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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Türschließsystem, insbesondere für eine Kraftfahrzeugtür. Herkömmlicherweise umfasst ein Türschließsystem einen an einem Türblatt angebrachten Sperrmechanismus wie etwa einen verschiebbaren Riegel, der einen scharnierfernen Rand des Türblatts lösbar in einem Türrahmen verankert, sowie je einen Türgriff an Außen- und Innenseite des Türblatts, die mechanisch an den Sperrmechanismus gekoppelt sind, um diesen in eine Freigabestellung bewegen zu können, in der die Verankerung am Türrahmen gelöst ist und das Türblatt aufgeschwenkt werden kann. Ferner ist ein Türschloss vorgesehen, das in einem abgeschlossenen Zustand die Betätigung des Türgriffs zumindest an der Türaußenseite sperrt, so dass die Tür im abgeschlossenen Zustand von außen nicht geöffnet werden kann.
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Herkömmliche mechanische Türschlösser werden zunehmend durch drahtlos gesteuerte elektronische Sicherungen ersetzt, die bei Empfang eines Fernsteuerungssignals ein elektrisches Ausgangssignal liefern, welches anzeigt, ob der Urheber des Fernsteuerungssignals legitimiert ist, die Tür zu öffnen oder nicht und mit dem gegebenenfalls ein elektrisch betätigter Sperrmechanismus angesteuert wird.
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Aus Kostengründen ist wäre es wünschenswert, auf eine gleichzeitige mechanische Ansteuerungsmöglichkeit für einen solchen Sperrmechanismus verzichten zu können. Dabei ergibt sich jedoch das Problem, dass, wenn ein Kraftfahrzeug in einen Unfall verwickelt ist und infolgedessen sein elektrisches Bordnetz ausfällt, auch keine Energie zum Antreiben des Sperrmechanismus zur Verfügung steht und ein Öffnen der Tür mittels des elektrisch betätigten Sperrmechanismus unmöglich wird. Daher kann auf die Möglichkeit zur mechanischen Ansteuerung nicht ohne weiteres verzichtet werden.
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DE 10 2007 010 583 A1 offenbart ein Türschließsystem mit einem außenseitigen Türgriff, an den ein Generator gekoppelt ist, um bei Betätigung des Türgriffs elektrische Energie zu liefern, mit der einerseits eine Authentifizierungseinrichtung zum Überprüfen der Legimiation des Senders eines Funksignals und, bei erfolgreicher Legitimation, anschließend der Sperrmechanismus angetrieben werden kann, um ein Öffnen der Tür freizugeben.
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Dieses herkömmliche Türsystem ermöglicht zwar das Öffnen des Fahrzeugs von außen, falls, beispielsweise aufgrund eines Batterieversagens, das elektrische Bordnetz ausgefallen ist, nicht aber das Öffnen der Türen von innen bei einem Unfall. Außerdem macht die zum Antreiben des Generators erforderliche Kraft die Bewegung des Türgriffs beschwerlich.
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Aufgabe der Erfindung ist, eine Beeinträchtigung der Handhabbarkeit des Türgriffs zu vermeiden, wenn das Bordnetz eines das Türschließsystem verwendenden Fahrzeugs intakt ist.
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Bei intaktem Bordnetz steht dessen Energie zur Verfügung, um einen elektrischen Antrieb des Sperrmechanismus zu versorgen. Bei einem erfindungsgemäßen Türschließsystem mit einem bewegbaren Türgriff, einem durch eine Bewegung des Türgriffs antreibbaren Generator, einen Sperrmechanismus und einem elektrischen Antrieb, der bei Wegfall einer Energieversorgung durch ein Bordnetz durch den Generator mit Betriebsenergie zum Bewegen des Sperrmechanismus zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Freigabestellung versorgbar ist, ist der Türgriff mit dem Generator über eine Kupplung verbunden. Wenn diese Kupplung bei intaktem Bordnetz offen ist und nur im Falle eines Defektes des Bordnetzes geschlossen wird, wird keine Kraft zum Antreiben des Generators benötigt, solange das Bordnetz intakt ist, so dass unter normalen Betriebsbedingungen ein müheloses Entriegeln der Tür möglich ist.
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Die Kupplung kann grundsätzlich eine formschlüssige oder eine reibschlüssige Kupplung sein. Eine formschlüssige Kupplung ist bevorzugt, da sie auf kleinem Bauraum die Übertragung größerer Drehmomente ermöglicht als eine reibschlüssige Kupplung.
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Um ein unbeabsichtigtes Schließen der Kupplung zu vermeiden, ist es zweckmäßig, wenn die Kupplung nur schließbar ist, wenn sich der Türgriff in einer Kupplungsschließstellung befindet, und die Kupplungsschließstellung durch ein Auslenken des Türgriffs aus einer Ruhestellung erreichbar ist.
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Um den mechanischen Aufbau des Türschließsystems einfach zu halten, ist vorzugsweise die Richtung, in die der Türgriff zum Schließen der Kupplung aus der Ruhestellung ausgelenkt werden muss, dieselbe, in die er auch zum Öffnen der Tür ausgelenkt werden muss.
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Eine reguläre Öffnungsstellung des Türgriffs, in der der Sperrmechanismus in die Freigabestellung übergeht, kann zweckmäßigerweise durch einen Schalter definiert sein, der an den Türgriff gekoppelt ist, um, wenn der Türgriff die reguläre Öffnungsstellung erreicht, durch diesen geschlossen zu werden und den Sperrmechanismus mit Betriebsenergie des Bordnetzes zum Bewegen in die Freigabestellung zu versorgen.
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Vorzugsweise liegt die reguläre Öffnungsstellung auf dem Verstellweg des Türgriffs zwischen der Ruhestellung und der Kupplungsschließstellung, so dass, wenn das Bordnetz intakt ist, die Tür entriegelt wird, bevor der Türgriff die Kupplungsschließstellung erreicht.
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Ein Federelement kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, um ein Schließen der Kupplung anzutreiben, wenn der Türgriff die Kupplungsschließstellung erreicht.
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Die Kupplung kann unter anderem einen mit dem Türgriff bewegbaren Zahnradsektor umfassen, der in der Kupplungsschließstellung im Eingriff und in der Ruhestellung außer Eingriff mit einem Zahnrad des Generators ist.
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Des Weiteren kann die Kupplung ein wenigstens auf einem Sektor seines Umfangs Zähne tragendes Rad, eine das Rad tragende und an den Türgriff drehgekoppelte Welle sowie ein Verbindungselement umfassen, das in der Kupplungsschließstellung in überlappende Aussparungen des Rades und der Welle einführbar ist, um die benötigte kraftübertragende Verbindung zwischen Türgriff und Generator herzustellen.
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Das Verbindungselement ist vorzugsweise federbeaufschlagt, um in der Kupplungsschließstellung selbsttätig in die überlappenden Aussparungen einzurücken.
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Im offenen Zustand der Kupplung ist das Verbindungselement vorzugsweise platzsparend in der Aussparung der Welle versenkt.
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Die Aussparung des Rades ist vorzugsweise radial nach außen offen, um durch ein Einführen eines Werkzeugs und Zurückdrängen des Verbindungselements die Kupplung im Bedarfsfall leicht wieder öffnen zu können.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Aus dieser Beschreibung und den Figuren gehen auch Merkmale der Ausführungsbeispiele hervor, die nicht in den Ansprüchen erwähnt sind. Solche Merkmale können auch in anderen als den hier spezifisch offenbarten Kombinationen auftreten. Die Tatsache, dass mehrere solche Merkmale in einem gleichen Satz oder in einer anderen Art von Textzusammenhang miteinander erwähnt sind, rechtfertigt daher nicht den Schluss, dass sie nur in der spezifisch offenbarten Kombination auftreten können; stattdessen ist grundsätzlich davon auszugehen, dass von mehreren solchen Merkmalen auch einzelne weggelassen oder abgewandelt werden können, sofern dies die Funktionsfähigkeit der Erfindung nicht in Frage stellt. Es zeigen:
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1 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Türschließsystems;
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2 eine schematische Draufsicht auf Teile des Türschließsystems in Ruhestellung gemäß einer ersten Ausgestaltung;
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3 eine zu 2 analoge Draufsicht gemäß der ersten Ausgestaltung bei Erreichen der Kupplungsschließstellung;
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4 eine zu 2 analoge Ansicht von Teilen des Türschließsystems in der Ruhestellung gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung;
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5 die zweite Ausgestaltung bei Erreichen einer regulären Öffnungsstellung;
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6 die zweite Ausgestaltung der Erfindung bei Erreichen der Kupplungsschließstellung; und
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7 die zweite Ausgestaltung beim Öffnen der Kupplung.
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes Türschließsystem in einer schematischen perspektivischen Ansicht. In eine Innenseitenverkleidung eines in der Figur nicht dargestellten Türblatts einer Kraftfahrzeugtür ist in an sich bekannter Weise eine zur Fahrgastzelle hin offene Griffmulde 1 eingelassen, in der ein Türgriff 2 um eine Achse 3 schwenkbar montiert ist. Entlang der Achse 3 erstreckt sich eine an dem Türblatt drehbar gelagerte und mit dem Türgriff 2 drehfest verbundene Welle 4. An der Welle 4 ist ein Nocken 5 angebracht, der, wenn der Türgriff 2 aus der in der Figur gezeigten Ruhestellung entsprechend einem Pfeil 6 in eine reguläre Öffnungsstellung ausgelenkt wird, einen Schalter 7 betätigt. Der Weg des Türgriffs 2 von der Ruhestellung in die reguläre Öffnungsstellung entspricht einem Teil der tatsächlichen Schwenkbewegungsfreiheit des Türgriffs 2. Wenn der Schalter 7 durch den Nocken 5 eingedrückt ist, schließt er einen Stromkreis, der einen elektrischen Antrieb 8 mit einer (nicht dargestellten) Fahrzeugbatterie verbindet. Der auf diese Weise mit Strom versorgte Antrieb 8 versetzt einen Riegel 9 aus einer Verriegelungsstellung, in der er ein Öffnen der Tür blockiert, in eine Freigabestellung, in der die Tür aufgeschwenkt werden kann. Der Riegel 9 ist hier der Einfachheit halber als ein längsverschieblicher gerader Stift dargestellt, doch versteht sich, dass er beliebige andere auf dem Gebiet der Schließsysteme für Kraftfahrzeugtüren bekannte Formen haben und auch in anderer Weise, z. B. durch Schwenken um eine Achse, zwischen Verriegelungsstellung und Freigabestellung bewegbar sein kann.
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Die Welle 4 trägt ferner ein Rad 10, das auf einem Sektor 11 seines Umfangs Zähne trägt. Eng benachbart zu dem Rad 10 ist ein Zahnrad 12 angeordnet, das, wenn es im Eingriff mit den Zähnen des Sektors 11 rotiert, einen Generator 13 antreibt. Der Generator 13 ist über eine elektrische Leitung 14 mit dem Antrieb 8 verbunden, und der Antrieb 8 ist auch durch elektrische Energie des Generators 13 betreibbar, um den Riegel 9 in die Freigabestellung zu verschieben.
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Die Arbeitsweise des Türschließsystems gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung wird deutlicher anhand der 2 und 3, die einige der oben erwähnten Komponenten in einer Draufsicht in Richtung der Achse 3 zeigen. Das Rad 10 ist dieser Ausgestaltung zufolge mit der Welle 4 drehfest verbunden, und in der in 2 gezeigten Ruhestellung ist sein gezahnter Sektor 11 außer Eingriff mit dem Zahnrad 12. Der Sektor 11 und das Zahnrad 12 fungieren hier als eine formschlüssige, lösbare Kupplung zwischen dem Türgriff 2 und dem Generator 13. In der Ruhestellung der 2 sind der Sektor 11 und das Zahnrad 12 außer Eingriff, d. h. die von ihnen gebildete Kupplung ist offen. Wenn der Türgriff 2 nun in Richtung des Pfeils 6 geschwenkt wird, gelangt zunächst der Nocken 5 in Kontakt mit dem Schalter 7. In der in 3 gezeigten Stellung ist der Schalter 7 durch den Kontakt mit dem Nocken 5 geschlossen, aber die Zähne des Sektors 11 greifen noch nicht in das Zahnrad 12 ein. Wenn das Bordnetz des Fahrzeugs intakt ist, wird in dieser Stellung über den Schalter 7 der Antrieb 8 mit elektrischer Energie von der Fahrzeugbatterie versorgt, und der Riegel 9 geht in die Freigabestellung über. Dies ist für einen Benutzer, der den Türgriff 2 betätigt, deutlich zu spüren, denn Dichtungen, die in der Verriegelungsstellung in fachüblicher Weise zwischen dem Türblatt und einem es umgebenden Rahmen der Fahrzeugkarosserie gestaucht sind, entspannen sich und drücken dabei das Türblatt ein Stück weit aus den Rahmen heraus, sobald der Riegel 9 die Freigabestellung erreicht hat.
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Wenn der Benutzer den Türgriff 2 über die in 3 gezeigte Stellung hinaus schwenkt, spürt er den Widerstand, den bei Schließen der Kupplung zwischen Sektor 11 und Zahnrad 12 der Generator 13 auf den Türgriff 2 ausübt. Da die Tür zu diesem Zeitpunkt fühlbar entriegelt ist, nimmt der Benutzer diesen Widerstand als Anschlag wahr, beendet die Drehung des Türgriffs 2 und drückt die Tür auf.
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Wenn jedoch nach einem Unfall oder aus anderen Gründen das Bordnetz des Fahrzeugs gestört ist und die Batterie keine Energie an den Antrieb 8 liefern kann, passiert der Türgriff 2 die in 3 gezeigte Stellung, ohne dass der Riegel 9 in die Freigabestellung übergeht. Da der Benutzer keine Entriegelung der Tür spürt, schwenkt er intuitiv den Türgriff 2 weiter, so dass der Sektor 11 mit dem Zahnrad 12 in Eingriff gelangt und durch die weitere Drehung des Türgriffs 2 der Generator 13 angetrieben wird. Sobald dieser die für die Betätigung des Antriebs 8 erforderliche Energie geliefert hat, geht der Riegel 9 in die Freigabestellung über.
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Es ist möglich, dass die durch einmaliges Schwenken des Türgriffs 2 bis in eine der Spitze eines Pfeils 15 in 1 entsprechende Anschlagstellung nicht ausreicht, um diese Energie zu erzeugen. In diesem Fall kann jedoch durch mehrmaliges Hin- und Herschwenken des Türgriffs 2 die benötigte Energiemenge bereitgestellt werden.
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4 zeigt eine zu 2 analoge Draufsicht auf Teile des Türschließsystems gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung. Anders als in der Ausgestaltung der 2 und 3 ist das Rad 10 hier nicht dauerhaft drehfest mit der Welle 4 verbunden, und sein Sektor 11 befindet sich bereits im Eingriff mit dem Zahnrad 12, wenn der Türgriff 2, wie in 4 gezeigt, in der Ruhestellung ist.
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Die Welle 4 ist hier mit einer diametral orientieren Sackbohrung 16 versehen, die einen Kupplungsstift 17 und eine Druckfeder 18 aufnimmt. Die Druckfeder 18 treibt den Kupplungsstift 17 gegen eine innere Umfangsfläche des Rades 10. Das Rad 10 ist mit einer radialen Bohrung 19 versehen, die in der Ruhestellung nicht oder zumindest nicht soweit mit der Sackbohrung 16 überlappt, dass der Kupplungsstift 17 dem Druck der Feder 18 folgend in die Bohrung 19 einrücken könnte.
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5 zeigt analog zu 3 den Türgriff 2 in einer Stellung, in der der Nocken 5 den Schalter 7 geschlossen hält. Die Sackbohrung 16 und die Bohrung 19 überschneiden sich zwar, doch ist die Überschneidung nicht vollständig genug, um ein Einrücken des Kupplungsstifts 17 in die Bohrung 19 zu ermöglichen.
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Das Rad 10 ist, gebremst z. B. durch den Widerstand des Generators 13, der Drehung der Welle 4 nicht gefolgt. Die Drehung des Türgriffs 2 zwischen der Ruhestellung der 4 und der regulären Öffnungsstellung der 5 ist daher nicht durch den Widerstand des Generators 13 behindert.
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6 zeigt den Türgriff 2 in einer geringfügig über die reguläre Öffnungsstellung hinaus geschwenkten Konfiguration. Die Überlappung zwischen der Sackbohrung 16 und der Bohrung 19 ist nun so vollständig, dass der Kupplungsstift 17 in die Bohrung 19 eingerückt ist und so das Rad 10 formschlüssig an die Welle 4 koppelt. Mit anderen Worten: 6 zeigt eine Schließstellung der von den Bohrungen 16, 19 und dem Kupplungsstift 17 gebildeten Kupplung.
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Wenn der Benutzer nun den Türgriff 2 noch weiter, z. B. bis in die Konfiguration der 7, schwenkt, nehmen die Zähne des Sektors 11 das Zahnrad 12 mit, der Generator 13 wird angetrieben und liefert den zum Verschieben des Riegels 9 in die Freigabestellung nötigen Strom.
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Nachdem auf diese Weise die Tür erfolgreich entriegelt ist, kann die Kupplung zwischen Welle 4 und Rad 10 wieder gelöst werden, indem ein Stift 20 in die nun im Innern der Griffmulde 1 befindliche und daher von der Fahrgastzelle her gut erreichbare Bohrung 19 eingeführt wird und den Kupplungsstift 17 in die Sackbohrung 16 zurückdrängt.
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Nachdem so Welle 4 und Rad 10 wieder entkoppelt worden sind, kann der Türgriff 2 in die Ruhestellung der 4 zurückgeschwenkt werden, doch das Rad 10 erreicht nicht wieder die Ausgangsstellung der 4, sondern bleibt in der Stellung der 7 zurück. Dies ist für eine neuerliche Nutzung des Generators 13 jedoch nicht weiter störend. Zwar muss nun der Türgriff 2 bis in die Stellung der 7 ausgeschwenkt werden, um die Kupplung zwischen Welle 4 und Rad 10 wieder herbeizuführen, doch kann dann der Generator 13 angetrieben werden, indem der Türgriff 2 in die Ruhestellung zurückgedrängt oder anschließend ein zweites Mal von der Ruhestellung in die Stellung der 7 geschwenkt wird.
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Wenn, wie in 1 gezeigt, das Rad 10 teilweise durch eine Wand 21 der Griffmulde hindurch in dessen zur Fahrgastzelle hin offenen Innenraum hineinragt, ist einerseits das Zahnrad 12 im Innern des Türblatts verborgen, andererseits ist die Bohrung 19 von der Fahrgastzelle aus frei zugänglich, so dass ein Entriegeln des Kupplungsstifts 17 möglich ist, ohne dass dafür Teile der Tür demontiert werden müssen.
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Wenn nach dem Entriegeln des Kupplungsstifts 17 das Rad 10 in der in 7 gezeigten Orientierung zurückbleibt, so hat dies den Vorteil, dass ein neuerliches Verrasten des Kupplungsstifts 17 nicht bereits, wie in 6 gezeigt, knapp jenseits der regulären Öffnungsstellung stattfindet, sondern erst, wenn der Türgriff 2 weit über die reguläre Öffnungsstellung hinaus geschwenkt ist und nahezu eine zur Ruhestellung entgegengesetzte Anschlagstellung seiner Bahn erreicht hat.
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Um die Wahrscheinlichkeit eines unbeabsichtigten Einrastens des Kupplungsstifts 17 in die Bohrung 19 weiter zu reduzieren, kann weiterhin vorgesehen sein, dass nach Passieren der regulären Öffnungsstellung und vor Erreichen der Kupplungsschließstellung ein mechanischer Widerstand zu überwinden ist. Wenn die Kupplungsschließstellung der in 7 gezeigten Orientierung des Türgriffs 2 entspricht, kann ein solcher Widerstand z. B. durch einen die Drehung der Welle 4 behindernden elastischen Puffer gebildet sein. 1 zeigt als Beispiel einen solchen Puffer 22, der, wenn der Türgriff 2 die Stellung der 7 erreicht, gegen den Nocken 5 stößt und von diesem elastisch gestaucht wird. Natürlich könnte ein solcher Puffer auch mit einem beliebigen anderen Vorsprung der Welle 4 zusammenwirken. Sein Widerstand hält den Benutzer bei ordnungsgemäßem Funktionieren des Schalters 7 in der Regel davon ab, den Türgriff 2 so weit zu schwenken, dass es zur Verrastung des Kupplungsstifts 17 kommt. Wenn jedoch die reguläre Öffnungsstellung durchlaufen worden ist, ohne dass der Riegel 9 in die Freigabestellung übergegangen ist, ist damit zu rechnen, dass ein Benutzer den Türgriff 2 rein intuitiv gegen den Widerstand des Puffers 22 weiter schwenken wird, so dass schließlich die Kupplungsschließstellung erreicht wird und der Kupplungsstift 17 in die Bohrung 19 einrückt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Griffmulde
- 2
- Türgriff
- 3
- Achse
- 4
- Welle
- 5
- Nocken
- 6
- Pfeil
- 7
- Schalter
- 8
- Antrieb
- 9
- Riegel
- 10
- Rad
- 11
- Sektor
- 12
- Zahnrad
- 13
- Generator
- 14
- Leitung
- 15
- Pfeil
- 16
- Sackbohrung
- 17
- Kupplungsstift
- 18
- Druckfeder
- 19
- Bohrung
- 20
- Stift
- 21
- Wand
- 22
- Puffer
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007010583 A1 [0004]
