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Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugtürverschluss, mit einem Kraftfahrzeugtürschloss und einem damit wechselwirkenden Schlosshalter mit Schließbolzen, ferner mit einem im Kraftfahrzeugtürschloss angeordneten Gesperre aus im Wesentlichen Drehfalle und Sperrklinke, und mit einem auf das Gesperre arbeitenden Betätigungshebelwerk, wobei die Drehfalle um eine Achse drehbar in und/oder an einem Schlosskasten gelagert ist, und wobei der Schließbolzen am Ende seiner Einlaufbewegung in das Gesperre sowie in dessen Schließstellung (der Schließstellung des Gesperres) in Einlaufrichtung beabstandet vor der Achse der Drehfalle angeordnet ist.
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Kraftfahrzeugtürverschlüsse setzen sich in ihrem grundsätzlichem Aufbau aus einerseits dem Kraftfahrzeugtürschloss und andererseits dem damit wechselwirkenden Schlosshalter mit Schließbolzen zusammen. Der Schlosshalter ist meistens U-förmig ausgestaltet, wobei der Schließbolzen die U-Basis definiert. Dadurch kann der Schließbolzen mit dem im Kraftfahrzeugtürschloss angeordneten Gesperre wechselwirken. Das Gesperre setzt sich im Wesentlichen aus der Drehfalle und der Sperrklinke zusammen.
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Während das Kraftfahrzeugtürschloss üblicher Weise an oder in einer Kraftfahrzeugtür angeordnet ist, findet sich der mit dem Kraftfahrzeugtürschloss wechselwirkende Schlosshalter mit dem Schließbolzen meistens karosserieseitig. Dazu mag der Schlosshalter beispielweise an eine B- oder C-Säule einer Kraftfahrzeugkarosserie angeschlossen sein. Grundsätzlich kann auch umgekehrt vorgegangen werden. In diesem Fall ist der Schlosshalter an die Kraftfahrzeugtür angeschlossen, wohingegen sich das Kraftfahrzeugtürschloss in oder an der Kraftfahrzeugkarosserie findet. Solche Ausführungsformen werden oftmals bei Heckklappenschlössern realisiert.
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Zum Schließen der Kraftfahrzeugtür und folglich des Kraftfahrzeugtürverschlusses fährt der Schließbolzen in das Gesperre ein. Hierzu korrespondiert die Einlaufbewegung des Schließbolzens in das Gesperre. Am Ende dieser Einlaufbewegung in das Gesperre sowie in der Schließstellung des Gesperres ist der Schließbolzen in der Einlaufrichtung beabstandet vor der Achse der Drehfalle angeordnet. Die Einlaufrichtung des Schließbolzens wird dabei durch seine Bewegung bei dem fraglichen Schließvorgang und der damit verbundenen Einlaufbewegung des Schließbolzens in das Gesperre definiert und vorgegeben.
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Der gattungbildende Stand der Technik nach der
WO 2014/082620 A2 beschreibt einen derartigen Kraftfahrzeugtürverschluss. Dabei ist zumindest ein Bereich der Achse der Drehfalle neben und/oder vor einem inneren Ende des Einlaufmauls der Drehfalle angeordnet. Durch die beabstandete Platzierung des Schließbolzens vor der Achse der Drehfalle in Schließstellung des Gesperres und am Ende der Einlaufbewegung des Schließbolzens in das Gesperre, werden im Vergleich zum bisherigen Stand der Technik besondere Vorteile erzielt. Tatsächlich beobachtet man bei solchen Kraftfahrzeugtürverschlüssen ein besonders großes Sperrteilverhältnis.
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Bei dem Sperrteilverhältnis handelt es sich um ein Drehmomentverhältnis bzw. Längenverhältnis zweier Hebelarme bei gleichbleibender anliegender Kraft am Kraftfahrzeugtürverschluss, die üblicher Weise von einer Türgummidichtung aufgebracht wird. Der erste Hebelarm bzw. erste Hebel stellt sich zwischen der Achse der Drehfalle und einer Hauptrast (oder einer Vorrast) ein. Die Hauptrast korrespondiert meistens zu einer Hauptrastausnehmung an der Drehfalle, in welche die Sperrklinke bei in Hauptraststellung befindlichem Gesperre einfällt.
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Dieser erste Hebelarm bzw. erste Hebel ist zu vergleichen mit einem zweiten Hebelarm bzw. zweiten Hebel. Dieser zweite Hebel wird zwischen dem Schließbolzen und der Achse der Drehfalle beobachtet. Beide Hebelarme bezeichnen Abstände einerseits der Hauptrastausnehmung von der Achse der Drehfalle (erster Hebel) und andererseits des Schließbolzens in der Schließstellung des Gesperres von der besagten Achse (zweiter Hebel).
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Dadurch, dass beide Hebelarme bzw. Hebel senkrecht zur durch die Türgummidichtung am Schließbolzen angreifenden Kraft ausgerichtet sind, korrespondieren sie zu entsprechenden Drehmomenten, die an der Achse der Drehfalle angreifen. Tatsächlich greift das originäre Drehmoment an der Achse der Drehfalle an und wirkt mit dem zweiten Hebel bzw. zweiten Hebelarm derart, dass die Drehfalle in Ihre Öffnungsrichtung beaufschlagt wird. Hierfür sorgt eine in Öffnungsrichtung des Gesperres wirkende und von der einen oder den mehreren Türgummidichtungen an der Kraftfahrzeugtür resultierende und folglich am Kraftfahrzeugtürschloss angreifende Kraft.
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Die in die Hauptrastausnehmung der Drehfalle eingreifende Sperrklinke muss ein Gegenmoment erzeugen, um die Drehfalle in der Hauptrastposition im Beispielfall halten zu können. Dazu steht der erste Hebel bzw. erste Hebelarm als Abstand zwischen der fraglichen Hauptrastausnehmung und der Achse der Drehfalle zur Verfügung. Je größer das Verhältnis der Länge des ersten Hebels bzw. Hebelarms im Vergleich zur Länge des zweiten Hebels oder Hebelarms gestaltet ist, desto geringere Kräfte muss die Sperrklinke in der Hauptrastposition des Gesperres aufbringen, um die Drehfalle gegen die in Öffnungsrichtung wirkende Kraft der Türgummidichtung in ihrer Schließstellung zu halten.
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Aus diesem Grund hat man im gattungsbildenden Stand der Technik nach der
WO 2014/082620 A2 versucht, das Sperrteilverhältnis möglichst groß einzustellen. Das gelingt im Wesentlichen dadurch, dass der Schließbolzen am Ende seiner Einlaufbewegung in das Gesperre sowie in der Schließstellung des Gesperres in Einlaufrichtung beabstandet vor der Achse der Drehfalle angeordnet wird. Denn dadurch lässt sich insbesondere die Länge des zweiten Hebels bzw. Hebelarms, das heißt der Abstand der Schließbolzens von der Achse der Drehfalle besonders gering vorgeben und einstellen. Einer entsprechenden Auslegung sind jedoch insofern Grenzen gesetzt, als der Schließbolzen nicht beliebig weit vor der Achse der Drehfalle platziert werden kann. Denn das führt letztlich dazu, dass das Kraftfahrzeugtürschloss mehr und mehr ausladend aufgebaut sein muss, was den üblichen Bestrebungen zur Realisierung eines kompakten Aufbaus zuwiderläuft.
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Außerdem impliziert ein großes Sperrteilverhältnis in der Regel, das zumindest in der Schließstellung des Gesperres das Gewicht der Kraftfahrzeugtür zusätzlich über ein Halteelement abgefangen werden muss. Das Haltelement fixiert das Kraftfahrzeugtürschloss im Vergleich zum Schlosshalter, und zwar zumindest in der fraglichen Schließstellung des Gesperres. Grundsätzlich ist ein solches Halteelement aber auch entbehrlich.
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Es sollte betont werden, dass die Schließstellung des Gesperres – nicht notwendigerweise – zur Hauptraststellung bzw. Hauptrastposition korrespondiert. Vielmehr lassen sich die oben angestellten Überlegungen und Erwägungen genauso gut auf eine Vorraststellung bzw. Vorrastposition des Gesperres übertragen und sind gleichfalls gültig. Das heißt, der Begriff ”Schließstellung des Gesperres” meint erfindungsgemäß sowohl die Hauptraststellung als auch die Vorraststellung des Gesperres.
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In jedem Fall führt das mit der Anordnung des Schließbolzens am Ende seiner Einlaufbewegung vor der Achse der Drehfalle verbundene große Sperrteilverhältnis von beispielsweise 2:1 oder 3:1 oder noch mehr dazu, dass die auf die Sperrklinke wirkende Kraft in der betreffenden Schließstellung gegenüber bisherigen Ausführungsformen deutlich reduziert ist. Dadurch kann die Sperrklinke sogar aus weniger massiven Werkstoffen wie bisher gefertigt werden, beispielsweise aus Kunststoff, ohne die Stabilität des Gesperres insgesamt zu gefährden. Außerdem wird die Geräuschentwicklung positiv beeinflusst, da der sogenannte ”Öffnungsplopp” entfällt oder doch zumindest geräuschmäßig deutlich gegenüber bisherigen Ausgestaltungen reduziert ist.
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Die Auslegung des gattungsgemäßen Kraftfahrzeugtürverschlusses entsprechend der
WO 2014/082620 A2 hat sich grundsätzlich bewährt. Allerdings sind neben den geschilderten Vorteilen hinsichtlich der Geräuschentwicklung und Materialwahl der Sperrklinke weitere Verbesserungen möglich. Hier setzt die Erfindung ein.
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Der Erfindung liegt das technische Problem zu Grunde, einen derartigen Kraftfahrzeugtürverschluss so weiter zu entwickeln, dass eine besonders kompakte Bauform in geschützter Bauweise beobachtet und eine nochmalige Reduktion der Geräuschentwicklung realisiert wird.
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Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist ein gattungsgemäßer Kraftfahrzeugtürverschluss im Rahmen der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungshebelwerk zumindest größtenteils am Schlosskasten gelagert ist.
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Nach vorteilhafter Ausgestaltung ist der Schlosskasten im Querschnitt L-förmig ausgebildet. Dabei fungiert ein L-Schenkel des im Querschnitt L-förmigen Schlosskasten als Gesperreschenkel. Der Gesperreschenkel dient zur Lagerung des Gesperres, folglich im Wesentlichen der Drehfalle und der Sperrklinke. Demgegenüber ist der andere L-Schenkel des im Querschnitt L-förmig ausgelegten Schlosskastens als Hebelwerkschenkel ausgelegt. Der Hebelwerkschenkel dient zur Lagerung größtenteils des Betätigungshebelwerkes.
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Erfindungsgemäß eröffnet die Anordnung des Schließbolzens am Ende seiner Einlaufbewegung in das Gesperre sowie in die Schließstellung des Gesperres vor der Achse der Drehfalle also nicht nur die Möglichkeit, mit einem großen Sperrteilverhältnis arbeiten zu können, welches Werte von mehr als 3:1 und insbesondere sogar mehr als 4:1 betragen kann. Sondern diese Ausgestaltung lässt darüber hinaus die erfindungsgemäße Auslegung zu, dass nämlich der Schlosskasten bzw. dessen Hebelwerkschenkel zur Lagerung des Betätigungshebelwerkes größtenteils genutzt wird und zur Verfügung steht. Hierbei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass durch die Anordnung des Schließbolzens in der Schließstellung des Gesperres vor der Achse der Drehfalle die Drehfalle insgesamt in der Einlaufrichtung des Schließbolzens nach ”hinten” im Schlosskasten bzw. auf dem Gesperreschenkel im Vergleich zum Stand der Technik gerückt werden kann. Denn bei den herkömmlichen Kraftfahrzeugtürschlössern korrespondiert die Schließstellung des Gesperres regelmäßig dazu, dass der Schließbolzen unterhalb oder oberhalb der Achse der Drehfalle angeordnet ist, jedenfalls nicht ”vor” der betreffenden Achse.
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Wie bereits erläutert, ist der Schlosskasten im Querschnitt regelmäßig L-förmig ausgebildet. Dabei fungiert der eine L-Schenkel bzw. Gesperreschenkel meistens als in Aufsicht horizontale Trägerplatte zur Aufnahme und Lagerung des Gesperres. Demgegenüber ist der andere L-Schenkel bzw. Hebelwerkschenkel meistens überwiegend rechtwinklig an den Gesperreschenkel angeschlossen, und zwar im Bereich einer Einlauföffnung des Gesperreschenkels für den Schließbolzen. Die erfindungsgemäße Auslegung derart, dass der Schließbolzen in der Schließstellung des Gesperres vor der Achse der Drehfalle angeordnet ist, führt nun im Vergleich zum Stand der Technik dazu, dass die Achse der Drehfalle erfindungsgemäß einen größeren Abstand zu dem Hebelwerkschenkel aufweist, als dies beim Stand der Technik beobachtet wird oder möglich wäre. Denn beim Stand der Technik findet sich der Schließbolzen in der Schließstellung des Gesperres – wie gesagt – oberhalb oder unterhalb der Achse der Drehfalle, liegen der Schließbolzen und die Achse der Drehfalle praktisch in einer gemeinsamen Ebene.
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Da die Drehfalle sowohl beim Schließen als auch beim Öffnen des Gesperres Drehbewegungen um ihre Achse vollführt, steht beim Stand der Technik nicht genügend Raum zwischen dem hochstehenden L-Schenkel bzw. Hebelwerkschenkel und einer Vorderkante der Drehfalle bei ihrer Bewegung zur Verfügung. Aus diesem Grund verzichtet der bisherige Stand der Technik auf eine Auslegung des hochstehenden L-Schenkels als Hebelwerkschenkel, weil die Lagerung des Betätigungshebelwerkes aufgrund der beengten Platzverhältnisse hieran nicht möglich ist.
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Demgegenüber führt die signifikante Vergrößerung des Abstandes der Achse der Drehfalle im Vergleich zum hochstehenden L-Schenkel des Schlosskastens bei der Erfindung dazu, dass dieser hochstehende L-Schenkel als Hebelwerkschenkel ausgebildet werden kann und damit zur Lagerung des Betätigungshebelwerkes zumindest größtenteils zur Verfügung steht. Hierunter ist im Rahmen der Erfindung gemeint, dass wenigstens ein Auslösehebel als Bestandteil des Hebelwerkes an dem fraglichen L-Schenkel bzw. Hebelwerkschenkel platziert und gelagert werden kann. Meistens sind neben dem fraglichen Auslösehebel zumindest noch ein Innenbetätigungshebel und auch ein Außenbetätigungshebel an dem fraglichen hochstehenden L-Schenkel des Schlosskastens bzw. dem Hebelwerkschenkel angeordnet und gelagert.
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Auf diese Weise wird zunächst einmal die Anzahl der benötigten Bauteile reduziert. Denn üblicherweise erfolgt die Lagerung des Betätigungshebelwerkes unabhängig vom Schlosskasten in einem den Schlosskasten verschließenden Schlossdeckel oder Schlossgehäuse. In dem Schlossdeckel müssen hierzu entsprechende Lagerstellen für das Betätigungshebelwerk vorgesehen werden. Derartiges ist erfindungsgemäß nicht erforderlich, weil hierzu lediglich der ohnehin aus Stabilitätsgründen vorgesehene hochstehende L-Schenkel zusätzlich als Hebelwerksschenkel ertüchtigt wird und einfach zu realisierende Lagerstellen für zumindest den Auslösehebel zur Verfügung stellt.
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Neben der Reduzierung der Anzahl der Bauteile wird als weiterer Vorteil beobachtet, dass durch den hochgezogenen und erfindungsgemäß als Hebelwerkschenkel ausgelegten L-Schenkel des Schlosskastens die Dichtigkeit des gesamten erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugtürschlosses signifikant erhöht wird. Denn gerade der betrachtete Bereich der Einlauföffnung im Schlosskasten ist Umwelteinflüssen und Feuchtigkeit ausgesetzt. Da nun erfindungsgemäß an dieser Stelle der hochstehende L-Schenkel als Hebelwerkschenkel fungiert und folglich über eine größere Flächenausdehnung als bisher verfügt, werden etwaige Nahtstellen zwischen dem Schlosskasten und dem Gehäusedeckel aus dem für Umwelteinflüsse besonders gefährdeten Bereich heraus verlagert, meistens ins Innere der zugehörigen Kraftfahrzeugtür. Insgesamt wird hierdurch der Schutz vor Staub und Wasser im Vergleich zum Stand der Technik deutlich erhöht.
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Das alles gelingt unter Berücksichtigung eines kompakten Aufbaus, weil der Gesperreschenkel lediglich zur Aufnahme und Lagerung des Gesperres aus im Wesentlichen Drehfalle und Sperrklinke fungiert, wohingegen der Hebelwerkschenkel für die Lagerung größtenteils des Betätigungshebelwerkes genutzt wird. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
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Nach weiterer vorteilhafter Ausgestaltung beschreibt die Sperrklinke bei der Einlaufbewegung des Schließbolzens in das Gesperre einen Schließwinkel, der erfindungsgemäß weniger als 30° und insbesondere weniger als 25° beträgt, und zwar bezogen auf eine Achse der Sperrklinke. Vorzugsweise werden sogar Schließwinkel der Sperrklinke beobachtet, die meistens unterhalb von 20° angesiedelt sind. Bei dem Schließwinkel handelt es sich um denjenigen Winkel, welchen die Sperrklinke bei der Einlaufbewegung des Schließbolzens (maximal) beschreibt und überstreicht.
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Tatsächlich ist die Drehfalle üblicherweise mit einer Vorrastausnehmung und einer Hauptrastausnehmung ausgerüstet. Die Sperrklinke fällt zunächst in die Vorrastausnehmung ein. Bei der weiteren Schließbewegung wird die Drehfalle ausgehend von der solchermaßen erreichten Vorraststellung meistens im Uhrzeigersinn um ihre Achse weiter verschwenkt, und zwar durch die Einlaufbewegung des Schließbolzens in das Gesperre. Beim Übergang von der Vorraststellung in die Hauptraststellung sorgt eine an der Drehfalle ausgebildete Rampe zwischen der Vorrastausnehmung und der Hauptrastausnehmung dafür, dass bei diesem Vorgang die Sperrklinke um ihre Achse verschwenkt wird. Hieraus resultiert ein Schwenkwinkel der Sperrklinke um ihre Achse.
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Betrachtet man bei diesem Vorgang den von der Sperrklinke überstrichenen Schwenkwinkel, so stellt sich meistens am Ende der Einlaufbewegung ein maximaler Schwenkwinkel der Sperrklinke ein, welcher zu dem fraglichen Schließwinkel korrespondiert. Nach Überstreichen des Schließwinkels kann dann die Sperrklinke in die Hauptrastausnehmung der Drehfalle einfallen. Dieser Schließwinkel bzw. maximale Schwenkwinkel beträgt erfindungsgemäß meistens weniger als 30°. Auf diese Weise erfährt die Sperrklinke bei der beschriebenen Schließbewegung des Gesperres und folglich der Einlaufbewegung des Schließbolzens in das Gesperre eine Drehbewegung um ihre Achse. Diese Drehbewegung um ihre Achse bzw. eine hierzu ebenfalls korrespondierende Drehbeschleunigung der Sperrklinke bei dem beschriebenen Schließvorgang nimmt erfindungsgemäß im Vergleich zum Stand der Technik besonders kleine Werte an.
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Tatsächlich bemisst sich die Geschwindigkeit der Sperrklinke als überstrichener Schwenkwinkel pro Zeiteinheit. Die Beschleunigung kann als zeitliche Änderung dieser Geschwindigkeit interpretiert werden. Dabei werden im Vergleich zum Stand der Technik insgesamt vergleichbare Zeiten für die gesamte Schließbewegung des Gesperres beobachtet. Da während dieser Schließzeiten die Sperrklinke jedoch nur äußerst geringe Schließwinkel von erfindungsgemäß weniger als 30° und insbesondere sogar weniger als 25° absolviert, resultieren hieraus sowohl geringere Schließgeschwindigkeiten als auch geringere Schließbeschleunigungen der Sperrklinke bei dem fraglichen Schließvorgang des Gesperres im Vergleich zum Stand der Technik.
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Das führt zu einem im Vergleich zum gattungsbildenden Stand der Technik nach der
WO 2014/082620 A2 nochmals verbesserten Geräuschverhalten insbesondere beim Schließvorgang. Tatsächlich erfolgt der Übergang von der Vorraststellung zur Hauptraststellung besonders ”welch”, wird akustisch praktisch nicht wahrgenommen. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
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Nach weiterer vorteilhafter Ausgestaltung wechselwirkt die Sperrklinke bei der Einlaufbewegung des Schließbolzens zunächst mit der Vorrast und dann der Hauptrast, die an einem gemeinsamen Lastarm der Drehfalle vorgesehen sind. Die Drehfalle verfügt neben dem fraglichen und die Vorrast sowie die Hauptrast definierenden Lastarm zusätzlich über einen Fangarm. Der Lastarm und der Fangarm beschreiben zwischen sich ein Einlaufmaul für den Schließbolzen. Das Einlaufmaul in der Drehfalle korrespondiert mit der Einlauföffnung im Schlosskasten, so dass der Schließbolzen beim Schließvorgang des Gesperres ungehindert in das Kraftfahrzeugtürschloss einfahren und in das Einlaufmaul der geöffneten Drehfalle einlaufen kann. Die weitere Einlaufbewegung des Schließbolzens führt nun wie beschrieben dazu, dass das Gesperre geschlossen wird.
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Der Fangarm der Drehfalle ist in der Einlaufrichtung des Schließbolzens meistens vorauseilend angeordnet. Demgegenüber handelt es sich bei dem Lastarm mit der daran befindlichen Vorrastausnehmung und Hauptrastausnehmung um einen nacheilenden Arm. Der Fangarm und die Sperrklinke sind vorteilhaft wechselwirkungsfrei ausgebildet. Dadurch vollführt die Sperrklinke beim Schließvorgang des Gesperres lediglich die beschriebenen Schwenkbewegungen unter Berücksichtigung des zuvor bereits erläuterten Schließwinkels von weniger als 30°. Eine etwaige Beeinflussung der Bewegung der Sperrklinke durch den Fangarm erfolgt also ausdrücklich nicht.
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Wie zuvor bereits erläutert, definiert der Schließbolzen in Schließstellung des Gesperres den zweiten Hebelarm im Vergleich zur Achse der Drehfalle, und zwar senkrecht zur Einlaufrichtung des Schließbolzens. Die Vorrast oder Hauptrast der Drehfalle geben demgegenüber den zweiten Hebelarm vor, welcher im Vergleich zur Achse der Drehfalle senkrecht zur Einlaufrichtung des Schließbolzens verläuft und den Abstand der Vorrast oder Hauptrast von der Achse beschreibt. Die beiden Hebelarme und folglich das Sperrteilverhältnis ist erfindungsgemäß im Bereich von wenigstens 3:1 und insbesondere 4:1 oder noch mehr angesiedelt. Schließlich mögen die Sperrklinke und/oder die Drehfalle mit einem Endanschlag ausgerüstet sein, welcher in Bezug auf die Drehfalle ihre Schwenkbewegung beim Schließvorgang begrenzt. Vergleichbares gilt für den Anschlag an der Sperrklinke.
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Im Ergebnis wird ein Kraftfahrzeugtürverschluss zur Verfügung gestellt, welcher mit besonderen Vorteilen hinsichtlich der Geräuschentwicklung ausgerüstet ist. Das lässt sich primär auf die Anordnung des Schließbolzens vor der Achse der Drehfalle in der Schließstellung des Gesperres zurückführen. Außerdem darauf, dass die Sperrklinke bei der Einlaufbewegung des Schließbolzens in das Gesperre einen Schließwinkel von weniger als 30° beschreibt.
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Hinzu kommt, dass der Aufbau kompakt und mit reduzierter Anzahl an Bauteilen umgesetzt worden ist. Das lässt sich im Kern darauf zurückführen, dass die Beabstandung des Schließbolzens vor der Achse der Drehfalle in der Schließstellung des Gesperres Bauraum im Bereich der Einlauföffnung des Schlosskastens zur Verfügung stellt, welcher erfindungsgemäß für die Anordnung des Betätigungshebelwerkes genutzt wird. Tatsächlich lässt sich hierdurch das Betätigungshebelwerk zumindest größtenteils am Schlosskasten lagern, und zwar an seinem hochstehenden L-Schenkel, welcher zu diesem Zweck als Hebelwerkschenkel zur Lagerung größtenteils des Betätigungshebelwerkes ausgebildet ist.
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Diese spezielle Ausprägung des hochstehenden L-Schenkels und seine flächenmäßige Vergrößerung im Vergleich zum Stand der Technik führt zugleich dazu, dass etwaige Übergänge zu einem den Schlosskasten verschließenden Schlossdeckel oder einem entsprechenden Schlossgehäuse überwiegend ins Innere einer das Kraftfahrzeugtürschloss aufnehmenden Kraftfahrzeugtür verlagert werden. Dadurch wird das Eindringen von Staub und/oder Wasser in das Kraftfahrzeugtürschloss gegenüber bisherigen Ausführungsformen verringert. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
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1 den erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugtürverschluss in Vorraststellung,
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2 den Gegenstand nach 1 in Hauptraststellung,
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3 eine perspektivische Ansicht des Schlosskastens mit dem Innenleben im Kraftfahrzeugtürschloss und
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4 ein Detail des Gesperres.
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In den Figuren ist ein Kraftfahrzeugtürverschluss dargestellt. Dieser setzt sich in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einem Kraftfahrzeugtürschloss 1 und einem damit wechselwirkenden Schlosshalter mit Schließbolzen 2 zusammen. Das Kraftfahrzeugtürschloss 1 ist in oder an einer Kraftfahrzeugtür angeordnet. Der Schlosshalter mit dem Schließbolzen 2 findet sich demgegenüber karosserieseitig und mag hierzu an eine B- oder C-Säule einer nicht dargestellten Kraftfahrzeugkarosserie angeschlossen sein. Im Innern des Kraftfahrzeugtürschlosses 1 ist ein Gesperre 3, 4 angeordnet, welches sich im Wesentlichen aus einer Drehfalle 3 und einer Sperrklinke 4 zusammensetzt.
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Das Gesperre 3, 4 wird in einem Schlosskasten 5, 6 aufgenommen und gelagert, genauer in einem als Gesperreschenkel 5 ausgelegten L-Schenkel 5 des L-förmig ausgebildeten Schlosskastens 5, 6. In den 1 und 2 ist der Gesperreschenkel 5 in horizontaler Aufsicht dargestellt. Demgegenüber erstreckt sich der weitere L-Schenkel 6 im Vergleich hierzu senkrecht bzw. vertikal und ragt in der Darstellung nach den 1 und 2 aus der Zeichenebene heraus in Richtung auf den Betrachter. Der L-Schenkel 6 des L-förmigen Schlosskastens 5, 6 ist als Hebelwerkschenkel 6 ausgebildet und dient zur zumindest größtenteils erfolgenden Lagerung eines Betätigungshebelwerkes 7, 8, 9, welches man hauptsächlich in der perspektivischen Darstellung nach der 3 erkennt. Dazu ist der hochstehende L-Schenkel 6 im Bereich einer Einlauföffnung 14 für den Schließbolzen 2 an den horizontalen L-Schenkel 5 angeschlossen.
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Die Drehfalle 3 ist um eine Achse 10 drehbar im Schlosskasten 5, 6 bzw. dem Gesperreschenkel 5 gelagert. Gleiches gilt für die Sperrklinke 4, welche ebenfalls im Schlosskasten 5, 6 bzw. dem Gesperreschenkel 5 drehbar um eine Achse 11 gelagert ist. Darüber hinaus erkennt man noch einen angedeuteten Anschlag bzw. Drehbewegungsdämpfer 12 für die Drehfalle 3 und einen Anschlag 13 für die Sperrklinke 4.
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Ausgehend von der in der 1 dargestellten Vorraststellung des Gesperres 3, 4 erfolgt der Schließvorgang dadurch, dass der Schließbolzen 2 in das Gesperre 3, 4 einläuft. bei diesem Vorgang passiert der Schließbolzen 2 zunächst die Einlauföffnung 14 im Schlosskasten 5, 6 bzw. im Gesperreschenkel 5. Danach fährt der Schließbolzen 2 in ein Einlaufmaul 15 der Drehfalle 3 ein. Dazu befindet sich die Drehfalle 3 in ihrer strichpunktiert in der 1 angedeuteten geöffneten Position. Das Einlaufmaul 15 der Drehfalle 3 wird einerseits von einem Lastarm 3a der Drehfalle 3 und andererseits einem Fangarm 3b der Drehfalle 3 definiert. Tatsächlich beschreiben der Lastarm 3a und der Fangarm 3b das fragliche Einlaufmaul 15 für den Schließbolzen 2 zwischen sich.
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Nachdem der Schließbolzen 2 in das Einlaufmaul 15 der in der 1 strichpunktiert dargestellten geöffneten Drehfalle 3 eingefahren ist, führt eine weitere Einlaufbewegung des Schließbolzens 2 in der in 1 durch einen Pfeil dargestellten Einlaufrichtung E dazu, dass das Gesperre 3, 4 geschlossen wird. Dazu vollführt die Drehfalle 3 eine Bewegung um Ihre Achse 10 im in der 1 angedeuteten Gegenuhrzeigersinn. Nach einem vorgegebenen Betrag der Einlaufbewegung des Schließbolzens 2 fällt die Sperrklinke 4 in eine Vorrastausnehmung 16 an der Drehfalle 3 ein. Dazu vollführt die Sperrklinke 4 ebenfalls eine Gegenuhrzeigersinnbewegung um ihre Achse 11. Gleichzeitig verhindert der Anschlag 13 eine Bewegung der Sperrklinke 4 über die in der 1 gezeigte Position hinaus.
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Nachdem das Gesperre 3, 4 die in der 1 dargestellte Vorrastposition bzw. Vorraststellung erreicht hat, führt eine weitere Einlaufbewegung des Schließbolzens 2 und damit einhergehend eine weitere Gegenuhrzeigersinndrehung der Drehfalle 3 um ihre Achse 10 schließlich dazu, dass das Gesperre 3, 4 die in der 2 gezeigte Hauptrastposition bzw. Hauptraststellung erreicht. Dann fällt die Sperrklinke 4 in eine Hauptrastausnehmung 17 der Drehfalle 3 ein. Erneut sorgt der Anschlag 13 für eine Begrenzung der Schließbewegung der Sperrklinke 4.
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Betrachtet man nun die Schließstellung bzw. Hauptschließstellung des Gesperres 3, 4 in der 2, so erkennt man, dass der Schließbolzen 2 am Ende seiner Einlaufbewegung in das Gesperre 3, 4 in der Einlaufrichtung E sowie in der dargestellten (Haupt-)Schließstellung des Gesperres 3, 4 beabstandet vor der Achse 10 der Drehfalle 3 angeordnet ist. Tatsächlich korrespondiert der Abstand des Schließbolzens 2 in der (Haupt-)Schließstellung des Gesperres 3, 4 vor der betreffenden Achse 10 der Drehfalle 3 in der Einlaufrichtung E zur Strecke 1 in der 2.
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Durch diese Auslegung wird ebenso ein Abstand a des Schließbolzens 2 zu der besagten Achse 10 der Drehfalle 3 senkrecht zu Einlaufrichtung E bzw. einer nachfolgend noch zu beschreibenden Kraft F am Schließbolzen 2 beobachtet. Dieser Abstand a korrespondiert zu einem zweiten Hebel bzw. zweiten Hebelarm a eines an der Achse 10 der Drehfalle 3 angreifenden Drehmomentes.
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Neben diesem zweiten Hebel bzw. zweiten Hebelarm a ist ein erster Hebel bzw. erster Hebelarm b in der 2 eingezeichnet. Dieser erste Hebel bzw. erste Hebelarm b korrespondiert zum Abstand der Achse 10 der Drehfalle 3 von der Hauptrastausnehmung 17 im Beispielfall. Die Bedeutung der Hebelarme a, b ist wie folgt.
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Sobald das Gesperre 3, 4 seine (Haupt-)Schließstellung entsprechend der Darstellung in der 2 einnimmt, sorgen etwaige und durch eine die Kraftfahrzeugtür umgebene Türgummidichtung aufgebaute Kräfte dafür, dass der Schließbolzen 2 mit der Kraft F in der 2 (nach links) beaufschlagt wird. Die Kraft F resultiert von der nicht dargestellten Türgummidichtung und ist als das Gesperre 3, 4 öffnende Kraft ausgelegt, das heißt entgegengesetzt zur Einlaufrichtung E gerichtet.
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Diese am Schließbolzen 2 angreifende Kraft F übt ein Drehmoment auf die Drehfalle 3 aus. Dieses Drehmoment bemisst sich aus dem Produkt der fraglichen Kraft F multipliziert mit dem hierzu senkrecht angeordneten zweiten Hebelarm a. Das daraus resultierende Drehmoment an der Drehfalle 3 ist als Öffnungsmoment ausgebildet, sorgt also – ohne die Sperrklinke 4 – dafür, dass die Drehfalle 3 geöffnet wird und den Schließbolzen 2 freigibt. Das wird mithilfe der Sperrklinke 4 verhindert, welche ein entsprechendes Gegenmoment an der Hauptrastausnehmung 17 aufbringen muss. Dieses Gegenmoment ergibt sich aus dem Produkt der Kraft F mit dem korrespondierenden und hierzu senkrecht stehenden ersten Hebelarm b.
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Je größer das Verhältnis der Länge des ersten Hebelarms b im Vergleich zur Länge des zweiten Hebelarms a gestaltet ist, das heißt b:a, desto geringere Hebelkräfte muss die Sperrklinke 4 an der Hauptrastausnehmung 17 zur Verfügung stellen. Sind die beobachteten Gegenkräfte an der Sperrklinke 4 gering, so kann sogar mit einer Sperrklinke aus Kunststoff gearbeitet werden.
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Das Verhältnis der Hebelarme b:a wird auch als Sperrteilverhältnis b:a bezeichnet. Im Rahmen der erfindungsgemäßen Auslegung werden Sperrteilverhältnisse b:a von wenigstens 3:1 und insbesondere von 4:1 oder noch mehr beobachtet. Dadurch sind die von der Sperrklinke 4 aufzubauenden Gegenkräfte gering, um die Drehfalle 3 in ihrer (Haupt-)Schließposition entsprechend der 2 halten zu können. Folglich kann die Sperrklinke 4 relativ leicht und kostengünstig ausgelegt werden.
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Außerdem führt diese Auslegung dazu, dass die Achse 10 der Drehfalle 3 im Vergleich zu dem Schließbolzen 2 in der (Haupt-)Schließstellung nach der 2 in der Einlaufrichtung E gleichsam ”hinter” den Schließbolzen 2 verlagert werden kann, entsprechend der Strecke I. Beim Stand der Technik werden demgegenüber Auslegungen beobachtet, bei denen die Strecke I nicht existiert bzw. null oder nahezu null ist. Jedenfalls lässt sich die Achse 10 der Drehfalle 3 und mithin die Drehfalle 3 im Ganzen weiter nach ”hinten” rücken, was im Ausführungsbeispiel zu einem im Vergleich zum Stand der Technik vergrößerten Abstand der fraglichen Achse 10 im Vergleich zum vertikal bzw. senkrecht hochstehenden L-Schenkel 6 korrespondiert.
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Als Folge hiervon kann das Betätigungshebelwerk 7, 8, 9 ausweislich der 3 zumindest größtenteils am Schlosskasten 5, 6 gelagert werden. Tatsächlich erkennt man in der Darstellung nach der 3, dass ein Auslösehebel 7 an dem fraglichen L-Schenkel 6 bzw. dem Hebelwerkschenkel 6 gelagert werden kann. Gleiches gilt für einen Innenbetätigungshebel 8. Lediglich ein Außenbetätigungshebel 9 erfährt keine Lagerung an dem betreffenden vertikal hochstehenden L-Schenkel bzw. dem Hebelwerkschenkel 6.
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Anhand der 4 wird deutlich, dass die Sperrklinke 4 bei der zuvor beschriebenen Einlaufbewegung des Schließbolzens 2 verschiedene Schwenkwinkel um ihre Achse 11 vollführen kann. Diese Schwenkwinkel der Sperrklinke 4 korrespondieren zu einem in der 4 dargestellten maximalen Schließwinkel α, welcher im Wesentlichen durch die Form einer Rampe 18 zwischen der Vorrastausnehmung 16 und der Hauptrastausnehmung 17 an der Drehfalle 3 vorgegeben wird. Das deuten die beiden in der 4 eingezeichneten Schenkel des Schließwinkels α an. Tatsächlich folgt der eine Schenkel des Schließwinkels α im Wesentlichen der Kontur der Rampe 18 (oberer Schenkel). Demgegenüber verbindet der andere Schenkel die Hauptrastausnehmung 17 mit dem höchsten Punkt der Sperrklinke 4, dessen Lage beim Übergang von der Vorraststellung nach der 1 zur Hauptraststellung nach der 2 schon aufgrund des Anschlages 13 unverändert bleibt (unterer Schenkel in 4).
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Jedenfalls werden erfindungsgemäß Schließwinkel α für die Sperrklinke 4 beobachtet, die weniger als 30° betragen und insbesondere unterhalb von 25° angesiedelt sind. Im Ausführungsbeispiel ist der Schließwinkel α sogar bei 20° im Maximum angesiedelt. Der Schließwinkel α beschreibt dabei den von der Sperrklinke 4 im Maximum überstrichenen Schwenkwinkel um ihre Achse 11 bei der Schließbewegung des Gesperres 3, 4.
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Bei der Einlaufbewegung des Schließbolzens 2 in das Gesperre 3, 4 wechselwirkt die Sperrklinke 4 zunächst mit der Vorrast 16 und dann mit der Hauptrast 17, wie dies bereits beschrieben wurde. Die Vorrast 16 und die Hauptrast 17 sind gemeinsam an dem Lastarm 3a der Drehfalle 3 angeordnet. Neben dem Lastarm 3a verfügt die Drehfalle 3 noch über den Fangarm 3b. Wie einleitend bereits erläutert, definieren der Lastarm 3a und der Fangarm 3b zwischen sich das Einlaufmaul 15.
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Der Fangarm 3b und die Sperrklinke 4 sind im Ausführungsbeispiel wechselwirkungsfrei ausgebildet. Das heißt, beim Übergang von der in 1 strichpunktiert dargestellten geöffneten Position der Drehfalle 3 und mithin des Gesperres 3, 4 bis hin zur Hauptschließstellung bzw. Hauptraststellung nach der 2 kommt es nicht zu einer mechanischen Wechselwirkung des Fangarmes 3b mit der Sperrklinke 4. Dadurch wird die Sperrklinke 4 in ihrer Bewegung auch nicht durch den Fangarm 3b in irgendeiner Weise beeinflusst, sondern sorgt für die Schwenkbewegung der Sperrklinke 4 ausschließlich die Rampe 18, wie dies bereits beschrieben wurde.
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Der Anschlag 12 an der Drehfalle 3 ist vorliegend nicht als Endanschlag ausgelegt, sondern gleichsam als Bewegungsdämpfer. Tatsächlich sorgt der Anschlag 12 dafür, dass sich die Drehfalle 3 bei ihrer Öffnungs- und Schließbewegung hieran abwälzt und folglich in ihrer Geschwindigkeit begrenzt wird. Eine vergleichbare Geschwindigkeitsbegrenzung wird auch für die Sperrklinke 4 beobachtet. Denn aufgrund des geringen Schließwinkels α von weniger als 30° vollführt die Sperrklinke 4 beim Schließvorgang des Gesperres 3, 4 nur geringe Geschwindigkeiten um ihre Achse 11 und folglich auch geringe Beschleunigungen. Das führt zu einem besonders geräuscharmen Betrieb.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2014/082620 A2 [0005, 0010, 0014, 0029]
