DE102013220376B4 - Locking system with a hydraulically actuated locking element and with an electrical actuation device - Google Patents
Locking system with a hydraulically actuated locking element and with an electrical actuation device Download PDFInfo
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Abstract
Verriegelungssystem (1) für Türen oder Klappen, insbesondere für Fahrzeugtüren oder
-klappen, mit zumindest einem Betätigungselement (20), insbesondere Türgriff (2,14), und mit mindestens einem Verriegelungselement (9) zum lösbaren Verriegeln der Tür oder Klappe, wobei dem Betätigungselement (20) ein Geberzylinder (5) und dem Verriegelungselement (9) ein Nehmerzylinder (8) zugeordnet sind, die zur Betätigung des Verriegelungselementes (9) mittels des Betätigungselements (20) durch wenigstens eine Fluidleitung (7) fluidtechnisch miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verriegelungselement (9) und/oder dem Nehmerzylinder (8) eine elektrische Betätigungseinrichtung (17) zugeordnet ist, die mit wenigstens einem Sensor (15,16) zum Erfassen einer Notfallsituation verbunden ist, und die den Nehmerzylinder (8) und/oder das Verriegelungselement (9) zum Entriegeln betätigt, wenn der wenigstens eine Sensor die Notfallsituation erfasst und das Betätigungselement (20) betätigt wird.
Locking system (1) for doors or flaps, in particular for vehicle doors or
- flaps, with at least one actuating element (20), in particular door handle (2, 14), and with at least one locking element (9) for releasably locking the door or flap, the actuating element (20) being a master cylinder (5) and the locking element ( 9) a slave cylinder (8) are assigned which are fluidly connected to one another for actuating the locking element (9) by means of the actuating element (20) through at least one fluid line (7), characterized in that the locking element (9) and / or the slave cylinder (8) an electrical actuating device (17) is assigned which is connected to at least one sensor (15,16) for detecting an emergency situation, and which actuates the slave cylinder (8) and / or the locking element (9) to unlock when the at least one sensor detects the emergency situation and the actuating element (20) is actuated.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verriegelungssystem für Türen oder Klappen, insbesondere für Fahrzeugtüren oder -klappen, mit zumindest einem Betätigungselement, insbesondere Türgriff, und mit mindestens einem Verriegelungselement zum lösbaren Verriegeln der Tür oder Klappe, wobei dem Betätigungselement ein Geberzylinder und dem Verriegelungselement ein Nehmerzylinder zugeordnet sind, die zur Betätigung des Verriegelungselementes mittels des Betätigungselements durch wenigstens eine Fluidleitung fluidtechnisch miteinander verbunden sind.The invention relates to a locking system for doors or flaps, in particular for vehicle doors or flaps, with at least one actuating element, in particular door handle, and with at least one locking element for releasably locking the door or flap, the actuating element being assigned a master cylinder and the locking element being assigned a slave cylinder which are fluidically connected to one another by at least one fluid line for actuating the locking element by means of the actuating element.
Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einer Tür oder Klappe, insbesondere Fahrzeugtür oder -klappe, und mit einem Verriegelungssystem zum lösbaren Verriegeln der Tür oder Klappe an einem Tür- oder Klappenrahmen, insbesondere einer Fahrzeugkarosserie, des Fahrzeugs.The invention also relates to a vehicle, in particular a motor vehicle, with a door or flap, in particular a vehicle door or flap, and with a locking system for releasably locking the door or flap on a door or flap frame, in particular a vehicle body, of the vehicle.
Verriegelungssysteme und Fahrzeuge der Eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. So offenbart beispielsweise die Offenlegungsschrift
Aus der Offenlegungsschrift
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verriegelungssystem zu schaffen, das einerseits eine hydraulische Betätigung des Verriegelungselementes vorsieht und andererseits eine Entriegelung im Notfall sicher gewährleistet, auch wenn beispielsweise die hydraulische Verbindung beschädigt ist.The invention is therefore based on the object of creating a locking system which, on the one hand, provides hydraulic actuation of the locking element and, on the other hand, reliably ensures unlocking in an emergency, even if, for example, the hydraulic connection is damaged.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch ein Verriegelungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dieses hat den Vorteil, dass ohne Vorsehen einer mechanischen Notfallbetätigung ein Lösen der Verriegelung beziehungsweise ein Betätigen des Verriegelungselementes möglich ist. Bei der Konstruktion oder Montage bleiben somit die Vorteile der hydraulischen Betätigung bezüglich der zur Verfügung stehenden Freiheiten vollständig erhalten. Das erfindungsgemäße Verriegelungssystem zeichnet sich dadurch aus, dass dem Verriegelungselement und/oder dem Nehmerzylinder eine elektrische Betätigungseinrichtung zugeordnet ist, die mit wenigstens einem Sensor zum Erfassen einer Notfallsituation verbunden ist, und die den Nehmerzylinder und/oder das Verriegelungselement zum Entriegeln betätigt, wenn der wenigstens eine Sensor eine Notfallsituation erfasst und das Betätigungselement betätigt wird. Zunächst ist also ein Sensor vorgesehen, der eine Notfallsituation erkennt. Als Notfallsituationen werden beispielsweise eine Unfallsituation eines das Verriegelungssystem aufweisenden Fahrzeugs, bei welcher die Komponenten des Verriegelungssystems hohen Beschleunigungskräften ausgesetzt werden, oder ein aufgrund einer Beschädigung der Fluidleitung erfolgender Verlust von Hydraulikmedium, der eine hydraulische Betätigung der Verriegelungseinrichtung nicht mehr ermöglicht, verstanden. In Abhängigkeit des Sensorsignals wird dann automatisch die Betätigungseinrichtung zum Entriegeln des Verriegelungssystems betätigt, wenn auch eine Betätigung des Betätigungselementes erfolgt. Durch das erfindungsgemäße Verriegelungssystem wird somit sichergestellt, dass die Verriegelung auch dann gelöst wird, wenn eine Notfallsituation vorliegt, in welcher insbesondere eine hydraulische Betätigung nicht mehr möglich ist. Dies erlaubt ein einfaches Öffnen der Tür oder Klappe im Notfall, wobei ein zeitaufwändiges Lösen der Verriegelung vermieden und damit beispielsweise ein Rettungseinsatz schnell durchgeführt werden kann. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Verriegelungseinrichtung zum Erhöhen der Sicherheit gegen ein ungewolltes Entriegeln und Öffnen eine Sicherheitseinrichtung auf, die im Bedarfsfall, insbesondere in einer Notfallsituation, eine ungewollte Betätigung insbesondere des Geberzylinders und/oder des Nehmerzylinders verhindert. Hierzu weist die Sicherheitseinrichtung bevorzugt eine Sperreinrichtung auf, die hydraulisch und/oder mechanisch eine Bewegung des Geberzylinders, des Nehmerzylinders und/oder des Hydraulikmediums in der Fluidleitung sperrt. Vorzugsweise ist die Sicherheitseinrichtung dabei als Massensperre oder als hydraulische Sperre, beispielsweise in der Art eines Rückschlagventils, ausgebildet und besonders bevorzugt in einen Lagerbügel oder ein das Verriegelungselement aufweisendes Schloss integriert. Besonders bevorzugt sind die Sicherheitseinrichtung und/oder die Betätigungseinrichtung dazu ausgebildet, eine durch die Sperreinrichtung bewirkte Sperrung zu lösen, wenn ein gewolltes Betätigen des Verriegelungssystems erfolgt, insbesondere wenn der wenigstens eine Sensor eine Notfallsituation erfasst und das Betätigungselement betätigt wird.The object on which the invention is based is achieved by a locking system having the features of
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Betätigungseinrichtung als elektromagnetische Betätigungseinrichtung ausgebildet ist. Wird die Betätigungseinrichtung also angesteuert, so übt sie elektromagnetisch eine Kraft auf das Verriegelungselement zu dessen Entriegelung aus. Die elektromagnetische Betätigung hat den Vorteil, dass ein Lösen der Entriegelung in kurzer Zeit erfolgt beziehungsweise durchgeführt wird. Dabei ist ein elektromagnetischer Aktor der Betätigungseinrichtung bevorzugt dem Verriegelungselement oder dem Nehmerzylinder, insbesondere einem verlagerbaren Kolben des Nehmerzylinders, zu dessen Betätigung zugeordnet. Zweckmäßigerweise weist der Kolben oder das Verriegelungselement einen sogenannten magnetischen Anker auf, der mit dem Aktor, insbesondere mit einer elektromagnetischen Spule des Aktors, zur Betätigung des Kolbens oder des Verriegelungselementes zusammenwirkt. Alternativ ist gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Betätigungseinrichtung als elektromotorische Betätigungseinrichtung ausgebildet ist, bei welcher ein Elektromotor angesteuert wird, der gegebenenfalls über ein Getriebe mit dem Verriegelungselement verbunden ist, um das Verriegelungselement zu dessen Entriegelung zu verlagern.According to an advantageous development of the invention it is provided that the actuating device is designed as an electromagnetic actuating device. If the actuating device is thus activated, it exerts an electromagnetic force on the locking element to unlock it. The electromagnetic actuation has the advantage that the unlocking is released or carried out in a short time. In this case, an electromagnetic actuator of the actuating device is preferably assigned to the locking element or the slave cylinder, in particular a displaceable piston of the slave cylinder, for its actuation. The piston or the locking element expediently has a so-called magnetic armature, which interacts with the actuator, in particular with an electromagnetic coil of the actuator, to actuate the piston or the locking element. Alternatively, according to a further embodiment of the invention, it is provided that the actuation device is designed as an electromotive actuation device in which an electric motor is activated, which is optionally connected to the locking element via a gear, in order to move the locking element to unlock it.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Betätigungseinrichtung nur dem Nehmerzylinder zugeordnet ist. Bevorzugt ist also vorgesehen, dass der insbesondere elektromagnetische Aktor dem Nehmerzylinder beziehungsweise dessen Kolben zugeordnet ist. Hierdurch lässt sich das Verriegelungssystem auf einfache Art und Weise auch nachrüsten, da ein das Verriegelungselement aufweisendes Schloss oder das Verriegelungselement selbst nicht verändert werden muss. Hierdurch ergeben sich zudem auch Kostenvorteile.According to an advantageous development of the invention it is provided that the actuating device is only assigned to the slave cylinder. It is therefore preferably provided that the particular electromagnetic actuator is assigned to the slave cylinder or its piston. As a result, the locking system can also be retrofitted in a simple manner, since a lock having the locking element or the locking element itself does not have to be changed. This also results in cost advantages.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der mindestens eine Sensor als Beschleunigungssensor ausgebildet ist. Der Sensor ist zweckmäßigerweise an einem Karosserieelement des Fahrzeugs oder an der Tür oder Klappe selbst angeordnet, um plötzlich auftretende Beschleunigungen zu erfassen. Zweckmäßigerweise ist dem Sensor ein Grenzwert vorgegeben, bei dessen Überschreitung durch eine erfasste Beschleunigung der Sensor ein Auslösesignal an die Betätigungseinrichtung sendet. Alternativ kann das Vergleichen des aktuellen Sensorwertes mit dem vorgegebenen Grenzwert auch mittels einer Steuereinheit durchgeführt werden, die zwischen dem Sensor und der Betätigungseinrichtung geschaltet ist. Überschreitet der Beschleunigungswert also den Grenzwert, so wird die Betätigungseinrichtung betätigt und ein Entriegeln des Verriegelungselementes beziehungsweise ein das Verriegelungselement aufweisenden Schlosses ermöglicht. Besonders bevorzugt wird als Sensor der Beschleunigungssensor eines bereits bestehenden Sicherheitssystems, beispielsweise einer AirBag-Einrichtung, zum Auslösen der Betätigungseinrichtung genutzt. In diesem Fall wird bevorzugt die Betätigungseinrichtung an das AirBag-System angeschlossen, um bei Auslösen eines AirBags auch gleichzeitig eine Notentriegelung zu gewährleisten. Hierdurch wird der Aufwand für eine insbesondere nachträgliche Integration des vorteilhaften Verriegelungssystems in ein Fahrzeug vereinfacht.According to a preferred development of the invention it is provided that the at least one sensor is designed as an acceleration sensor. The sensor is expediently arranged on a body element of the vehicle or on the door or flap itself in order to detect suddenly occurring accelerations. A limit value is expediently specified for the sensor, and when it is exceeded by a detected acceleration, the sensor sends a trigger signal to the actuating device. Alternatively, the comparison of the current sensor value with the predetermined limit value can also be carried out by means of a control unit which is connected between the sensor and the actuating device. If the acceleration value thus exceeds the limit value, the actuating device is actuated and the locking element or a lock having the locking element can be unlocked. The acceleration sensor of an already existing safety system, for example an AirBag device, is particularly preferably used as the sensor for triggering the actuating device. In this case, the actuation device is preferably connected to the AirBag system in order to ensure an emergency release when an AirBag is triggered. This simplifies the effort involved in integrating the advantageous locking system into a vehicle at a later date, in particular.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der mindestens eine Sensor als Drucksensor und/oder als Füllstandssensor ausgebildet und der Fluidleitung, dem Nehmerzylinder und/oder dem Geberzylinder zugeordnet ist, um einen Fluiddruck beziehungsweise einen Füllstand in der Fluidleitung zu erfassen. Dabei wird dem Sensor mindestens ein Schwellenwert zugeordnet. Wird der Schwellenwert beispielsweise durch den erfassten Fluiddruck unterschritten, so wird die Betätigungseinrichtung freigeschaltet, so dass sie durch Betätigen des Betätigungselementes betätigbar ist. Durch das Freischalten der Betätigungseinrichtung in Abhängigkeit des Fluiddrucks wird erreicht, dass bei einer Beschädigung der Fluidleitung das Verriegelungselement elektrisch betätigbar ist.According to an alternative embodiment of the invention it is provided that the at least one sensor is designed as a pressure sensor and / or as a level sensor and is assigned to the fluid line, the slave cylinder and / or the master cylinder in order to detect a fluid pressure or a fill level in the fluid line. At least one threshold value is assigned to the sensor. If, for example, the detected fluid pressure falls below the threshold value, the actuating device is enabled so that it can be actuated by actuating the actuating element. By activating the actuating device as a function of the fluid pressure, it is achieved that the locking element can be actuated electrically if the fluid line is damaged.
Besonders bevorzugt sind sowohl der Beschleunigungssensor als auch der Drucksensor vorgesehen, die unabhängig voneinander betrieben werden, um eine Entriegelung des Verriegelungselementes im Notfall zu gewährleisten. Hierdurch wird die Sicherheit des Verriegelungssystems weiter erhöht. Besonders bevorzugt ist alternativ oder zusätzlich zu dem Drucksensor der Füllstandssensor vorgesehen, mittels dessen ein Flüssigkeitsverlust in dem Fluidsystem detektierbar ist. Das Verriegelungssystem kann dadurch auf unterschiedliche Arten von Notfällen, wie beispielsweise einen Auffahrunfall mit entsprechend hohen Beschleunigungswerten oder auf eine defekte Fluidleitung, reagieren. Both the acceleration sensor and the pressure sensor are particularly preferably provided, which are operated independently of one another in order to ensure that the locking element is unlocked in an emergency. This further increases the security of the locking system. As an alternative or in addition to the pressure sensor, the filling level sensor is particularly preferably provided, by means of which a loss of liquid in the fluid system can be detected. The locking system can therefore react to different types of emergencies, such as a rear-end collision with correspondingly high acceleration values or to a defective fluid line.
Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung ist vorgesehen, dass dem Betätigungselement mindestens ein Schalter zugeordnet ist, der bei Betätigung des Betätigungselementes die Betätigungseinrichtung bei einem erfassten Notfall ansteuert. Durch den Schalter wird auf einfache und kostengünstige Art und Weise eine Betätigung des Betätigungselementes erfasst. Somit wird die Betätigungseinrichtung in Abhängigkeit des jeweiligen Sensorsignals in einen Notfallmodus beziehungsweise in einen Bereitschaftsmodus geschaltet, und erst durch Betätigung des Betätigungselementes ausgelöst, so dass ein ungewolltes oder verfrühtes Öffnen der Tür oder Klappe vermieden wird.According to a preferred further development of the invention it is provided that the actuating element is assigned at least one switch which, when the actuating element is actuated, controls the actuating device in the event of a detected emergency. An actuation of the actuating element is detected in a simple and inexpensive manner by the switch. Thus, the actuation device is switched to an emergency mode or a standby mode as a function of the respective sensor signal, and is only triggered by actuation of the actuation element, so that unwanted or premature opening of the door or flap is avoided.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der Schalter einen Piezo-Aktor aufweist. Der Piezo-Aktor nimmt beispielsweise die mechanische Betätigung des Betätigungselementes auf und wandelt diese in ein elektrisches Signal um, welches an die Betätigungseinrichtung gesendet wird. Der Piezo-Aktor stellt eine einfache und kostengünstige Variante des Schalters dar.Furthermore, it is preferably provided that the switch has a piezo actuator. The piezo actuator takes up, for example, the mechanical actuation of the actuating element and converts this into an electrical signal which is sent to the actuating device. The piezo actuator is a simple and inexpensive variant of the switch.
Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass das Betätigungselement als Türaußengriff oder als Türinnengriff einer Fahrzeugtür ausgebildet ist. Es ist in diesem Fall also kein gesondertes Betätigungselement mehr notwendig. Es werden die an einer Fahrzeugtür bereits vorhandenen Betätigungselemente, Türinnengriff und/oder Türaußengriff, für das vorteilhafte Verriegelungssystem genutzt. Zweckmäßigerweise kann dabei sowohl dem Türinnengriff als auch dem Türaußengriff jeweils ein Schalter, wie zuvor beschrieben, zugeordnet sein. Besonders bevorzugt sind dem Türinnengriff und dem Türaußengriff jeweils ein Geberzylinder zugeordnet, die ein unabhängiges Betätigen des Nehmerzylinders erlauben. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der jeweilige Geberzylinder in einen Lagerbügel des Türaußengriffs oder des Türinnengriffs integriert ist. Der Lagerbügel weist hierzu bevorzugt eine Aufnahme auf, in welcher der Geberzylinder zumindest axial formschlüssig einlegbar ist.Furthermore, it is preferably provided that the actuating element is designed as an outside door handle or as an inside door handle of a vehicle door. In this case, a separate actuating element is no longer necessary. The actuating elements, inside door handle and / or outside door handle already present on a vehicle door, are used for the advantageous locking system. Appropriately, both the inside door handle and the outside door handle can each be assigned a switch, as described above. Particularly preferably, the inside door handle and the outside door handle are each assigned a master cylinder which allows the slave cylinder to be actuated independently. According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the respective master cylinder is integrated in a bearing bracket of the outside door handle or the inside door handle. For this purpose, the bearing bracket preferably has a receptacle in which the master cylinder can be inserted in an at least axially form-fitting manner.
Das erfindungsgemäße Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10 zeichnet sich durch das Vorsehen des erfindungsgemäßen Verriegelungssystems aus. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile.The vehicle according to the invention with the features of
Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Dazu zeigen
-
1 ein Verriegelungssystem in einer vereinfachten Draufsicht, -
2 eine Draufsicht auf die Rückseite eines Lagerbügels des Verriegelungssystems, -
3 eine Draufsicht auf ein Türschloss des Verriegelungssystems und -
4 einen schematischen Schaltplan des Verriegelungssystems.
-
1 a locking system in a simplified plan view, -
2 a plan view of the rear of a bearing bracket of the locking system, -
3 a plan view of a door lock of the locking system and -
4th a schematic circuit diagram of the locking system.
Besonders bevorzugt sind der Aufnahme
Das Verriegelungssystem
Im Normalfall wird das Schloss
In einer Notfallsituation ist es wichtig, dass das Schloss
Hierzu sieht das vorteilhafte Verriegelungssystem
Dem Türaußengriff
Es ist hierbei vorgesehen, dass die Sensoren
Vorteilhafterweise kann ein Kondensator
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R016 | Response to examination communication | ||
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