welcher eine Drehfalle des Schlosses angeordnet
ist, die einen karosserieseitigen Schließbügelschenkel
fängt, und
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4 in
einer Ansicht gemäß 3 die erfindungsgemäße
Vorrichtung bei vollständig geschlossener Fahrzeugheckklappe,
verschwenkter Viergelenkanordnung und in einer Einfahrposition befindlicher
Montageplatte.
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Die
in ihrer Gesamtheit in den Figuren mit 10 bezeichnete Vorrichtung
soll im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben
werden:
1 zeigt lediglich zur Orientierung
den Heckbereich 11 eines Pkw 12 bei vollständig
geöffneter Fahrzeugtür oder Heckklappe 15.
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Wie
bereits in der Beschreibungseinleitung im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel
des Standes der Technik gemäß den 2a bis 2d beschrieben,
kann eine Vorrichtung zum automatischen Schließen der Heckklappe 15,
bezogen auf die 1 beispielsweise im Bereich 17 der
Heckklappe 15 oder aber im Bereich 18 des Fahrzeugbereiches 14 angeordnet
sein.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung sorgt dabei grundsätzlich
für ein automatisches Heranziehen der Heckklappe 15 aus
einer in 1 nicht dargestellten Vorschließposition
in eine in 1 ebenfalls nicht dargestellte
vollständig geschlossene Schließposition, in welcher
die Heckklappe 15 an dem Fahrzeugbereich 14 anliegt
und eine Öffnung des Pkws 12, eine dem Fahrzeugbereich 14 zugeordnete
Gummidichtung komprimierend, verschließt.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung 10 wird nun
anhand der 3 und 4 näher
erläutert, wobei die in 3 dargestellte
Montageplatte 16 bei der dargestellten Ausführungsform
dem in 1 mit 17 bezeichneten Bereich der Heckklappe 15 zugeordnet ist.
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Die
in 3 dargestellte Montageplatte 16 weist
ein auf ihr montiertes Schloss 19 auf, welches eine Drehfalle 21 sowie
eine dieser Drehfalle 21 zugeordnete Sperrklinke 20 umfasst.
In der in 3 dargestellten Schließposition
des Schlosses 19 ist die Drehfalle 21 von der
Sperrklinke 20 arretiert und umgreift einen Schließbügel 22 eines
nicht dargestellten, karosserieseitig festgelegten Schließbügels. Bezogen
auf 1 ist dieser Schließbügel etwa
im Bereich 18 des Fahrzeugbereiches 14 angeordnet.
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Wie 3 entnehmbar,
weist die Montageplatte 16 einen Eingriffsbereich 24 auf,
in welchen der Schließbügelschenkel 22 bei
einer Annäherung von Montageplatte 16 und Schließbügel 22 eintauchen kann.
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Die
Montageplatte 16 ist über zwei Lenker 25 und 26 an
einer Befestigungseinheit 27 des Bereiches 17 der
Heckklappe 15 angeordnet. Die heckklappenseitige Befestigungseinheit 27 ist
dabei in den 3 und 4 der Übersichtlichkeit
halber transparent und gestrichelt dargestellt, wobei sie bezogen
auf die Figurenebenen der 3 und 4 parallel
oberhalb der Montageplatte 16 angeordnet ist, wie auch
oberhalb der Lenker 25 und 26.
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Die
Montageplatte 16 ist hierbei über die Lenker 25 und 26 an
der Befestigungseinheit 27 angeordnet. Hierzu weisen die
Lenker 25 und 26 jeweils zwei Gelenkpunkte, nämlich
die Gelenkpunkte A und B, sowie C und D auf. Während die
Gelenkpunkte B und C die Lenker 25 und 26 gelenkig
an der Montageplatte 16 befestigen, sind die Lenker 25 und 26 über
die Gelenkpunkte A und D fahrzeugklappenseitig festgelegt, nämlich
an der Befestigungseinheit 27.
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Die
Gelenkpunkte A, B, C und D bilden somit die Gelenke eines Viergelenkgetriebes
aus. Während das die Gelenkpunkte B und C verbindende Koppelglied
von der Montageplatte 16 bereitgestellt wird, wird das
die Gelenkpunkte A und D verbindende Gehäuseglied von der
Befestigungseinheit 27 bereitgestellt.
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Bereits
die unterschiedlichen Lenkerlängen der physischen Lenker 25 und 26 verdeutlichen
eine Asymmetrie des Viergelenkgetriebes 28. Der asymmetrische
Aufbau des Viergelenkgetriebes 28 wird aber insbesondere
durch die Abstände der Gelenkpunkte A, B, C und D zu ihren
jeweils benachbarten Gelenkpunkten deutlich: So ist der Abstand
a zwischen den Gelenkpunkten A und B geringer als der Abstand c
zwischen den Gelenkpunkten C und D. Gleichfalls weicht der Abstand
b zwischen den dem Koppelglied zuordenbaren Gelenkpunkten B und
C von dem Abstand d zwischen den dem Gehäuseglied zuordenbaren
Gelenkpunkten D und A ab.
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Die
Gelenkpunkte A, B, C und D bilden somit ein konvexes Viereck aus,
welches in keinem der erreichbaren Verschwenkzustände die
Form eines Parallelogramms einnimmt.
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Ausweislich 3 ist
der Lenker 25, welcher auch als Antriebslenker bezeichenbar
ist, während der Lenker 26 auch als Abtriebslenker
bezeichnet wird, Bestandteil eines um den Gelenkpunkt A herum verschwenkbaren
Kurbelhebels 29.
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Während
der Lenker 25 einen ersten Arm des Kurbelhebels 29 ausbildet,
weist der zweite, auch Antriebsarm 30 genannte Arm des
Kurbelhebels 29 eine Kontaktfläche 31 zur
einseitigen Kontaktierung eines Nockenelementes 32 auf,
welches auch als Antriebsnocke bezeichenbar ist. Das Nockenelement 32 ist
hierbei auf einer Antriebsscheibe 33, welche ihrerseits über
eine Achse 34 an der Befestigungseinheit 27 angeordnet
ist, angebracht.
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Die
Antriebsscheibe 33 kann über einen abgebrochen
dargestellten Seil- oder Bowdenzug 35 von einem nicht dargestellten
Elektromotor des Antriebes 36 angesprochen und in Rotation
versetzt werden.
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Zudem
weist die Vorrichtung 10 zur Begrenzung der Einfahrbewegung
der Montageplatte 16 in Schließ- oder Einfahrrichtung
Y ein formschlüssig an der Befestigungseinheit 27 angeordnetes
Anschlagelement 37 auf, welches von der Befestigungseinheit 27 abkragt
und dadurch in die Bewegungsbahn der Montageplatte 16 hineinragt.
Ein entsprechendes, nicht dargestelltes Anschlagelement kann auch
zur Begrenzung der Ausfahrbewegung vorgesehen sein.
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Die
Funktionsweise der dargestellten Vorrichtung ist die folgende:
Die
Position der Vorrichtung 10 in 3 entspricht der
Position einer in ihrer Vorschließposition befindlichen
Fahrzeugtür und somit einer Position gemäß 2c.
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Das
Schloss 19 ist gemäß 3 bereits
geschlossen, die Drehfalle 21 von der Sperrklinke 20 arretiert
und der Bereich 17 der Fahrzeugklappe über den
Schließbügel 22 bereits an dem Heckbereich 18 des
Fahrzeuges gefangen.
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Ausgehend
von der in 3 dargestellten Position kann
der nicht dargestellte Antriebsmotor des Antriebes 36 automatisch
eine Zugkraft auf den Seilzug 35 ausüben, welcher
mit der Antriebsscheibe 33 derart gekoppelt ist, dass die
Antriebsscheibe 33 bezüglich 3 im
Uhrzeigersinn um ihre Achse 34 herum rotiert.
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Durch
die Rotation der Antriebsscheibe 33 verschwenkt das fest
auf der Antriebsscheibe 33 angeordnete Nockenelement 32 ebenfalls
bezüglich 3 im Uhrzeigersinn, wobei das
Nockenelement 32 die Kontaktfläche 31 des
Antriebsarmes 30 des Kurbelhebels 29 beaufschlagt.
Durch diese Druckbeaufschlagung der Kontaktfläche 31 kann
der Kurbelhebel 29 um den an der Befestigungseinheit 27 heckklappenseitig
festgelegten Gelenkpunkt A bezüglich 3 entgegen
dem Uhrzeigersinn herum verschwenken und hierdurch eine Verschwenkbewegung
des gesamten Viergelenkgetriebes 28 bewirken.
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Mit
anderen Worten werden von dem Antrieb 36 Kräfte
auf das Viergelenkgetriebe 28 übertragen, welches
diese Kräfte seinerseits auf die Montageplatte 16 überträgt,
da das Viergelenkgetriebe 28 über die Gelenkpunkte
B und C an der Montageplatte 16 angeordnet ist.
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Die
auf die Montageplatte 16 einwirkenden Kräfte werden
wiederum auf die auf der Montageplatte 16 angeordnete Drehfalle 21 übertragen,
welche mit einem als Kontaktfläche ausgebildeten Kontaktbereich 38 an
dem Schließbügel 22 anliegt.
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Wäre
das Schloss 19 geöffnet, so würde der Antrieb 36 über
das Viergelenkgetriebe 28 für eine Einfahrbewegung
der Montageplatte 16, also eine Verlagerung der Montageplatte 16 etwa
in Einfahrrichtung Y sorgen.
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Da
das Schloss 19 mit der Drehfalle 21 aber den karosserieseitig
festgelegten Schließbügelschenkel 22 umgreift,
wird die Montageplatte 16 an einer absoluten Bewegung in
Schließrichtung Y gehindert.
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Zum
Abbau der von dem Antrieb 36 auf die Montageplatte 16 einwirkenden
Kräfte wird daher die grundsätzlich verlagerbare
Heckklappe, und somit auch der ihr zugeordnete Heckklappenbereich 17 an den
Schließbügel 22 und den karosserieseitigen Heckbereich 18 herangezogen.
Die Befestigungseinheit 27 wird dabei aus einer Position
gemäß 3 entlang einer Richtung X samt
an ihr angeordneten Elementen, wie beispielsweise Antriebsscheibe 33 oder
Anschlagelement 37, in eine Position gemäß 4 überführt,
während der Schließbügelschenkel 22 seine
absolute Position nicht verändert. Die Fahrzeugklappe wird
hierdurch in ihre Endschließposition überführt.
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Anders
ausgedrückt erfährt die an den Schließbügel 22 gekoppelte
Montageplatte 16 relativ zur Befestigungseinheit 27 der
Heckklappe eine lediglich relative Einfahrbewegung in Schließrichtung Y.
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4 stellt
die Position der Vorrichtung 10 bei vollständig
in ihrer Endschließposition befindlicher Fahrzeugtür
dar. Das Schloss 19 ist weiterhin geschlossen, die Montageplatte 16 liegt
nunmehr mit ihrem oberen Ende 39 an dem Anschlagelement 37 an,
und die Lenker 25 und 26 des Viergelenkgetriebes 28 weisen
eine annähernd parallele Anordnung auf.
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Das
Nockenelement 32 der Antriebsscheibe 33 liegt
in der Position gemäß 4 weiterhin
an der Kontaktfläche 31 des Antriebsarmes 30 des
Kurbelhebels 29 an und hat bei der Schließbewegung
von einer Position gemäß 3 in eine
Position gemäß 4 eine Verschwenkung
um einen Schwenkwinkel von etwa 130° erfahren.
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Ausgehend
von eine Position gemäß 4 kann die
Fahrzeugtür Benutzergesteuert geöffnet werden,
indem die Sperrklinke 20 über einen nicht dargestellten,
separaten Seilzug betätigt wird. Die freigegebene Drehfalle
kann nach Freigabe um ihre Achse 42 verschoben werden.
Das Schloss 19 wird hierdurch geöffnet und die
Montageplatte 16 kann von dem Schließbügelschenkel 22 beabstandet
werden.
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Falls
die Montageplatte 16 anschließend bei geöffneter
Heckklappe wieder in ihre ausgefahrene Position, also in Ausfahrrichtung
X verlagert werden soll, kann der nicht dargestellte Antriebsmotor
den Seilzug 35 entlasten, so dass ein der Schwenkachse 34 der
Antriebsscheibe 33 zugeordnetes, in 4 lediglich
schematisch angedeutetes Federelement 40 die Antriebsscheibe 33 bezüglich 4 entgegen dem
Uhrzeigersinn verschwenken kann, wodurch das Nockenelement 32 grundsätzlich
in seine in 3 dargestellte Position überführt
wird. Alternativ kann auf die Feder 40 auch verzichtet
werden, beispielsweise sofern in Ergänzung zu dem Seilzug 35 ein
zweiter Seilzug vom Antriebsmotor zu der Antriebsscheibe 33 vorgesehen
wird, mit welchem die Antriebsscheibe 33 bezüglich
der Figuren entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenbar ist.
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Da
auch der Antriebsarm 30 des Kurbelhebels 29 über
ein dem Gelenkpunkt A zugeordnetes Rückstellfederelement 41 federvorgespannt
ist, kann die Kontaktfläche 31 des Antriebsarmes 30 dem
Nockenelement 32 nachlaufen, bis es schließlich
seine in 3 dargestellte Position erreicht.
Mithin ist der Kurbelhebel 29 bezüglich der 3 und 4 durch das
Rückstellfederelement 41 im Uhrzeigersinn vorgespannt.
Das Federelement 41 sorgt somit grundsätzlich
für eine abgefederte Einfahrbewegung der Montageplatte 16.
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Durch
die Vorspannung des Kurbelhebels 29 und die Freigabe durch
das verschwenkte Nockenelement 32 kann das Viergelenkgetriebe 28 insgesamt in
seine in 3 dargestellte Ausfahrposition
verschwenken, wodurch die Montageplatte 16 ausgefahren
wird.
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Soviel
zu der grundsätzlichen Ein- und Ausfahrbarkeit der Montageplatte 16.
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Im
Folgenden soll des Weiteren auf die besondere Ausgestaltung des
Viergelenkgetriebes 28 eingegangen werden, welches, wie
bereits oben dargelegt, unterschiedliche Abstände zwischen
den benachbarten Gelenkpunkten A, B, C und D aufweist.
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Durch
die dargestellte Ausgestaltung des Viergelenkes 28 kann
bei der Überführung der Fahrzeugtür aus
ihrer Vorschließposition in ihre Endschließposition
eine nahezu lineare, relative Verlagerung des Kontaktbereiches 38 der
Drehfalle 21 relativ zu der Fahrzeugtür bzw. dem
Fahrzeugtürbereich 17 erfolgen. Mit anderen Worten
kann der Kontaktbereich 38 gerichtet auf den Schließbügelschenkel 22 einwirken,
derart, dass die Richtung der Krafteinwirkung auf den Schließbügel 22 während
der Zuziehung der Heckklappe im Wesentlichen gleich bleibt. Würde
die Montageplatte 16 nicht über ein Viergelenkgetriebe
angesteuert, sonder beispielsweise lediglich über einen
verschwenkbaren Arm entlang einer Kreisbahn verschwenkt, so könnte
der Kontaktbereich 38 nicht gerichtet auf den Schließbügelschenkel 22 einwirken,
es würden vielmehr Scherkräfte und damit einhergehende
Reibungsverluste auftreten. Gleiches gilt für eine Verlagerung
durch ein Viergelenkgetriebe mit einer parallelogrammartigen Anordnung
der Gelenkpunkte.
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Zur
Konstruktion eines an die Gegebenheiten der Schlossgeometrie angepassten
Viergelenkes kann nach Angabe der Position des Kontaktbereiches 38 auf
der Montageplatte 16 insbesondere computergestützt,
auf Basis der Theorie der Koppelgetriebesynthese ein Viergelenk
mit passenden Gelenkpunktabständen a, b, c und d berechnet
werden.
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Hierfür
spielt es keine Rolle, dass der Kontaktbereich 38 beim
automatischen Schließen einer Fahrzeugtür in Schließrichtung
Y lediglich relativ zu der Heckklappe verlagert wird. Die Auswirkungen und
Voraussetzungen der Getriebesynthese sind für eine klappen-
bzw. türseitige und eine karosserieseitige Anordnung der
Montageplatte 16 identisch, auch wenn bei einer karosserieseitigen
Anordnung der Montageplatte 16 eine absolute Verlagerung
der Montageplatte 16 für das automatische Zuziehen
der Heckklappe sorgt.
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So
soll in beiden Fällen eine Querverlagerung eintlang der
Richtung Q zwischen Drehfalle und Schließbügelschenkel
möglichst verhindert bzw. minimiert zugelassen werden.
Bezüglich der 3 und 4 bedeutet
dies, dass eine Bewegung des Kontaktbereiches 38 der Drehfalle 21 relativ
zu dem Schließbügelschenkel 22 in der
Papierebene orthogonal zu der Einfahrrichtung Y bzw. der Ausfahrrichtung
X, also in Querrichtung Q, verhindert bzw. lediglich minimiert zuglassen
werden soll. So können in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
durch die Verwendung eines asymmetrischen Viergelenkantriebes 28 insbesondere
relative Querverlagerungen zwischen Drehfalle 21 bzw. Kontaktbereich 38 und Schließbügelschenkel 22 für
herkömmliche, gebrauchsübliche Schlösser
bzw. Schließbügel von weniger als 1 mm, insbesondere
von weniger als 0,2 mm erreicht werden. Derartig geringe Werte sind
mit den aus dem Stand der Technik bekannten Gelenkanordnungen nicht
erzielbar. Die 3 und 4 stellen
lediglich schematische Ansichten dar, in welchen die genannten Abweichungen
in Querrichtung Q nicht erkennbar sind.
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Durch
den Einsatz eines passend berechneten Viergelenkgetriebes kann unabhängig
von der Schloss- und insbesondere Drehfallenform ein gerichtetes
Einwirken auf den Schließbügel 22 erreicht werden.
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Abschließend
sei darauf hingewiesen, dass das in den 3 und 4 dargestellte
Ausführungsbeispiel eine Antriebsschutzreinrichtung vorsieht.
Diese Antriebsschutzreinrichtung wird insbesondere durch die lediglich
einseitige Kontaktierung von Kontaktfläche 31 des
Antriebsarmes 30 des Kurbelhebels 29 mit dem Nockenelement 32 bewerkstelligt.
Dadurch, dass das Nockenelement 32 und die Kontaktfläche 31 eine
lösbare Kopplung aufweisen, wird insbesondere eine Einwegekopplung
von dem Antrieb 36 zu der Montageplatte 16 ermöglicht.
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Durch
diese Ausgestaltung kann insbesondere verhindert werden, dass bei
einem unsachgemäßen Schließen der Fahrzeugtür
aufgewandte überschüssige Kräfte auf
den Antriebsmotor übertragen werden und den Antriebsmotor
dabei beschädigen oder beeinflussen.
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Würde
ein Fahrzeugnutzer die Heckklappe ausgehend von einer Position der
Vorrichtung gemäß 3 nämlich
beispielsweise manuell durch das Aufwenden unverhältnismäßig
großer Kräfte in die Endschließposition
gemäß 4 überführen,
so würde dies mit einem Verschwenken des Kurbelhebels 29 bezüglich
der 3 und 4 entgegen dem Uhrzeigersinn
einhergehen. Wäre die Kontaktfläche 31 mit
dem Nockenelement 32 unlösbar gekoppelt, so würde
das Zuschlagen der Tür bzw. Klappe die Antriebsscheibe 33 verschwenken
und je nach Ausbildung des Seil- oder Bowdenzuges 35 für
eine Beschädigung oder Störung des nicht dargestellten
Antriebmotors sorgen. Dies gilt insbesondere für den Fall,
dass zwei Seilzüge zur Ansteuerung der Antriebsscheibe
vorgesehen sind, oder gar für den Fall, dass ein Motor
unmittelbar an der Achse 34 der Antriebsscheibe 33 angeordnet
sein sollte.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 5222775 [0016, 0057]
- - DE 19921517 [0016]
- - DE 19921517 C2 [0023]