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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sperrwerk für eine Kraftfahrzeugtür gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Dabei ist der Begriff Kraftfahrzeugtür umfassend zu deuten und beinhaltet auch Kraftfahrzeug-Klappen, -Deckel, Schiebetüren, Motorhauben und alle Verschlusselemente, die in einem Fahrzeug Öffnungen abdecken.
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In der
US 3,386,761 , von der die Erfindung ausgeht, ist in
5 ein Sperrwerk dargestellt, dass eine Drehfalle beinhaltet, die durch eine Feder in Öffnungsrichtung belastet wird. Diese Drehfalle wird im geschlossenen Zustand durch eine Sperrklinke formschlüssig blockiert. Die Sperrklinke ist auf einem Sperrklinkenhebel schwenkbar gelagert und durch eine Feder in Blockierrichtung zur Drehfalle belastet. Der Sperrklinkenhebel ist durch eine weitere Feder in Öffnungsrichtung belastet. Das Öffnen des Schlosses wird durch die formschlüssige Verbindung zu einem Sperrhebel verhindert. Der Sperrhebel ist durch eine weitere Feder in Schließrichtung belastet. Dieser Sperrhebel kann mittels eines Hubmagneten außer Eingriff mit dem Sperrklinkenhebel gebracht werden, so dass der Sperrklinkenhebel mit der Sperrklinke aus dem Eingriffsbereich der Drehfalle schwenkt und diese öffnet. Beim Schließen der Tür dreht der nicht dargestellte Schließbügel die Drehfalle in Schließrichtung. Dabei wird nur die Sperrklinke, ohne Sperrklinkenhebel in Öffnungsrichtung bewegt und durch die Sperrklinkenfeder sofort wieder geschlossen.
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In dieser Ausführungsform sind jedoch die Sperrklinke und die Drehfalle derart zueinander angeordnet, dass die Drehfalle auf die Sperrklinke ein Drehmoment in Öffnungsrichtung erzeugt. Dies wird durch das Kräfteparallelogramm in
2 der
US 3,386,761 detailliert dargestellt. Diese Anordnung beinhaltet jedoch den Nachteil, dass sich die Sperrklinke bei starken Vibrationskräften in Öffnungsrichtung bewegen kann. Durch die Bewegung der Sperrklinke in Öffnungsrichtung wird die Blockierung der Drehfalle aufgehoben, so dass sich das Schloss und somit die Fahrzeugtür öffnen kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sperrwerk zu schaffen, welches beim Schließen eine geringe Geräuschentwicklung hat, jedoch auch bei Vibrationen und anderen mechanischen Einflüssen die Tür sicher in geschlossener Position hält.
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Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich das erfindungsgemäße Sperrwerk durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale aus. Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Das erfindungsgemäße Sperrwerk besteht u. a. aus einer Drehfalle und einer Sperrklinkenmechanik, die meist Bestandteil eines Kraftfahrzeugschlosses sind. Diese Kraftfahrzeugschlösser halten in Verbindung mit einem Schließbügel Kraftfahrzeugtüren, -Kofferraumdeckel, Kofferraumhauben, Motorhauben, Heckdeckel oder Schiebetüren in geschlossener Position, bzw. lassen sich mittels der Schlösser öffnen. Dabei steht der Begriff Kraftfahrzeugtür für alle Elemente, die Öffnungen in Fahrzeugen abdecken.
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Bei Seitentüren sind die Schlösser mit den Sperrwerken meist in den Türen montiert, wobei der korrespondierende Schießbügel an der Karosserie, vorzugsweise an der B- oder C-Säule, befestigt ist. Bei Heckklappendeckel hingegen ist das Schloss mit dem Sperrwerk an der Karosserie befestigt, wobei der Schließbügel am beweglichen Teil, dem Heckdeckel moniert ist. Die Positionierung der Komponenten hat somit keinen Einfluss auf die Erfindung. Das gleiche gilt für die geometrische Form des Schließbügels. Als Schließbügel werden alle Elemente bezeichnet, z. B. auch Schließbolzen oder Schließkeile, die mit dem Sperrwerk eine formschlüssige Verbindung eingehen.
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Das erfindungsgemäße Sperrwerk besteht aus einer Drehfalle und einer Sperrklinkenmechanik. Die Drehfalle steht bei geschlossener Tür mit dem Schließbügel in formschlüssiger Verbindung. Beim Öffnen der Tür wird dieser Formschluss gelöst. Die Drehfalle ist vorzugsweise ein U-förmiges Element, das schwenkbar gelagert ist. Eine Feder belastet die Drehfalle in Öffnungsrichtung. Beim Schließvorgang drückt der Schließbügel auf einen Schenkel der U-förmigen Drehfalle, wodurch der andere Schenkel der Drehfalle um den Schließbügel rotiert und damit eine formschlüssige Verbindung mit dem Schließbügel eingeht. Diese Position der Drehfalle wird bei geschlossener Tür durch eine Sperrklinke fixiert. Sowohl die Sperrklinkenfeder, als auch die Türdichtung üben über den Schließbügel und der Drehfalle Druck auf die Sperrklinke aus. Erzeugt die Kraft der Drehfalle auf die Sperrklinke ein Drehmoment, das den Formschluss zwischen Sperrklinke und Drehfalle stabilisiert, z. B. weil die Drehfalle die Sperrklinke gegen einen festen Anschlag drückt, wird diese Belastungsrichtung als „in Schließrichtung” bezeichnet. Als Öffnungsrichtung wird die Bewegungsrichtung bezeichnet, bei der die Drehfalle die Sperrklinke, bzw. die Sperrklinkenbaugruppe in die Richtung drückt, in der die Sperrklinke außer Eingriff mit der Drehfalle gebracht wird.
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Der Kernpunkt der Erfindung besteht nun darin, die Kontaktflächen zwischen Drehfalle, Sperrklinke und Sperrklinkenhebel, und deren Drehpunkte derart anzuordnen, dass die Kraft der Drehfalle, die auf die Sperrklinke wirkt, ein Drehmoment erzeugt, das die Blockierung zwischen Sperrklinke und Drehfalle verstärkt. Gleichzeitig erzeugt die gleiche Kraft der Drehfalle, ein Drehmoment auf die Baugruppe von Sperrklinkenhebel und Sperrklinke, durch die die Baugruppe aus Sperrklinkenhebel und Sperrklinke in Öffnungsrichtung belastet ist.
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Erzeugt wird die Kraft, die von der Drehfalle auf die Sperrklinke übertragen wird, von einer Drehfallenfeder und der Türdichtung. Die Drehfallenfeder greift direkt an der Drehfalle an und erzeugt ein Drehmoment das die Drehfalle ich Öffnungsrichtung belastet. Eine weitaus höhere Kraft wird, bei geschlossener Tür, durch die Türdichtung erzeugt. Die Türdichtung, die zwischen Karosserie und Tür angeordnet ist, erzeugt eine Kraft über die Türstruktur, auch als Türrahmen bezeichnet, auf das Schloss, insbesondere auf das Sperrwerk, insbesondere auf die Drehfalle. Bei geschlossener Tür steht die Drehfalle in formschlüssiger Verbindung mit dem Schließbügel, wodurch der Kraftfluss geschlossen ist. Die so erzeugte Kraft wird von der Drehfalle auf die Sperrklinke bzw. auf die Baugruppe aus Sperrklinkenhebel und Sperrklinke übertragen.
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Sowohl Sperrklinke als auch Sperrklinkenhebel werden durch eine Feder in Richtung Drehfalle belastet. Die Sperrklinke ist derart geformt, dass diese auf dem Sperrklinkenhebel gelagert ist und eine Kontur aufweißt, die in formschlüssiger Verbindung mit einer Kontur des Sperrklinkenhebels steht. Die Federkraft der Drehfallenfeder wird nun auf diese Kontur der Sperrklinke und direkt weiter über die Sperrklinkenhebelkontur auf den Sperrklinkenhebel übertragen, der dadurch in Richtung Drehfalle belastet ist.
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Sowohl Drehfalle als auch Sperrklinke und Sperrklinkenhebel sind derart gestaltet, dass die Drehfalle auf die Baugruppe aus Sperrklinkenhebel und Sperrklinke ein Drehmoment erzeugt, dass die Baugruppe in Öffnungsrichtung belastet. Bei geschlossener Tür wird die Bewegung der Sperrklinken-Sperrklinkenhebel-Baugruppe in Öffnungsrichtung durch den Sperrhebel verhindert. Dies erfolgt dadurch, dass der Sperrhebel den Sperrklinkenhebel in Öffnungsrichtung blockiert. Beim Öffnungsvorgang wird der Sperrhebel aus der Bahn des Sperrklinkenhebels geschwenkt, wodurch der Formschluss aufgehoben wird und die Sperrklinken-Sperrklinkenhebel-Baugruppe sich in Öffnungsrichtung bewegt.
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Der Sperrhebel wird durch eine Feder in die Richtung belastet, in der er den Sperrklinkenhebel blockiert. Durch einen motorischen Antrieb oder auch manuell kann der Sperrhebel außer Eingriff mit dem Sperrklinkenhebel gebracht werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden an hand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Von den zugehörigen Zeichnungen zeigt:
| Fig. 1 | ein Sperrwerk in geöffneter Position; |
| Fig. 2 | das Sperrwerk gemäß Fig. 1 während des Schließvorganges; |
| Fig. 3 | das Sperrwerk gemäß Fig. 1 in Hauptraststellung; |
| Fig. 4 | einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 3; |
| Fig. 5 | das Sperrwerk gemäß Fig. 3 mit ausgehobenem Sperrhebel. |
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes Sperrwerk in geöffneter Position. Der Schießbügel 2 befindet sich nicht im Eingriff mit der Drehfalle 1. Die Sperrklinke 3 ist auf dem Sperrklinkendorn 7 gelagert, wobei die Sperrklinkendorn 7 auf dem Sperrklinkenhebel 4 positioniert ist. Der Sperrklinkenhebel 4 ist auf einem Dorn 8 schwenkbar gelagert. Die Kraft der Sperrklinkenfeder 5 greift am Hebelarm 9 der Sperrklinke 3 an und wird auf den Hebelarm 10 des Sperrklinkenhebels 4 übertragen. Dies bewirkt eine Bewegung des Sperrklinkenhebels 4 im Uhrzeigersinn. Die Bewegung des Sperrklinkenhebels 4 wird über den Blockadehebelarm 11, der gegen die Kontur 12 des Sperrhebels 6 stößt, gestoppt. Eine Sperrhebelfeder 13 belastet den Sperrhebel 6 in Schließrichtung.
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Beim Schließen des Sperrwerks bewegt sich der Schließbügel 2, wie in 2 dargestellt, in das Einlaufmaul 14 der Drehfalle 1. Dabei drückt der Schließbügel 2 auf die Kontur 15 der Drehfalle 1, wodurch sich die Drehfalle 1 um den Drehfallendorn 16 in Schließrichtung bewegt. Parallel dazu schwenkt die Kontur 18 der Drehfalle die Sperrklinke 3 über deren Kontur 17 gegen den Uhrzeigersinn in Öffnungsrichtung. Dies erfolgt gegen die Kraft der Sperrklinkenfeder 5. Besonders deutlich wird in 2, dass während des Schließvorgangs nur die Sperrklinke 3 um den Sperrklinkendorn 7 schwenkt, wobei der Sperrklinkenhebel 4 in seiner Position bleibt. Nachdem die Drehfalle 1 ihre Endposition erreicht hat, fällt die Sperrklinke 3 aufgrund der Federkraft der Feder 5 wieder in Ihre Ursprungslage (siehe 3). Aufgrund der geringen Masse der Sperrklinke 3 entstehen beim Auftreffen auf dem Sperrklinkenhebel 4 nur ein geringen Geräusch.
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In 3 ist das Sperrwerk in geschlossener Position dargestellt. Hier drückt die Drehfalle 1 über die Druckkontur 23 auf die Sperrkontur 19 der Sperrklinke 3. Der Angriffspunkt an der Sperrklinkenkontur 19, an dem die Druckkontur 23 der Drehfalle 1 angreift und der Drehpunkt 7 auf der die Sperrklinke 1 gelagert ist, ist so zueinander angeordnet, dass der Hebelarm 9 der Sperrklinke 3 den Hebelarm 10 des Sperrklinkenhebels 4 belastet. Der Sperrhebel 6 blockiert mit der Kontur 12 über den Blockierarm 11 den Sperrklinkenhebel 4. Aufgrund dieser Zuordnung blockiert die Sperrklinke 3 in Verbindung mit dem Sperrklinkenhebel 4 und dem Sperrhebel 6 die Bewegung der Drehfalle 1 in Öffnungsposition.
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In 4 ist die Drehfalle 1, die Sperrklinke 3, der Sperrklinkenhebel 4 und der Sperrhebel 6 vergrößert dargestellt. Die Richtung der Kraft, die von der Drehfalle 1 auf die Sperrklinke 3 ausgeübt wird, ist in dieser Ansicht durch den Pfeil 20 dargestellt. Die Kraftrichtung 20 verläuft zwischen dem Drehpunkt 7 der Sperrklinke 3 und dem Drehpunkt 8 des Sperrklinkenhebels 4. Dies bewirkt, dass auf die Sperrklinke 3 ein Drehmoment im Uhrzeigersinn erzeugt wird. Auch bei Vibrationen versucht die Sperrklinke 3 sich immer in Richtung Uhrzeigersinn zu bewegen. Diese Bewegung der Sperrklinke 3 wird jedoch durch den Hebelarm 10 des Sperrklinkenhebels 4 und den Hebelarm 9 der Sperrklinke 3 formschlüssig blockiert. Somit wird auf die Sperrklinke 3 in geschlossener Position ein Drehmoment in Schließrichtung erzeugt. Wird hingegen ein Drehmoment gegen den Uhrzeigersinn erzeugt, kann die Sperrklinke gegen die Federkraft der Sperrklinkenfeder 5 ausweichen. In diesem Fall wird ein Drehmoment in Öffnungsrichtung erzeugt.
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Da die Sperrklinke
3 auf dem Sperrklinkenhebel
4 gelagert ist, wird bei Belastung der Sperrklinke
3 gleichzeitig ein Drehmoment auf den Sperrklinkenhebel
4 erzeugt. Bei dieser Anordnung der Drehpunkte
7,
8 und der Ausrichtung der Kraft gemäß Pfeil
20 wirkt dieses Drehmoment bezogen auf den Drehpunkt
8 gegen den Uhrzeigersinn. Die Bewegung des Sperrklinkenhebels
4 wird jedoch durch die Blockierung des Sperrklinkenhebels
4 durch die Sperrkontur
21 am Sperrhebel
6 gestoppt. Der Sperrhebel
6 ist jedoch um den Drehpunkt
22 schwenkbar (siehe
5). In der Ansicht von
5 ist der Sperrhebel
6 außer Eingriff mit dem Sperrklinkenhebel
6. Das zuvor erläuterte Drehmoment auf den Sperrklinkenhebel
4, das gegen den Uhrzeigersinn um den Drehpunkt
8 wirkt, dreht die Baugruppe aus Sperrklinkenhebel
4 und Sperrklinke
3 außerhalb der Eingriffsbereich der Drehfalle
1 und somit in Öffnungsrichtung. Wirkt das Drehmoment auf den Sperrklinkenhebel
4 gegen den Uhrzeigersinn, wird die Baugruppe aus Sperrklinkenhebel
4 und Sperrklinke in den Bereich der Drehfalle
1 und somit in Schließrichtung belastet. Bezugszeichenliste:
| 1 | Drehfalle |
| 2 | Schließbügel |
| 3 | Sperrklinke |
| 4 | Sperrklinkenhebel |
| 5 | Sperrklinkenfeder |
| 6 | Sperrhebel |
| 7 | Sperrklinkendorn |
| 8 | Dorn des Sperrklinkenhebels |
| 9 | Hebelarm der Sperrklinke |
| 10 | Hebelarm des Sperrklinkenhebels |
| 11 | Blockadehebelarm |
| 12 | Kontur am Sperrhebel |
| 13 | Sperrhebelfeder |
| 14 | Einlaufmaul der Drehfalle |
| 15 | Kontur an der Drehfalle |
| 16 | Drehfallendorn |
| 17 | Kontur an der Sperrklinke |
| 18 | Kontur an der Drehfalle |
| 19 | Sperrkontur an der Sperrklinke |
| 20 | Kraftrichtung der von der Drehfalle auf die Sperrklinke übertragenden Kraft |
| 21 | Sperrkontur am Sperrhebel |
| 22 | Sperrhebeldorn |
| 23 | Druckkontur |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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