DE102018215520A1

DE102018215520A1 - Schließvorrichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102018215520A1
Application number: DE102018215520.8A
Authority: DE
Inventors: Peter Gubesch; Andreas Egger; Stefan Ehrlich; Roland Enzlmüller
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2018-09-12
Filing date: 2018-09-12
Publication date: 2020-03-12
Anticipated expiration: 2038-09-13
Also published as: US20200123833A1; CN110894768A; DE102018215520B4; CN110894768B; US11840873B2

Abstract

Es ist eine Schließvorrichtung zum Öffnen und Schließen einer Öffnung in einem Fahrzeug offenbart. Die Schließvorrichtung umfasst ein Schließsystem, aufweisend einen Schließkörper (SK), der beweglich an dem Fahrzeug (FZ) angebracht und zum Öffnen und Schließen der Öffnung (O) ausgebildet ist, eine Antriebsvorrichtung (AV) , die mit dem Schließkörper (SK) in einer Wirkverbindung steht und zum Bewegen des Schließkörpers (SK) ausgebildet ist, und ein Übertragungssystem (US), das zwischen dem Schließkörper (SK) und der Antriebsvorrichtung (AV) angeordnet und dazu ausgebildet ist, eine von der Antriebsvorrichtung (AV) erzeugte Antriebskraft auf den Schließkörper (SK) zu übertragen. Das Schließsystem (SLS) weist eine Schließsystemfederrate (FRSLS) auf, die eine Gesamtelastizität des Schließkörpers (SLS), der Antriebsvorrichtung (AV) und des Übertragungssystems (US) kennzeichnet. Die Schließvorrichtung (SV) umfasst ferner eine Kraftübertragungsfedereinheit (KUFE), die dazu ausgebildet ist, die von der Antriebsvorrichtung (AV) auf den Schließkörper (SK) übertragene Antriebskraft zu erfassen. Die Kraftübertragungsfedereinheit (KUFE) weist eine Kraftübertragungsfederrate (FRKUFE) auf, die kleiner als die Schließsystemfederrate (FRSLS) ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schließvorrichtung, insbesondere fremdkraftbetätigte Schließvorrichtung, zum Öffnen und Schließen einer Öffnung in einem Fahrzeug.
Im Fahrzeug- bzw. Automobilbau finden Schließvorrichtungen unter anderem als fremdkraftbetätigte Fensterheber, als fremdkraftbetätigte Schiebedachantriebe, als fremdkraftbetätigte Tür- oder Heckklappenantriebe oder als fremdkraftbetätigte Trennwände Verwendung. Die Schließsysteme bewegen dabei einen Schließkörper zum Verschließen einer Öffnung in dem Fahrzeug. Der Antrieb des Schießkörpers erfolgt beispielsweise über einen Elektromotor, der mittels einer entsprechenden Übertragungsvorrichtung wie beispielsweise einer an oder in der Öffnung ausgebildeten Führung eine auf den Schließkörper wirkende Kraft zum Öffnen und Schließen der Öffnung überträgt.
Der Bereich zwischen einer Offenstellung des Schließkörpers, bei der die maximal mögliche Zugänglichkeit der Öffnung gegeben ist, und der Geschlossenstellung des Schließkörpers, bei der die Öffnung ganz oder so weit wie möglich verschlossen ist, wird üblicherweise als Schließbereich bezeichnet.
Zur Vermeidung von Personenschäden durch Einklemmen von Körperteilen im Schließbereich der Öffnung sind an der fremdkraftbetätigten Schließvorrichtung geeignete Schutzsysteme vorzusehen, die im Gefahrenfall den Schließvorgang anhalten oder reversieren oder die auf den Schließkörper wirkende Kraft ausreichend reduzieren.
Prinzipiell können die Schutzsysteme in zwei Kategorien eingeteilt werden: direkt messende Schutzsysteme und indirekt messende Schutzsysteme. Direkt messende Schutzsysteme prüfen die Anwesenheit von Objekten im Schließbereich mittels geeigneter Sensoren. Indirekt messende Schließsysteme schließen auf die Anwesenheit eines Objekts im Schließbereich anhand von Rückwirkungen auf den Antrieb des Schließkörpers.
Direkt messende Schutzsysteme bieten bei geeigneter Auslegung ein Höchstmaß an Sicherheit, sind jedoch verhältnismäßig aufwendig und damit auch kostspielig in der Implementierung.
Indirekt messende Schutzsysteme sind dagegen in der Regel relativ preisgünstig. Nachteilig an derartigen Systemen ist jedoch, dass aus der Rückwirkung der Bewegung eines Schließkörpers auf den Antrieb nicht immer zuverlässig erkannt werden kann, ob tatsächlich ein Fremdobjekt (auch Einklemmobjekt genannt) im Schließbereich eingeklemmt ist. Dies liegt unter anderem daran, dass die beim Bewegen des Schließkörpers aufzubringenden Kräfte von einer Vielzahl von Faktoren abhängen (beispielsweise mechanisches Spiel, Temperatur, Verschleiß, etc.) und daher die Rückwirkung der Bewegung des Schließkörpers auf den Antrieb nicht immer eindeutig auf ein Einklemmobjekt im Schließbereich schließen lässt.
Besonders problematisch ist dies, wenn die Schließung des Schließkörpers ohne Sichtkontakt des Bedieners vorgenommen wird und damit keine Kontrolle bezüglich eines eventuellen Einklemmens von Fremdkörpern im Schließbereich gegeben ist. Dies ist insbesondere bei einer Aktivierung des Schließsystems über eine Funkfernbedienung der Fall, aber auch bei der automatischen Aktivierung von Schießvorgängen durch automatische Systeme, wie beispielsweise Regensensoren.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Schließsystem, insbesondere fremdkraftbetätigtes Schließsystem, bereitzustellen, das kostengünstig ist und dennoch einen zuverlässig und sicher arbeitenden Einklemmschutz gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch eine Schließvorrichtung gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Schließvorrichtung zum Öffnen und Schließen einer Öffnung in einem Fahrzeug (bzw. in einem Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs) umfasst ein Schließsystem mit einem Schließkörper, der beweglich im Fahrzeug angebracht und zum Öffnen und Schließen der Öffnung ausgebildet ist, einer Antriebsvorrichtung, die mit dem Schließkörper in einer Wirkverbindung steht und zum Bewegen des Schließkörpers ausgebildet ist, und einem Übertragungssystem, das zwischen dem Schließkörper und der Antriebsvorrichtung angeordnet und dazu ausgebildet ist, eine von der Antriebsvorrichtung erzeugte Antriebskraft auf den Schließkörper zu übertragen. Dabei weist das Schließsystem eine Schließsystemfederrate auf, die eine Gesamtelastizität des Übertragungssystems, des Schließkörpers und der Antriebsvorrichtung kennzeichnet. Die Elastizität des Übertragungssystems, des Schließkörpers und der Antriebsvorrichtung ergibt sich beispielsweise durch mechanische oder dynamische Kraftübertragungsprozesse, durch mechanisches Spiel im Übertragungssystem, durch eine elastische Dichtung im Bereich des Übertragungssystems oder des Schließkörpers, durch eine Elastizität des Schließkörpers selbst, durch das Übertragungssystem selbst, das beispielsweise über einen Seilzug, über einen Bowdenzug oder dergleichen realisiert ist, durch Laufschienen oder Führungen des Übertragungssystems, durch eine Antriebswelle der Antriebsvorrichtung, durch ein Ineinandergreifen von Ritzeln und Zahnrädern in der Antriebsvorrichtung und/oder dem Übertragungssystems und dem damit verbundenen Spiel, oder andere Effekte. Die Schließsystemfederrate fasst all diese Faktoren zusammen und bildet sozusagen die Gesamtelastizität des Schließkörpers, der Antriebsvorrichtung und des Übertragungssystems in Form einer Federrate, die auch als Federkonstante oder Federhärte bezeichnet wird, ab.
Die erfindungsgemäße Schließvorrichtung weist neben dem Schließsystem, das die beschriebene Schließsystemfederrate aufweist, eine zusätzliche und separate Kraftübertragungsfedereinheit auf. Diese Kraftübertragungsfedereinheit ist dazu ausgebildet, die von der Antriebsvorrichtung auf den Schließkörper übertragene Antriebskraft zu erfassen. Dadurch kann die Kraftübertragungsfedereinheit die von der Antriebsvorrichtung erzeugte Antriebskraft erfassen und sozusagen als Kraftsensor bzw. Klemmkraftsensor dienen. Erfindungsgemäß wird die Kraftübertragungsfedereinheit derart ausgewählt, dass die Kraftübertragungsfedereinheit eine Kraftübertragungsfederrate aufweist, die kleiner als die Schließsystemfederrate ist.
Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass in vielen Ländern Bestimmungen existieren, die eine maximal zulässige Klemmkraft vorschreiben, die unter allen Randbedingungen einzuhalten ist. Insbesondere für eine kritische Zone, bei der die aufgrund der unvollständigen Abdeckung der Öffnung durch den Schließkörper verbliebene Restöffnung in Schließrichtung kleiner oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert ist, dürfen bestimmte Klemmenkräfte nicht überschritten werden. Beispielsweise wird in Kapitel S5 der für die vereinigten Staaten von Amerika gültigen Norm FMVSS118 eine maximal zulässige Klemmkraft für eine bestimmte kritische Restöffnung bei einem Prüfkörper mit einer Federrate von 65 N/mm vorgegeben. Bei derart harten Prüf- bzw. Klemmkörpern wird bereits innerhalb sehr kurzer Verfahrwege eine hohe Klemmkraft ausgebildet. Gleichzeitig darf die Klemmkraft aber 100 N nicht überschreiten. Wenn also in einem solchen Fall ein geringer Abstand zwischen dem Einklemmobj ekt und dem Schließkörper besteht, verbleibt relativ wenig Verfahrweg (circa 1,5 mm) bzw. wenig Zeit, um rechtzeitig den Schließkörper anzuhalten oder zu reversieren und einen Schaden am Einklemmobjekt zu vermeiden.
Gleichzeitig wurde jedoch festgestellt, dass die Komponenten des Schließsystems (Schließkörper, Antriebsvorrichtung und Übertragungssystem) selbst relativ große Federraten aufweisen. Das hat zur Folge, dass auch das Schließsystem insgesamt eine relativ große Schließsystemfederrate aufweist. Wenn nun, wie in Kapitel S5 der Norm FMVSS118 gefordert wird, ein Klemmkörper mit einer Federrate von 65 N/mm zum Detektieren der Klemmkraft verwendet wird, dann führt dies dazu, dass in der vorbestimmten kurzen Zeit bzw. in dem vorbestimmten kurzen Verfahrweg von circa 1,5 mm ein Einklemmobjekt nicht immer zuverlässig und sicher erkannt werden kann. Oder anders gesagt, kann es schon mal passieren, dass auf das Einklemmobjekt eine Klemmkraft von mehr als 100 N wirkt, ehe der Einklemmfall erkannt wird. Dies ist problematisch.
Die Erfindung liegt daher ferner die Erkenntnis zugrunde, dass bei Einbau einer zusätzlichen markanten Feder (Kraftübertragungsfedereinheit), deren Federrate kleiner als die Schließsystemfederrate ist, die sich aus der Schließsystemfederrate und der Kraftübertragungsfederrate ergebende Gesamtfederrate der Schließvorrichtung im Wesentlichen von der Federrate der zusätzlichen Kraftübertragungsfedereinheit abhängt. Wenn die Schließvorrichtung daher eine zusätzliche Kraftübertragungsfedereinheit aufweist, die eine gegenüber der Schließsystemfederrate kleinere Federrate aufweist, wird die insgesamte Federrate (Gesamtfederrate) der Schließvorrichtung geringer und dadurch verbleibt mehr Zeit bzw. mehr Verfahrweg, um auf ein Einklemmobjekt im Schließbereich reagieren zu können (ehe die gesetzliche Klemmkraft von 100 N erreicht ist).
Der Begriff „Federrate“ bezieht sich dabei auf die Federrate in Richtung der einwirkenden (Antriebs-)Kraft der Antriebsvorrichtung. Das heißt, dass die Kraftübertragungsfederrate in Richtung der einwirkenden Antriebskraft kleiner als die Schließsystemfederrate in Richtung der einwirkenden Antriebskraft ist.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die Kraftübertragungsfedereinheit zwischen dem Schließkörper und dem Übertragungssystem angeordnet. In dieser Anordnung wird eine höhere Sensitivität beim Erkennen des Einklemmobjekts erreicht, da die Kraft unmittelbar hinter dem Schließkörper erfasst wird.
Alternativ weist die Schließvorrichtung einen Fahrzeugrahmen auf, der die zu öffnende und zu schließende Öffnung aufweist, und ist die Kraftübertragungsfedereinheit zwischen dem Schließkörper und dem Fahrzeugrahmen angeordnet. Die Kraftübertragungsfedereinheit kann am Schließkörper angeordnet sein, sodass eine Anordnung Schließkörper - Kraftübertragungsfedereinheit - Einklemmobjekt - Fahrzeugrahmen vorliegt. Die Kraftübertragungsfedereinheit kann aber auch am Fahrzeugrahmen angeordnet ist, sodass eine Anordnung Schließkörper - Einklemmobjekt - Kraftübertragungsfedereinheit - Fahrzeugrahmen vorliegt. In beiden Fällen ist die Kraftübertragungsfedereinheit zwischen dem Schließkörper und dem Fahrzeugrahmen angeordnet. Das führt zu einer besonders hohen Sensitivität beim Erkennen des Einklemmobjekts, da die Kraftübertragungsfedereinheit unmittelbar benachbart zum Einklemmobjekt angeordnet ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Kraftübertragungsfedereinheit mit dem Schließkörper, der Antriebsvorrichtung, dem Übertragungssystem und gegebenenfalls mit dem Fahrzeugrahmen in Reihe geschaltet. Durch diese Ausgestaltung ergibt sich die Gesamtfederrate durch eine Reihenschaltung von Schließsystemfederrate und Kraftübertragungsfederrate. Die Gesamtfederrate weist daher einen Wert auf, der kleiner ist als die kleinste Federrate im System. Damit ist die Gesamtfederrate kleiner (also weicher) als die Kraftübertragungsfederrate, da diese ihrerseits kleiner als die Schließsystemfederrate ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Schließsystemfederrate einen Schließsystemfederratentoleranzbereich auf und weist die Kraftübertragungsfederrate einen Kraftübertragungsfederratentoleranzbereich auf.
Der Begriff „Toleranzbereich“ umfasst dabei Schwankungen der Elastizität bzw. der Federrate der jeweiligen Komponente. Diese ergeben sich beispielsweise durch Temperatureinflüsse, Alterungseffekte, Einbauposition und/oder Serienstreuung der jeweiligen Komponente, Material der jeweiligen Komponente, Wiederholbarkeit bei Kraftbeaufschlagung der jeweiligen Komponente etc. Der Toleranzbereich gibt dabei eine Abweichung von der jeweiligen Federrate nach oben und nach unten an. Wenn beispielsweise die Kraftübertragungsfederrate einen Wert von 20 N/mm und einen Toleranzbereich von 20% aufweist, dann kann die Kraftübertragungsfederrate in einem Bereich von 16 N/mm bis 24 N/mm schwanken.
Gemäß der bevorzugten Ausgestaltung wird ferner bei einer vorbestimmten Kraftübertragungsfederrate der Kraftübertragungsfederratentoleranzbereich derart ausgewählt, dass die sich aus der Schließsystemfederrate und der Kraftübertragungsfederrate ergebende Gesamtfederrate einen Gesamtfederratentoleranzbereich von nicht mehr als ±30% aufweist. Durch diese Ausgestaltung kann beispielsweise eine Kraftübertragungsfedereinheit gewählt werden, die eine kleine Federrate aber einen großen Toleranzbereich aufweist. Mit anderen Worten ist es möglich, entweder eine weichere Kraftübertragungsfedereinheit zu wählen, die einen größeren Toleranzbereich aufweist, oder eine härtere Kraftübertragungsfedereinheit zu wählen, die einen kleineren Toleranzbereich aufweist. Dadurch kann auch eine Kraftübertragungsfedereinheit mit einem größeren Toleranzbereich verwenden werden, sofern die Kraftübertragungsfederrate dann entsprechend klein genug gewählt ist. Dies kann unter Umständen eine kostengünstige Alternative darstellen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Kraftübertragungsfederrate derart ausgewählt, dass eine sich aus der Schließsystemfederrate und der Kraftübertragungsfederrate ergebende Gesamtfederrate maximal 20 N/mm ist. Ein Wert von 20 N/mm hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, da damit für vergleichsweise viele verschiedene Schließsystemfederraten ein zuverlässiger Einklemmschutz gewährleistet werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Kraftübertragungsfederrate kleiner als 65 N/mm. Ein Wert von weniger als 65 N/mm ist deswegen sinnvoll, weil damit die Kraftübertragungsfedereinheit weicher als der Klemmkörper gemäß Kapitel S5 der FMVSS118 ist.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die Kraftübertragungsfederrate in einem Bereich von 2 N/mm bis 25 N/mm, vorzugsweise in einem Bereich von 5 N/mm bis 25 N/mm, weiter vorzugsweise in einem Bereich von 10 N/mm bis 25 N/mm. Ein Wert von unter 2 N/mm, vorzugsweise unter 5 N/mm, weiter vorzugsweise unter 10 N/mm, hat sich als nachteilig herausgestellt, da die Kraftübertragungsfedereinheit dann zu weich sein könnte und dadurch unter Umständen der Schließkörper ungewollte Schwankungsbewegungen erfahren könnte. Ein Wert von größer 25 N/mm hat sich als unvorteilhaft herausgestellt, da dann unter Umständen die Gesamtfederrate von maximal 20 N/mm nicht mehr erreicht werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Kraftübertragungsfedereinheit derart ausgewählt, dass die Kraftübertragungsfedereinheit eine maximale elastische Längenänderung bei einer Kraft von 100 N zuzüglich einer im Schließsystem auftretenden Reibungskraft aufweist. Die maximale elastische Längenänderung bezeichnet dabei die maximale Längenänderung, die die Kraftübertragungsfedereinheit durch eine Kompression oder eine Expansion erfährt, ohne dass die Kraftübertragungsfedereinheit einer plastischen Verformung unterliegt bzw. ohne dass ein Ende des Federweges erreicht ist. Mit anderen Worten wird in dieser Ausgestaltung die Kraftübertragungsfedereinheit derart ausgewählt, dass die Kraftübertragungsfedereinheit maximal eine Kraft von 100 N zuzüglich einer im Schließsystem auftretenden Reibungskraft im elastischen Verformungsbereich aufnehmen kann. Würde eine derartige Kraftübertragungsfedereinheit also eine Kraft von 150 N ausgesetzt sein, dann würde sie sich zusätzlich zur elastischen Verformung plastisch verformen. Es wäre also nicht möglich, die zusätzlichen 50 N als Federkraft zu erfassen. Da 100 N die gesetzlich maximal zulässige Klemmkraft ist, kann also eine relativ kleine bzw. relativ kurze Feder als Kraftübertragungsfedereinheit verwendet werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Kraftübertragungsfedereinheit derart ausgewählt, dass die maximale elastische Längenänderung bereits bei dem Wert von 60 % bis 80 % von 100 N erreicht wird. In dieser Ausgestaltung wird ein Sicherheitspuffer bei der Auswahl der Kraftübertragungsfedereinheit einbezogen, der beispielsweise Materialalterungen, Temperatureinflüsse etc. auf die Kraftübertragungsfedereinheit berücksichtigt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die Kraftübertragungsfedereinheit einen metallischen Werkstoff oder einen Faserverbundwerkstoff auf. Der metallische Werkstoff oder der Faserverbundwerkstoff führt zu einer besonders guten Wiederholbarkeit und Dauerlauffestigkeit der Kraftübertragungsfedereinheit.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die Kraftübertragungsfedereinheit einen Draht auf. Der Begriff „Draht“ bezeichnet dabei einen Körper, dessen Längserstreckungsrichtung deutlich länger als dessen Quererstreckungsrichtung ist. Der Begriff „Draht“ umfasst daher beispielsweise auch einen Bügel. Durch diese Ausgestaltung kann eine relativ einfache und kostengünstige Kraftübertragungsfedereinheit verwendet werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Draht ein gewickelter Draht. In dieser Ausgestaltung ist die Kraftübertragungsfedereinheit besonders kompakt und benötigt dadurch möglichst wenig Bauraum.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Kraftübertragungsfedereinheit dazu ausgebildet, die Antriebskraft sowohl in einer ersten Krafteinwirkrichtung als auch in einer zu der ersten Krafteinwirkrichtung unter einem Winkel (also nicht parallel) stehenden zweiten Krafteinwirkrichtung zu erfassen. Die Krafteinwirkrichtung ist dabei die Richtung, in der die Antriebskraft auf die Kraftübertragungsfedereinheit einwirkt. Beispielsweise könnte eine erste Krafteinwirkrichtung eine Zugdruckrichtung sein, wenn beispielsweise der Schließkörper ein Schiebedach ist und das Schiebedach horizontal bewegt wird. Eine zweite Krafteinwirkrichtung kann beispielsweise eine Scherung oder eine Torsion sein, die unter einem Winkel zur Zugdruckrichtung verläuft und beispielsweise dann auftritt, wenn das Schiebedach verkippt wird. Damit können mit einer einzigen Kraftübertragungsfedereinheit die Antriebskräfte von mehreren Betriebsmodi (Verschieben und Verkippen) des Schließkörpers erfasst werden. Dadurch wird ein Einklemmschutz noch effektiver, da mehrere Betriebsmodi (Verschieben und Verkippen) überwacht werden können.
Es ist jedoch alternativ oder zusätzlich auch möglich, dass die Kraftübertragungsfedereinheit eine erste Kraftübertragungsfeder aufweist, die die Antriebskraft in einem ersten Betriebsmodus (beispielsweise Verschieben) erfasst, und mindestens eine weitere Kraftübertragungsfeder aufweist, die die Antriebskraft in einem weiteren Betriebsmodus (beispielsweise Verkippen) erfasst. In dieser Ausgestaltung weist die Kraftübertragungsfedereinheit eine für den jeweiligen Betriebsmodus ausgebildete Kraftübertragungsfeder auf. Dadurch kann die Genauigkeit des Einklemmschutzes für die verschiedenen Betriebsmodi erhöht werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematische Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:

1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Schließvorrichtung zum Öffnen und Schließen einer Öffnung in einem Fahrzeug;
2 eine schematische Prinzipskizze der Schließvorrichtung von 1, bei der Komponenten der Schließvorrichtung wie auch ein Einklemmobjekt im Schließbereich der Schließvorrichtung als mechanische Federn modellartig dargestellt sind;
3 eine schematische Prinzipskizze eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schließvorrichtung;
4 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schließvorrichtung, bei der die Kraftübertragungsfedereinheit zwei Krafteinwirkrichtungen aufweist; und
5 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schließvorrichtung, bei der die Kraftübertragungsfedereinheit mehrere Kraftübertragungsfedern aufweist, die jeweils einem Betriebsmodus des Schließkörpers zugeordnet sind.

In den Zeichnungen werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Es sei zunächst auf 1 verwiesen die ein Fahrzeug FZ mit einer Schließvorrichtung SV zum Öffnen und Schließen einer Öffnung O in dem Fahrzeug FZ zeigt. Die Öffnung O ist dabei in einem Fahrzeugrahmen R des Fahrzeugs FZ ausgebildet. Im konkreten Beispiel von 1 ist die Öffnung O in einem Dachrahmen (Dachhaut) des Fahrzeugs FZ ausgebildet und ist die Schließvorrichtung SV eine Schiebedachschließvorrichtung. Selbstverständlich kann die Schließvorrichtung SV in anderen Ausführungsbeispielen andere Öffnungen öffnen oder schließen, beispielsweise eine Öffnung in einem Seitenfensterbereich SF des Fahrzeugs FZ, eine Öffnung in einem Heckklappenbereich HK des Fahrzeugs FZ, eine Öffnung in einem Türbereich des Fahrzeugs FZ oder eine Öffnung in einem Trennwandbereich des Fahrzeugs FZ.
Die Schließvorrichtung SV umfasst einen Schließkörper SK (hier beispielhaft als Schiebedach SD gezeigt), der zum Öffnen und Schließen der Öffnung O im Fahrzeugrahmen R des Fahrzeugs FZ ausgebildet ist. Die Schließvorrichtung umfasst ferner eine Antriebsvorrichtung AV, der beispielsweise ein elektromotorischer Antrieb bzw. ein Elektromotor sein kann. Die Antriebsvorrichtung AV steht mit dem Schließkörper SK in einer Wirkverbindung und dient zum Bewegen des Schließkörpers SK. Die Schließvorrichtung SV umfasst ferner ein Übertragungssystems US, das zwischen dem Schließkörper SK und der Antriebsvorrichtung AV angeordnet ist. Das Übertragungssystem US dient dazu, eine von der Antriebsvorrichtung AV erzeugte Antriebskraft auf den Schließkörper SK zu übertragen, sodass der Schließkörper die Öffnung O öffnen oder schließen kann. Das Übertragungssystem US kann beispielsweise Führungen, Schienen, Seil- oder Bowdenzüge aufweisen.
Der Schließkörper SK, das Übertragungssystems US und die Antriebsvorrichtung AV bilden dabei ein Schließsystem SLS, das näher in Zusammenhang mit 2 beschrieben wird.
Zusätzlich zum Schließsystem SLS weist die Schließvorrichtung SV eine Kraftübertragungsfedereinheit KUFE auf, die die von der Antriebsvorrichtung AV auf den Schließkörper SK übertragene Antriebskraft erfassen kann, was näher in Zusammenhang mit 2 beschrieben wird. Im konkreten Beispiel von 1 ist die Kraftübertragungsfedereinheit KUFE zwischen dem Fahrzeugrahmen R und dem Schließkörper SK angeordnet. Die Kraftübertragungsfedereinheit KUFE kann am Schließkörper SK oder aber auch am Fahrzeugrahmen R angeordnet sein.
Wie ferner in 1 gezeigt ist, weist die Öffnung ein Einklemmobjekt EO auf. Das Einklemmobjekt EO ist ein Beispiel für ein im Schließbereich der Öffnung O befindliches Fremdobjekt. Das kann beispielsweise ein Körperteil einer Person sein, die sich in der Nähe des Fahrzeugs FZ befindet.
Wenn, wie im konkreten Beispiel von 1 gezeigt ist, die Kraftübertragungsfedereinheit KUFE zwischen dem Fahrzeugrahmen R und dem Schließkörper SK angeordnet ist, wird im Einklemmfall das Einklemmobjekt EO also zwischen dem Fahrzeugrahmen R und dem Kraftübertragungsfedereinheit KUFE eingeklemmt, wodurch die auf den Schließkörper SK übertragene Antriebskraft (die näherungsweise der auf das Einklemmobjekt EO wirkenden Klemmkraft entspricht) erfasst wird.
Die erfindungsgemäße Schließvorrichtung SV ist nun speziell dazu ausgebildet, dass eine von dem Schließkörper SK auf das Einklemmobjekt EO einwirkende Klemmkraft einen vorbestimmten Schwellenwert nicht überschreitet. Insbesondere ist die Schließvorrichtung SV dazu ausgebildet, dass die auf das Einklemmobjekt EO einwirkende Klemmkraft nicht die in Kapitel S5 FMVSS118 geforderten 100 N überschreitet.
Es sei nun auf 2 verwiesen, die eine schematische Prinzipskizze der Schließvorrichtung SV von 1 zeigt, wobei die einzelnen Komponenten der Schließvorrichtung, wie auch das Einklemmobj ekt EO als mechanische Federn modellartig dargestellt sind.
Wie zu erkennen ist, sind der Schließkörper SK, das Übertragungssystems US und die Antriebsvorrichtung AV jeweils als in Reihe geschaltete Federn dargestellt. Jeder dieser Federn kennzeichnet eine zu der entsprechenden Komponente gehörende Elastizität. Beispielsweise kann der Schließkörper SK eine Dichtung aufweisen, die eine gewisse Elastizität hat. Auch kann der Schließkörper SK selbst eine gewisse Elastizität haben, weil er beispielsweise ein gewisses Spiel in einer Führung, die Teil des Übertragungssystems US ist, aufweist. Ferner weist das Übertragungssystems US seinerseits eine gewisse Elastizität auf, weil das Übertragungssystems US beispielsweise mithilfe von Seilzügen und/oder Bowdenzügen arbeitet, die ihrerseits eine gewisse Elastizität aufweisen. Auch können die Führungsschienen des Übertragungssystems US ein gewisses Spiel und damit eine gewisse Elastizität aufweisen. Und schließlich weist auch die Antriebsvorrichtung AV eine gewisse Elastizität auf, da die Antriebsvorrichtung AV beispielsweise eine Antriebswelle aufweist, die über ein Ritzel und ein Zahnrad die Antriebskraft auf den Schließkörper SK überträgt. Auch das Ineinandergreifen von Ritzeln und Zahnräder führt zu einem gewissen Schlupf und damit zu einer gewissen Elastizität. All diese Faktoren werden modellartig durch die jeweiligen Federn SK, US, AV abgebildet. Da es sich hierbei um ein Modell handelt, ist es selbstverständlich auch möglich, dass die Elastizität von Schließkörper SK, Übertragungssystem US und Antriebsvorrichtung AV anderweitig abgebildet werden kann. Beispielsweise ist es denkbar, dass die Elastizität dieser drei Komponenten mittels zweier Federn derart abgebildet wird, dass eine erste Feder die statischen Kräfte und die damit verbundene Elastizität abbildet und eine zweite Feder die dynamischen Kräfte und die damit verbundene Elastizität abbildet. Auch ist es denkbar, dass eine Elastizität des Fahrzeugrahmens R (nicht dargestellt) mit berücksichtigt werden kann.
Die Schließsystemfederrate FRSLS kann entweder gemessen oder über eine Modellierung oder Berechnung, insbesondere mechanische Berechnung, abgeschätzt werden.
Wie in 2 gezeigt ist, wird auch das Einklemmobjekt EO als Feder modellartig dargestellt. Die Federrate des Einklemmobjekts EO weist beispielsweise eine Federrate von 65 N/mm gemäß Kapitel S5 der FMVSS118 auf.
Wie bereits erwähnt wurde, bilden der Schließkörper SK, das Übertragungssystem US und die Antriebsvorrichtung AV das Schließsystem SLS. Da die drei Komponenten in Reihe geschaltet sind, ergibt sich somit eine Schließsystemfederrate FRSLS, die sich aus der Summe der Reziprokwerte der einzelnen Federraten der jeweiligen Komponenten SK, US, AV ergibt, wie es dem Fachmann für Reihenschaltungen von Federn bekannt ist. Falls auch die Elastizität des Fahrzeugrahmens R mit berücksichtigt werden soll, kann dies wiederum über eine in Reihe geschaltete Feder mit einer entsprechenden Federrate erfolgen.
Die erfindungsgemäße Schließvorrichtung SV zeichnet sich nun dadurch aus, dass sie eine zusätzliche Kraftübertragungsfedereinheit KUFE aufweist. Die zusätzliche Kraftübertragungsfedereinheit KUFE kann ihrerseits wiederum als Feder dargestellt werden bzw. kann im realen Einbaufall tatsächlich eine Feder sein, die ihrerseits selbst eine Kraftübertragungsfederrate FRKUFE aufweist.
Im konkreten Beispiel von 2 ist die Kraftübertragungsfedereinheit KUFE am Schließkörper SK angeordnet. Wie bereits erwähnt wurde, kann die Kraftübertragungsfedereinheit KUFE aber auch am Fahrzeugrahmen R angeordnet sein.
Alternativ ist es auch möglich, dass die Kraftübertragungsfedereinheit KUFE zwischen dem Schließkörper SK und der Übertragungseinheit US angeordnet ist. Hierzu sei exemplarisch auf 3 verwiesen, die eine weitere Ausführungsform einer Stellvorrichtung SV2 zeigt, bei der die Kraftübertragungsfedereinheit KUFE zwischen dem Schließkörper SK und der Übertragungseinheit US angeordnet ist. Auch wäre es möglich, die Kraftübertragungsfedereinheit KUFE zwischen dem Übertragungssystem US und der Antriebsvorrichtung AV anzuordnen.
In all diesen Fällen ist die Kraftübertragungsfedereinheit KUFE in Reihe mit dem Schließsystem SLS angeordnet. Dadurch, dass die Kraftübertragungsfedereinheit KUFE in Reihe mit dem Schließsystems SLS angeordnet ist, ergibt sich eine Gesamtfederrate FRGES der Schließvorrichtung SV zu: $\frac{1}{FRGES} = \frac{1}{FRKUFE} + \frac{1}{FRSLS}$
Die Kraftübertragungsfedereinheit KUFE ist nun derart gewählt, dass die Kraftübertragungsfederrate FRKUFE kleiner als die Schließsystemfederrate FRSLS des Schließsystems SLS ist. Das hat zur Folge, dass die Gesamtfederrate FRGES im Wesentlichen abhängig ist von der kleinsten Federrate des Systems und damit von der Kraftübertragungsfederrate FRKUFE. Durch die Wahl der Kraftübertragungsfederrate FRKUFE kann somit die Gesamtfederrate FRGES der Schließvorrichtung SV derart eingestellt werden, dass selbst bei einem relativ harten Klemmkörper mit einer Federrate von 65 N/mm noch ein ausreichend großer Verfahrweg des Schließkörpers SK besteht, um einen Einklemmfall detektieren zu können, ohne dass die auf das Einklemmobjekt EU einwirkende Klemmkraft die gesetzlich vorgeschriebenen 100 N übersteigt.
Mathematische Berechnungen haben gezeigt, dass bei verschiedenen Schließsystemen, die ihrerseits verschiedene Schließsystemfederraten aufweisen können, bei einer Gesamtfederrate FRGES von maximal 20 N/mm für vergleichsweise viele verschiedene Schließvorrichtungen ein zuverlässiger Einklemmschutz gewährleistet werden kann. Ebenso haben mathematische Berechnungen gezeigt, dass bei einer Kraftübertragungsfederrate FRKUFE in einem Bereich von 2 N/mm bis 25 N/mm, vorzugsweise 5 N/mm bis 25 N/mm, weiter vorzugsweise von 10 N/mm bis 25 N/mm ein zuverlässiger Einklemmschutz gewährleistet werden kann.
Zudem hat sich herausgestellt, dass eine Länge L der Kraftübertragungsfedereinheit KUFE derart gewählt werden kann, dass die Kraftübertragungsfedereinheit KUFE eine maximale elastische Längenänderung bei einer Kraft von 100 N zuzüglich einer im Schließsystem SLS auftretenden Reibungskraft aufweist. Das heißt, dass die Länge L der Kraftübertragungsfedereinheit KUFE nur so groß sein muss, dass die Kraftübertragungsfedereinheit KUFE im elastischen Verformungsbereich eine maximale Federkraft von den gesetzlichen 100 N plus eine im Schließsystem SLS auftretende Reibungskraft aufnehmen können muss. Wenn eine Kraftübertragungsfedereinheit KUFE mit einer Kraftübertragungsfederrate FRKUFE von 10 N/mm verwendet werden würde, würde bereits eine Länge von etwas mehr als 10 mm ausreichen, um die 100 N/mm plus die im Schließsystem SLS auftretenden Reibungskräfte im elastischen Verformungsbereich aufnehmen zu können.
Wie im konkreten Beispiel von 2 gezeigt ist, kann die Kraftübertragungsfedereinheit KUFE als Draht D, insbesondere als gewickelter Draht ausgebildet sein. Besonders bevorzugt besteht die Kraftübertragungsfedereinheit KUFE aus einem metallischen Werkstoff oder einem Faserverbundwerkstoff, da hier die Eigenschaften bezüglich möglicher Temperatureinflüsse und Dauerlauffestigkeit besonders gut sind.
Es sei nun noch auf einen zusätzlichen Aspekt bei der Wahl der Kraftübertragungsfedereinheit eingegangen, der mit dem Begriff „Toleranz“ oder „Schwankung“ beschrieben werden kann.
Es ist bekannt, dass eine Feder nicht eine fixe Federrate aufweist, sondern dass selbst diese fixe Federrate in einem kleinen Bereich schwanken kann. Diese Schwankungen der Federrate existieren beispielsweise aufgrund von Temperatureinflüssen auf die Feder, durch Alterungseffekte, durch Serienstreuung bei der Herstellung der Feder, durch Materialfehler oder auch durch bei einem wiederholten Komprimieren und Expandieren der Feder. All diese Effekte zusammen führen dazu, dass die tatsächliche Federrate der Feder um einen Federratenwert schwankt. Diese Schwankungen können als Toleranzbereich der Federrate bezeichnet werden.
Folglich hat auch die Schließsystemfederrate FRSLS des Schließsystems keinen fixen Wert, sondern kann einen Schließsystemfederratentoleranzbereich TSLS aufweisen. Ebenso kann die Kraftübertragungsfederrate FRKUFE einen Kraftübertragungsfederratentoleranzbereich TKUFE aufweisen. Wird nun bei der Auslegung der Kraftübertragungsfedereinheit KUFE der Schließsystemfederratentoleranzbereich TSLS und der Kraftübertragungsfederratentoleranzbereich TKUFE mit berücksichtigt, so hat sich gezeigt, dass bei einer gegebenen Kraftübertragungsfederrate FRKUFE und bei einer gegebenen Schließsystemfederrate FRSLS mit einem gegebenen Schließsystemfederratentoleranzbereich TSLS der Kraftübertragungsfederratentoleranzbereich TKUFE derart gewählt werden kann, dass die sich aus der toleranzbehafteten Schließsystemfederrate FRSLS und der toleranzbehafteten Kraftübertragungsfederrate FRKUFE ergebende Gesamtfederrate FRGES einen Gesamtfederratentoleranzbereich TGES von 30 % nicht überschreiten soll, um einem möglichst guten Einklemmschutz zu gewährleisten.
Dies wird anhand zweier Beispiele näher erläutert.
Beispiel 1:

	min. Federrate	TB minus	mittlere Federrate	TB plus	max. Federrate
SLS	20 N/mm	-42,86%	35 N/mm	+42,86%	50 N/mm
KUFE	16 N/mm	-20%	20 N/mm	+20%	24 N/mm
GES	8,9 N/mm	-29,19%	12,6 N/mm	+29,19%	16,2 N/mm

Im Beispiel 1 weist das Schließsystem SLS beispielsweise eine Schließsystemfederrate FRSLS von 35 N/mm auf mit einem Schließsystemfederratentoleranzbereich TSLS von 42,86%. Damit schwankt die Schließsystemfederrate (beispielsweise aufgrund der oben beschriebenen Effekte) zwischen einem Wert von 20 N/mm und 50 N/mm. Ferner wurde im Schließsystem SLS eine Kraftübertragungsfedereinheit KUFE mit einer Kraftübertragungsfederrate FRKUFE von 20 N/mm angeordnet. Wenn die Kraftübertragungsfederrate FRKUFE einen Kraftübertragungsfederratentoleranzbereich TKUFE von 20% aufweist, dann schwankt die Kraftübertragungsfederrate FRKUFE (beispielsweise aufgrund der oben beschriebenen Effekte) zwischen einem Wert von 16 N/mm und 24 N/mm. Die sich dadurch ergebende Gesamtfederrate FRGES ergibt sich dann gemäß Gleichung (1) zu 12,6 N/mm mit einem Gesamtfederratentoleranzbereich von 29,19%.
Gemäß dem Beispiel 1 kann also bei einer gegebenen Schließsystemfederrate von 35 N/mm und einem gegebenen Schließsystemfederratentoleranzbereich TSLS von 42,86% eine Kraftübertragungsfedereinheit KUFE mit einer Kraftübertragungsfederrate FRKUFE von 20 N/mm und einem Kraftübertragungsfederratentoleranzbereich von 20% gewählt werden, ohne dass der Gesamtfederratentoleranzbereich TGES der Gesamtfederrate FRGES 30% übersteigt.
Beispiel 2:

	min. Federrate	TB minus	mittlere Federrate	TB plus	max. Federrate
SLS	20 N/mm	-42,86%	35 N/mm	+42,86%	50 N/mm
KUFE	7,5 N/mm	-25%	10 N/mm	+25%	12,5 N/mm
GES	5,5 N/mm	-29,41%	7,7 N/mm	+29,41%	10,0 N/mm

Im Beispiel 2 weist das Schließsystem SLS dieselbe Schließsystemfederrate FRSLS von 35 N/mm mit demselben Schließsystemfederratentoleranzbereich TSLS von 42,86% auf. Im Gegensatz zum Beispiel 1 wurde jedoch eine Kraftübertragungsfedereinheit KUFE mit einer Kraftübertragungsfederrate FRKUFE von 10 N/mm gewählt. Dadurch kann der Kraftübertragungsfederratentoleranzbereich TKUFE auf bis zu 25% ansteigen, ohne dass die sich ergebende Gesamtfederrate FRGES einen Gesamtfederratentoleranzbereich TGES aufweist, der 30% übersteigt.
Im Beispiel 2 wurde also eine gegenüber dem Beispiel 1 weichere Kraftübertragungsfedereinheit KUFE gewählt. Gleichzeitig konnte für diese weichere Kraftübertragungsfedereinheit KUFE jedoch ein größerer Kraftübertragungsfederratentoleranzbereich TKUFE gewählt werden, ohne dass die sich ergebende Gesamtfederrate FRGES einen Gesamtfederratentoleranzbereich TGES von mehr als 30% aufweist. Durch die Wahl einer weicheren Kraftübertragungsfedereinheit KUFE kann somit eine Kraftübertragungsfedereinheit KUFE mit einem größeren Kraftübertragungsfederratentoleranzbereich TKUFE gewählt werden. Dies kann eine kostengünstige Alternative zu einer harten aber mit einer geringen Toleranz behafteten Kraftübertragungsfedereinheit KUFE sein.
Es sei nun auf 4 verwiesen, die ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Schließvorrichtung SV3 zeigt.
Im konkreten Beispiel von 4 ist wiederum der Schließkörper SK beispielhaft als Schiebedach SD gezeigt. Der Schließkörper SK weist einen ersten Betriebsmodus, der als Verschiebemodus bezeichnet werden kann, auf, bei dem der Schließkörper SK entlang des Pfeils R1 bewegt wird. Der Schließkörper SK weist ferner einen zweiten Betriebsmodus, der als Verkippmodus bezeichnet werden kann, auf, bei dem der Schließkörper entlang des Pfeils R2 bewegt wird.
Das Ausführungsbeispiel von 4 zeichnet sich dadurch aus, dass die Kraftübertragungsfedereinheit KUFE eine Antriebskraft der Antriebsvorrichtung AV sowohl in einer ersten Krafteinwirkrichtung KEWR1 als auch in einer zur ersten Krafteinwirkrichtung KEWR1 unter einem Winkel (nicht parallel) stehenden zweiten Krafteinwirkrichtung KEWR2 erfassen bzw. aufnehmen kann. Die erste Krafteinwirkrichtung KEWR1 ist beispielsweise die Richtung, in der die Antriebskraft der Antriebsvorrichtung AV wirkt, damit der Schließkörper SK sich entlang des Pfeils R1, das heißt im Verschiebemodus, bewegt. Die zweite Krafteinwirkrichtung KEWR2 ist beispielsweise die Richtung, in der die Antriebskraft der Antriebsvorrichtung AV wirkt, damit der Schließkörper SK sich entlang des Pfeils R2, das heißt im Verkippmodus, bewegt. Wenn die Antriebskraft in Richtung der ersten Krafteinwirkrichtung KEWR1 wirkt, kann die Kraftübertragungsfedereinheit KUFE diese Antriebskraft beispielsweise in Zugdruckrichtung der Kraftübertragungsfedereinheit KUFE erfassen. Wenn die Antriebskraft in Richtung der zweiten Krafteinwirkrichtung KEWR2 wirkt, kann die Kraftübertragungsfedereinheit KUFE diese Antriebskraft beispielsweise in Scher- oder Torsionsrichtung der Kraftübertragungsfedereinheit KUFE erfassen. Dadurch, dass die Kraftübertragungsfedereinheit KUFE die Antriebskraft der Antriebsvorrichtung AV in zwei verschiedene Krafteinwirkrichtungen KEWR1, KEWR2 erfassen kann, ist es möglich, einen wirksamen Einklemmschutz für zwei Betriebsmodi des Schließkörpers SK mit einer einzigen Kraftübertragungsfedereinheit KUFE zu gewährleisten.
Wie in 4 zu erkennen ist, muss die Krafteinwirkrichtung KEWR1, KEWR2 nicht zwangsläufig dieselbe Richtung wie die Richtung des Betriebsmodus (Schiebemodus bzw. Verkippmodus) sein.
Es sei nun auf 5 verwiesen die ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schließvorrichtung SV4 zeigt.
Wie auch in 4 ist in 5 der Schließkörper SK beispielhaft als Schiebedach SD gezeigt, das in einem Verschiebemodus (entlang des Pfeils R1) und in einem Verkippmodus (entlang des Pfeils R2) betrieben werden kann.
Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel von 4 weist die Kraftübertragungsfedereinheit KUFE von 5 jedoch zwei separate Kraftübertragungsfedern auf. Eine erste Kraftübertragungsfeder KUF1 ist dazu ausgebildet, die Antriebskraft in einem ersten Betriebsmodus (Verschiebemodus) des Schließkörpers SK zu erfassen. Eine weitere (zweite) Kraftübertragungsfeder KUF2 ist dazu ausgebildet, die Antriebskraft in einem weiteren (zweiten) Betriebsmodus (Verkippmodus) des Schließkörpers SK zu erfassen. Indem die Kraftübertragungsfedereinheit KUFE zwei getrennte Kraftübertragungsfedern KUF1, KUF2 aufweist, kann der Einklemmschutz für die jeweiligen Betriebsmodi noch effektiver dargestellt werden, da die jeweilige Kraftübertragungsfeder KUF1, KUF2 auf die in dem jeweiligen Betriebsmodus wirkende Antriebskraft optimal eingestellt werden kann.
Mit der erfindungsgemäßen Schließvorrichtung ist es möglich, selbst bei einem wie in Kapitel S5 der FMVSS118 vorgeschriebenen harten Klemmkörper (Federrate von 65 N/mm) zuverlässig den Einklemmfall im Schließbereich des Schließkörpers SK zu detektieren. Dies wird deswegen möglich, da die Federrate der Kraftübertragungsfedereinheit KUFE kleiner als die Schließsystemfederrate FRSLS das Schließsystems SLS ist. Durch die Verwendung der Kraftübertragungsfedereinheit KUFE mit einer kleinen Kraftübertragungsfederrate, d. h. durch die Verwendung einer weichen Kraftübertragungsfedereinheit KUFE, kann der Verfahrweg zum Detektieren des Einklemmobjekts EO verlängert werden, sodass das Einklemmobjekt EO zuverlässiger und mit einer größeren Sicherheit detektiert werden kann, selbst wenn kein Benutzer in der Nähe des Fahrzeugs FZ ist.
Da die Federraten der einzelnen mechanischen Komponenten des Schließsystems SLS einzeln gesehen recht groß sind und zudem hohen Toleranzen bzw. Schwankungen unterliegen können, kann durch den Einbau der zusätzlichen Kraftübertragungsfedereinheit KUFE die Gesamtfederrate FRGES wie auch deren Gesamtfederratentoleranzbereich TGES merklich verringert werden. Dadurch haben die Toleranzen der Federraten der einzelnen mechanischen Komponenten des Schließsystems SLS deutlich weniger Einfluss auf die Gesamtfederrate FRGES. Dadurch wird die Erfassung bzw. Ermittlung oder Messung der auf den Schließkörper SK einwirkenden Kraft (bzw. Klemmkraft) einfacher, korrekter und reproduzierbarer.
Die erfindungsgemäße Schließvorrichtung SV ermöglicht es auch, dass der Gesamtfederratentoleranzbereich TGEL verkleinert wird, indem der Toleranzbereich der übrigen Komponenten des Schließsystems SLS, das heißt der Schließsystemfederratentoleranzbereich TSLS, mit einer geringeren Gewichtung Einfluss auf die Gesamtfederrate FRGES hat. Zusätzlich wird der Wert der Gesamtfederrate FRGES geringer und nahezu unabhängig von der Schließsystemfederrate FRSLS. Dies führt zu einer Erhöhung des erlaubten Verfahrwegs bzw. zu einer Erhöhung der erlaubten Zeit zum Detektieren des Einklemmobjekts bzw. des Gefahrenfalls. Dadurch wird die Zeit, die zur Erkennung des Einklemmobjekts EO und zum Einleiten der Gegenmaßnahmen notwendig ist, verlängert und die Anforderungen für Kapitel S5 der FMVSS118 können leichter realisiert werden.
Gleichzeitig können die Anforderungen an den Toleranzbereich der Schließsystemfederrate FRSLS des Schließsystems SLS ausgeweitet werden, da der Gesamtfederratentoleranzbereich TGES und die Gesamtfederrate FRGES der Schließvorrichtung SV überwiegend durch die zusätzlich eingebrachte Kraftübertragungsfedereinheit KUFE, die vorzugsweise einen möglichst geringen Kraftübertragungsfederratentoleranzbereich TKUFE aufweist, definiert werden.

Claims

Schließvorrichtung (SV, SV2, SV3, SV4) zum Öffnen und Schließen einer Öffnung (O) in einem Fahrzeug (FZ), mit: - einem Schließsystem (SLS), aufweisend: o einen Schließkörper (SK), der beweglich an dem Fahrzeug (FZ) angebracht und zum Öffnen und Schließen der Öffnung (O) ausgebildet ist, o eine Antriebsvorrichtung (AV), die mit dem Schließkörper (SK) in einer Wirkverbindung steht und zum Bewegen des Schließkörpers (SK) ausgebildet ist, und o ein Übertragungssystem (US), das zwischen dem Schließkörper (SK) und der Antriebsvorrichtung (AV) angeordnet und dazu ausgebildet ist, eine von der Antriebsvorrichtung (AV) erzeugte Antriebskraft auf den Schließkörper (SK) zu übertragen, wobei das Schließsystem (SLS) eine Schließsystemfederrate (FRSLS) aufweist, die eine Gesamtelastizität des Schließkörpers (SLS), der Antriebsvorrichtung (AV) und des Übertragungssystems (US) kennzeichnet, und - einer Kraftübertragungsfedereinheit (KUFE), die dazu ausgebildet ist, die von der Antriebsvorrichtung (AV) auf den Schließkörper (SK) übertragene Antriebskraft zu erfassen, wobei die Kraftübertragungsfedereinheit (KUFE) eine Kraftübertragungsfederrate (FRKUFE) aufweist, die kleiner als die Schließsystemfederrate (FRSLS) ist.
Schließvorrichtung (SV, SV2, SV3, SV4) nach Anspruch 1, wobei die Kraftübertragungsfedereinheit (KUFE) zwischen dem Schließkörper (SK) und dem Übertragungssystem (US) angeordnet ist.
Schließvorrichtung (SV, SV2, SV3, SV4) nach Anspruch 1, ferner mit einem Fahrzeugrahmen (R), der die zu öffnende und zu schließende Öffnung (O) aufweist, wobei die Kraftübertragungsfedereinheit (KUFE) zwischen dem Fahrzeugrahmen (R) und dem Schließkörper (SK) angeordnet ist.
Schließvorrichtung (SV, SV2, SV3, SV4) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Kraftübertragungsfedereinheit (KUFE) mit dem Schließkörper (SK), der Antriebsvorrichtung (AV), dem Übertragungssystem (US) und gegebenenfalls dem Fahrzeugrahmen (R) in Reihe geschaltet ist.
Schließvorrichtung (SV, SV2, SV3, SV4) nach Anspruch 4, wobei die Schließsystemfederrate (FRSLS) einen Schließsystemfederratentoleranzbereich (TSLS) aufweist und die Kraftübertragungsfederrate (FRKUFE) einen Kraftübertragungsfederratentoleranzbereich (TKUFE) aufweist und der Kraftübertragungsfederratentoleranzbereich (TKUFE) derart ausgewählt ist, dass bei einer vorbestimmten Kraftübertragungsfederrate (FRKUFE) die sich aus der Schließsystemfederrate (FRSLS) und der Kraftübertragungsfederrate (FRKUFE) ergebende Gesamtfederrate (FRGES) einen Gesamtfederratentoleranzbereich (TGES) von nicht mehr als ±30% aufweist.
Schließvorrichtung (SV, SV2, SV3, SV4) nach einem der Ansprüche 4 und 5, wobei die Kraftübertragungsfederrate (FRKUFE) derart ausgewählt ist, dass eine sich aus der Schließsystemfederrate (FRSLS) und der Kraftübertragungsfederrate (FRKUFE) ergebende Gesamtfederrate (FRGES) maximal 20 N/mm ist.
Schließvorrichtung (SV, SV2, SV3, SV4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kraftübertragungsfederrate (FRKUFE) kleiner als 65 N/mm ist.
Schließvorrichtung (SV, SV2, SV3, SV4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kraftübertragungsfedereinheit (KUFE) eine maximale elastische Längenänderung bei einer Kraft von 100 N zuzüglich einer im Schließsystem (SLS) auftretenden Reibungskraft aufweist.
Schließvorrichtung (SV, SV2, SV3, SV4) nach Anspruch 8, wobei die maximale elastische Längenänderung bei einem Wert von 60% bis 80% von 100 N auftritt.
Schließvorrichtung (SV, SV2, SV3, SV4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kraftübertragungsfedereinheit (KUFE) einen metallischen Werkstoff oder einen Faserverbundwerkstoff aufweist.
Schließvorrichtung (SV, SV2, SV3, SV4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kraftübertragungsfedereinheit (KUFE) einen Draht (D) aufweist.
Schließvorrichtung (SV, SV2, SV3, SV4) nach Anspruch 11, wobei der Draht (D) gewickelt ist.
Schließvorrichtung (SV, SV2, SV3, SV4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kraftübertragungsfedereinheit (KUFE) dazu ausgebildet ist, die Antriebskraft sowohl in einer ersten Krafteinwirkrichtung (KEWR1) als auch in einer zu der ersten Krafteinwirkrichtung (KEWR1) unter einem Winkel stehenden zweiten Krafteinwirkrichtung (KEWR2) zu erfassen.
Schließvorrichtung (SV, SV2, SV3, SV4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kraftübertragungsfedereinheit (KUFE) eine erste Kraftübertragungsfeder (KUF1) aufweist, die die Antriebskraft in einem ersten Betriebsmodus erfasst, und eine weitere Kraftübertragungsfeder (KUF2) aufweist, die die Antriebskraft in einem weiteren Betriebsmodus erfasst.