DE102012025336A1

DE102012025336A1 - Fahrzeugschlosseinrichtung für ein Fahrzeug unter Verwendung einer Kupplungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102012025336A1
Application number: DE102012025336.2A
Authority: DE
Inventors: Marion Schoch; Jean-Bernard Le Griffon
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2014-06-26
Also published as: CN104884718B; US10041276B2; US20150322697A1; CN104884718A; WO2014095077A2; ES2663388T3; WO2014095077A3; EP2935734B1; EP2935734A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugschlosseinrichtung (1) für ein Fahrzeug unter Verwendung einer Kupplungsvorrichtung zur lösbaren Verbindung einer Fahrzeugtüre (2) mit einem Fahrzeugstrukturteil (6), umfassend ein erstes Kupplungselement (10) mit zwei parallel gegeneinander verschiebbar gelagerten Schließkeilen (11, 12) mit Keilflächen (11b, 12b), wobei wenigstens einer der Schließkeile (11, 12) auf der keilseitigen Stirnseite (11a, 12a) mit einer Schließnase (11d, 12d) ausgebildet ist, und ein zweites mit dem ersten Kupplungselement (10) zusammenwirkendes zweites Kupplungselement (20) mit zwei, das erste Kupplungselement (10) zwischen sich aufnehmenden Haltebacken (21, 23) mit Keilflächen (22a, 24a) aufweisenden Keilnuten (22, 24), wobei mittels einer Antriebsvorrichtung (30) die Schließkeile (11, 12) durch auseinander verlagern mit ihren Keilflächen (11b, 12b) in die Keilnuten (22, 24) gedrückt werden und dabei die Schließnase (11d, 12d) in eine in einer Keilnut (22, 24) einer Haltebacke (21, 23) angeordneten Schließöffnung (22b, 24b) aufgenommen wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugschlosseinrichtung für ein Fahrzeug unter Verwendung einer Kupplungsvorrichtung gemäß der DE 10 2012 011 420 A1 .
Die aus der DE 10 2012 011 420 A1 bekannte Kupplungsvorrichtung eines Fahrzeugs zur lösbaren Verbindung eines schwenkbeweglich gelagerten Karosserieteils, insbesondere einer Fahrzeugtüre, Heck- oder Frontklappe mit einem Fahrzeugstrukturteil, umfasst ein erstes, mit zwei parallel gegeneinander verschiebbar gelagerten Schließkeilen mit Keilflächen ausgebildetes Kupplungselement und ein mit diesem zusammenwirkendes zweites Kupplungselement, wobei im gekoppelten Zustand der Kupplungsvorrichtung über aneinander liegende Keilflächen das erste und zweite Kupplungselement spielfrei gekoppelt sind. Das zweite Kupplungselement ist mit zwei, das erste Kupplungselement zwischen sich aufnehmenden Haltebacken mit Keilflächen aufweisenden Keilnuten ausgebildet, derart dass mittels einer motorischen Antriebsvorrichtung die Schließkeile durch auseinander verlagern mit ihren Keilflächen in die Keilnuten unter Anlage an deren Keilflächen gedrückt werden.
Mit dieser Kupplungsvorrichtung wird mit nur zwei Schließkeilen ein wirksamer Formschluss mit den Haltebacken des zweiten Kupplungselementes erzielt, nämlich in allen in der Ebene senkrecht zu den Schließkeilen liegenden Richtungen, sowohl in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) als auch in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung). In der Richtung, in der die Schließkeile in die Keilnuten der Haltebacken gefahren werden, besteht ein hoher Kraftschluss.
Ferner wird für diese aus der DE 10 2012 011 420 A1 bekannten Kupplungsvorrichtung vorgeschlagen, wenigstens einen der Schließkeile auf der einer Haltebacke gegenüberliegenden Seitenkante mit einer Schließnase auszubilden, die in eine entsprechende Schließöffnung in der diesen Schließkeil aufnehmenden Keilnut einer Haltebacke des zweiten Kupplungselements beim Verriegeln einfährt. Dadurch wird auch in Fahrzeugquerichtung (y-Richtung), also sowohl in Richtung des Fahrzeuginneren als auch nach außen ein vollständiger Formschluss zwischen den beiden Kupplungselementen bewirkt.
Schließlich ist bei einer Verwendung dieser bekannten Kupplungsvorrichtung zur lösbaren Kopplung einer geschlossenen Fahrzeugtüre mit einer B-Säule des Fahrzeugs ein übliches Fahrzeugschloss vorgesehen, wobei zur Betätigung des Fahrzeugschlosses als auch der Kupplungsvorrichtung ein Türinnen- und ein Türaußengriff vorgesehen ist. Der Einsatz sowohl einer Kupplungsvorrichtung als auch eines üblichen Fahrzeugschlosses führt zu hohen Material- und Montagekosten.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Fahrzeugschlosseinrichtung anzugeben, welche kostengünstig realisiert werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Fahrzeugschlosseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Hiernach wird als Fahrzeugschlosseinrichtung für ein Fahrzeug eine Kupplungsvorrichtung zur lösbaren Verbindung einer Fahrzeugtüre mit einem Fahrzeugstrukturteil mit folgenden Merkmalen verwendet:

– ein erstes Kupplungselement mit zwei parallel gegeneinander verschiebbar gelagerten Schließkeilen mit Keilflächen, wobei wenigstens einer der Schließkeile mit einer Schließnase ausgebildet ist, und
– ein zweites mit dem ersten Kupplungselement zusammenwirkendes zweites Kupplungselement mit zwei, das erste Kupplungselement) zwischen sich aufnehmenden Haltebacken mit Keilflächen aufweisenden Keilnuten, wobei mittels einer Antriebsvorrichtung die Schließkeile durch auseinander verlagern mit ihren Keilflächen in die Keilnuten gedrückt werden und dabei die Schließnase in eine in einer Haltebacke angeordneten Schließöffnung aufgenommen wird.

Bei dieser Fahrzeugschlosseinrichtung übernimmt die aus der DE 10 2012 011 420 A1 bekannte Kupplungsvorrichtung neben der Funktion der Kopplung der Fahrzeugtüre mit einer Karosserie-Säule, vorzugsweise der B-Säule auch die Funktion eines Fahrzeugschlosses, so dass auf ein herkömmliches Fahrzeugschloss verzichtet werden kann und dies zu Kosteneinsparungen führt.
Mit dieser die Fahrzeugschlossfunktion realisierenden Kopplung der Schließkeile mit den Schließbacken wird nicht nur ein Formschluss in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) und in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) bewirkt, sondern aufgrund der in eine Schließöffnung während der Verriegelung der ersten und zweiten Kupplungselemente einfahrenden Schließöffnung auch in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung). Damit eingeschlossen ist auch ein Formschluss bezüglich einer Drehung um Achsen in x-, y- und z-Richtung.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Schließnase auf einer keilseitigen Stirnseite des Schließkeils ausgebildet ist und die zugehörige Schließöffnung in einer Keilnut der Haltebacke angeordnet.
Alternativ ist weiterbildungsgemäß die Schließnase als Schließkeilführungselement ausgebildet, welche in z-Richtung in einer von jeweils dem Schließkeil und der Haltbacke gebildeten Halbnut geführt und mit dem auseinander Verlagern der Schließkeile aus einer eingezogenen Position in eine Schließöffnung der Haltebacke eingefahren wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:
1: eine schematische und perspektivische Darstellung einer Fahrzeugtüre, welche mittels einer erfindungsgemäßen Fahrzeugschlosseinrichtung mit einer B-Säule verbunden ist,
2 eine schematische und perspektivische Darstellung des gemäß 1 an der Fahrzeugtüre angeordneten ersten Kupplungselementes der als Fahrzeugschlosseinrichtung verwendeten Kupplungsvorrichtung,
3 eine schematische und perspektivische Darstellung eines Schließkeils mit Schließnase des ersten Kupplungselementes gemäß 2,
4 eine schematische und perspektivische Darstellung des gemäß 1 an der B-Säule angeordneten zweiten Kupplungselementes der als Fahrzeugschlosseinrichtung verwendeten Kupplungsvorrichtung,
5 eine schematische und perspektivische Teildarstellung eines ersten Kupplungselementes mit eingefahrenem Schließkeil in einer alternativen Ausführung der Schließnase,
6 eine perspektivische Darstellung des Schließkeilhalters nach 5 mit ausgefahrenem Schließkeil und ausgefahrener Schließnase, und
7 eine Detailansicht auf den Schließkeilhalter nach 6 im gekoppelten Zustand mit einer Haltebacke.
1 zeigt eine Fahrzeugtüre 2 eines Fahrzeugs 40, bspw. eines Kraftfahrzeugs, welche über eine Fahrzeugschlosseinrichtung 1 mit einer B-Säule des Fahrzeugs 40 im Sinne einer Schlossfunktion verbindbar ist und damit das Fahrzeug 40 verschließ- und verriegelbar ist.
Diese Fahrzeugschlosseinrichtung 1 stellt eine aus der DE 10 2012 011 420 bekannte Kupplungsvorrichtung dar und übernimmt die Fahrzeugschlossfunktion des Fahrzeugs 40. Diese Kupplungsvorrichtung 1 umfasst ein mit der Fahrzeugtüre 2 verbundenes erstes Kupplungselement 10 und ein an der B-Säule 6 montiertes zweites Kupplungselement 20, die zur Herstellung einer lösbaren Verbindung miteinander gekoppelt werden.
Die Fahrzeugtüre 2 ist in einer Sicht von außen dargestellt und zeigt einen Aufbau aus einem rahmen- und wannenartigen Türrahmen 3, im Folgenden äußeres Türinnenteil genannt und einem ebenso wannenartigen inneren Türinnenteil 4 mit Durchbrüchen, welches randseitig mit einem inneren umlaufenden Rand des äußeren Türinnenteils 3 verbunden ist und als Modulträger für Funktionsteile der Fahrzeugtüre 2 dient.
Mit dem Bezugszeichen 3a ist eine scharnierseitige bzw. anschlagseitige Stirnseite der Fahrzeugtüre 2 bzw. des äußeren Türinnenteils 3 bezeichnet, die über Scharniere (nicht dargestellt) mit einer A-Säule des Kraftfahrzeugs 40 schwenkbar angelenkt wird. Die gegenüberliegende Stirnseite 3b ist die schlossseitige Stirnseite der Fahrzeugtüre 2 bzw. des äußeren Türinnenteils 3. Nach außen wird die Fahrzeugtüre 2 durch ein Außenblech (nicht dargestellt) und nach innen durch eine Türinnenverkleidung komplettiert (nicht dargestellt), so dass im Bereich der inneren und äußeren Türinnenteile 3 und 4 ein Türkasten zur Aufnahme von Funktionsteilen und einer Fensterscheibe (nicht dargestellt) entsteht, wobei die Fensterscheibe sich über den oberen Rand 3c des äußeren Türinnenteils 3 hinaus erstreckt. Der untere Rand 3d des äußeren Türinnenteils 3 befindet sich im Bereich eines Schwellers des Fahrzeugs 40.
Die Fahrzeugtüre 2 gemäß 1 weist im oberen Bereich des äußeren Türinnenteils 3 ein die beiden Stirnseiten 3a und 3b in Fahrzeuglängsrichtung, also in x-Richtung verbindendes Türversteifungselement 5 auf, welches bspw. als U-Profil ausgebildet ist. Das eine Ende 5a dieses Türversteifungselementes 5 ist im oberen Bereich der scharnierseitigen Stirnseite 3a des äußeren Türinnenteils 3 angebunden, während das anderen Ende 5b mit der schlossseitigen Stirnseite 3b verbunden ist und gleichzeitig in dem ersten Kupplungselement 10 endet, welches im geschlossenen Zustand mit an der benachbarten B-Säule 6 angeordneten zweiten Kupplungselement 20 gekoppelt wird, so dass durch das Türversteifungselement 5 über das erste Kupplungselement 10 und das zweite Kupplungselement 20 ein Lastpfad entsteht und dadurch zum einen die Steifigkeit der Fahrzeugtüre 2 erhöht und zum anderen durch die Kraftkopplung über die beiden Kupplungselemente 10 und 20 mit der B-Säule 6 auch die Verwindungssteifigkeit der Fahrzeugkarosserie verbessert wird.
Im Folgenden wird der Aufbau sowie die Wirkungsweise des die Fahrzeugschlossfunktion übernehmenden Kupplungsvorrichtung 1 anhand der 2 bis 4 beschrieben.
2 zeigt das erste Kupplungselement 10 mit einem quaderförmigen Schließkeilhalter 13, an dessen Längsseiten jeweils ein Schließkeil 11 und 12 in jeweils einer Nut 13a des Schließkeilhalters 13 verschiebbar in z-Richtung gelagert sind. Die Schließkeile 11 und 12 sind jeweils an ihren freien Stirnseiten 11a und 12a unter Bildung von jeweils zwei Keilflächen 11b und 12b mit einem symmetrischen keilförmigen Querschnitt ausgebildet.
Ferner weisen die beiden Schließkeile 11 und 12 eine Schließnase 11c bzw. 12c auf, wie dies in 2 dargestellt ist; einen einzelnen Schließkeil 11 bzw. 12 zeigt 3. Hiernach steht diese Schließnase 11c bzw. 12c senkrecht mittig auf der Seitenkante 11a bzw. 12a und erstreckt sich daher in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung).
Der Schließkeilhalter 13 des ersten Kupplungselementes 10 ist an der Stirnseite 3b der Fahrzeugtüre 2 gemäß 1 angeordnet. Innerhalb der Fahrzeugtüre 2 sind eine motorische Antriebsvorrichtung 30 und eine Wirkverbindung zwischen den Schließkeilen 11 und 12 und dieser Antriebsvorrichtung 30 herstellende Wirkverbindungsmittel (in den Figuren nicht dargestellt) angeordnet. Diese Antriebsvorrichtung 30 ist über deren Gehäuse mit dem Türversteifungselement 5 verbunden.
Das zweite Kupplungselement 20 der Fahrzeugschlosseinrichtung 1 nach 4 umfasst zwei auf einer Grundplatte 25 zueinander beabstandet angeordnete Haltebacken 21 und 23, die zwischen sich den Schließkeilhalter 13 mit den beiden Schließkeilen 11 und 12 aufnehmen, wie dies in 1 dargestellt ist. Dieses zweite Kupplungselement 20 ist an einer in 4 schematisch angedeutet B-Säule 6 des Fahrzeugs 40 montiert, so dass durch das Schließen der Fahrzeugtüre 2 der Schließkeilhalter 13 mit den beiden Schließkeilen 11 und 12 zwischen die beiden Haltebacken 21 und 23 gemäß 1 gelangt und dort mit dem zweiten Kupplungselement 20 verriegelt bzw. gekoppelt wird. Hierzu weisen die beiden Haltebacken 21 und 23 jeweils eine Keilnut 22 bzw. 24 mit Keilflächen 22a bzw. 24a auf, in die zum Koppeln und Verriegeln der beiden Kupplungselemente 10 und 20 die Schließkeile 11 und 12 mittels der Antriebsvorrichtung 30 durch Ausfahren aus den Nuten 13a des Schließkeilhalters 13 gedrückt werden.
Gleichzeitig mit einem solchen Kopplungs- und Verriegelungsvorgang greifen auch die Schließnasen 11c und 12c der beiden Schließkeile 11 und 12 in eine Schließöffnung 22b und 24b der Keilnuten 22 und 24 der beiden Haltebacken 21 und 23 ein, wobei diese Schließöffnungen 22b und 24b formschlüssig an die Schließnasen 11c und 12c angepasst sind, um dadurch einen Formschluss in y-Richtung des Fahrzeugs 40, also sowohl nach innen als auch nach außen zu erreichen.
Mit einer solchen Kupplungsvorrichtung 1 mit einem ersten und zweiten Kupplungselement 10 bzw. 20 wird eine vollständige Fahrzeugschlossfunktion realisiert, wobei hierzu insbesondere die beiden in die Schließöffnungen 22b und 24b einfahrenden Schließnasen 11c und 12c der beiden Schließkeile 11 und 12 beitragen.
Es ist auch möglich nur einen der beiden Schließkeile 11 oder 12 mit einer solchen Schließnase 11c oder 12c auszubilden, ohne dadurch die Fahrzeugschlossfunktion einzuschränken.
In den 5, 6 und 7 ist eine alternative Ausführung einer Schließnase dargestellt.
Zur Führung der Schließkeile 11 und 12 in dem Schließkeilhalter 13 sind jeweils miteinander korrespondierende Halbkreisnuten 14 an dem Schließkeilhalter 13 und Halbkreisnuten 11d an dem Schließkeil 11 vorgesehen, so dass die dadurch gebildeten Hohlzylinder jeweils ein Schließkeilführungselement 15 aufnehmen können, welches als Schließnase 15 verwendet wird. Eine entsprechende Ausgestaltung ist auch an der gegenüberliegenden Haltebacke 12 vorgesehen.
Gemäß 5 kann die Halbkreisnut 11d des Schließkeils 11 und die Länge des Schließkeilführungselementes 15 so aufeinander angepasst werden, dass im in den Schließkeilhalter 13 eingefahrenen Zustand die obere Stirnseite des Schließkeilführungselementes 15 mit dem Schließkeilhalter 13 stirnseitig fluchtet. Mit dem Ausfahren des Schließkeils 11 bzw. dem Einfahren des Schießkeils 11 in die Keilnut 22 des Haltebackens 21 fährt auch das Schließkeilführungselement als Schließnase 15 entsprechend der Darstellung in 6 aus und in eine an dieses Schließkeilführungselement 15 angepasste halbkreisförmige Nut 21a der Haltebacke 21 des zweiten Kupplungselementes 20 ein, wie dies schematisch in 7 dargestellt ist.
Gemäß 1 kann im unteren Bereich der Fahrzeugtüre 2 an deren schlossseitigen Stirnseite 3b eine Zuziehilfeanordnung 7 mit einem Schließhaken angeordnet werden, der in einen an der gegenüberliegenden B-Säule 6 angeordneten Bügel eingreift. Ein solcher Bügel könnte auch am Schweller angeordnet sein oder als karosserierohbaufester Bügel ausgebildet sein.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugschlosseinrichtung, Kupplungsvorrichtung
2: Fahrzeugtür
3: Türrahmen
3a: scharnierseitige Stirnseite des äußeren Türinnenteils 2
3b: schlossseitige Stirnseite des äußeren Türinnenteils 2
3c: obere Rand des äußeren Türinnenteils 2
3d: untere Rand des äußeren Türinnenteils 2
4: inneres Türinnenteil
5: Türversteifungselement
6: B-Säule einer Fahrzeugkarosserie
7: Zuziehhilfeanordnung
10: erstes Kupplungselement
11: Schließkeil
11a: Seitenkante des Schließkeils 11
11b: Keilflächen der Seitenkante 11a
11c: Schließnase des Schließkeils 11
11d: Halbkreisnut des Schließkeils 11
12: Schließkeil
12a: Seitenkante des Schließkeils 12
12b: Keilflächen der Seitenkante 12a
12d: Schließnase des Schließkeils 12
13: Schließkeilhalter
13a: Nut des Schließkeilhalters 13
14: Führungsnut des Schließkeilhalters für Schließkeilführungselement 15
15: Schließnase des Schließkeils 11, Schließkeilführungselement
20: zweites Kupplungselement
21: Haltebacke des zweiten Kupplungselementes 20
21a: Schließöffnung der Haltebacke 21
22: Keilnut der Haltebacke 21
22a: Keilflächen der Keilnut 22
22b: Schließöffnung der Keilnut 22
23: Haltebacke des zweiten Kupplungselementes 20
24: Keilnut der Haltebacke 23
24a: Keilflächen der Keilnut 24
24b: Schließöffnung der Keilnut 24
25: Grundplatte
30: Antriebsvorrichtung
40: Fahrzeug, Kraftfahrzeug

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012011420 A1 [0001, 0002, 0004, 0009]
DE 102012011420 [0022]

Claims

Fahrzeugschlosseinrichtung (1) für ein Fahrzeug unter Verwendung einer Kupplungsvorrichtung zur lösbaren Verbindung einer Fahrzeugtüre (2) mit einem Fahrzeugstrukturteil (6), umfassend – ein erstes Kupplungselement (10) mit zwei parallel gegeneinander verschiebbar gelagerten Schließkeilen (11, 12) mit Keilflächen (11b, 12b), wobei wenigstens einer der Schließkeile (11, 12) mit einer Schließnase (11d, 12d, 15) ausgebildet ist, und – ein zweites mit dem ersten Kupplungselement (10) zusammenwirkendes zweites Kupplungselement (20) mit zwei, das erste Kupplungselement (10) zwischen sich aufnehmenden Haltebacken (21, 23) mit Keilflächen (22a, 24a) aufweisenden Keilnuten (22, 24), wobei mittels einer Antriebsvorrichtung (30) die Schließkeile (11, 12) durch auseinander verlagern mit ihren Keilflächen (11b, 12b) in die Keilnuten (22, 24) gedrückt werden und dabei die Schließnase (11d, 12d, 15) in eine in einer Haltebacke (21, 23) angeordneten Schließöffnung (21a, 22b, 24b) aufgenommen wird.
Fahrzeugschlosseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließnase (11d, 12d) auf einer keilseitigen Stirnseite (11a, 12a) des Schließkeils (11, 12) ausgebildet ist und die zugehörige Schließöffnung in einer Keilnut (22, 24) der Haltebacke (21, 23) angeordnet ist.
Fahrzeugschlosseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließnase als Schließkeilführungselement (15) ausgebildet ist, welche in z-Richtung in einer von jeweils dem Schließkeil (11, 12) und der Haltbacke (21, 23) gebildeten Halbnut (11d, 14) geführt und mit dem auseinander Verlagern der Schließkeile (11, 12) aus einer eingezogenen Position in eine Schließöffnung (21a) der Haltebacke (21, 23) eingefahren wird.
Fahrzeugschlosseinrichtung Nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugstrukturteil (6) eine Karosseriesäule, vorzugsweise ein B-Säule ist.