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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet von Fahrzeugschließsystemen und betrifft ein
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Solche Kupplungsanordnungen stellen oftmals einen Bestandteil einer Innenbetätigungshebelkette eines Kraftfahrzeug-Schlosses und insbesondere Kraftfahrzeug-Türschlosses dar. Auf einen solchen Anwendungsfall ist die bekannte Kupplungsanordnung selbstverständlich nicht reduziert. Jedenfalls wird bei Innenbetätigungshebelketten durchweg so vorgegangen, dass aus-gehend von einem verriegelten Zustand der Kraftfahrzeug-Schließeinrichtung eine Innenhandhabe oftmals im Zweihubbetrieb beaufschlagt werden muss, um im ersten Hub das Kraftfahrzeug-Schloss und insbesondere Kraftfahrzeug-Türschloss zu entriegeln und dann im Rahmen des zweiten Hubs zu öffnen. Dadurch sind unbeabsichtigte Türöffnungen ausgeschlossen, was die Sicherheit erhöht. Grundsätzlich und in der Praxis werden an dieser Stelle auch Einhubbetätigungen realisiert, die zu einer sogenannten „Override-Funktion“ korrespondieren.
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Bei einer Kraftfahrzeug-Schließeinrichtung entsprechend der
DE 199 24 447 C2 ist die Auslegung so getroffen, dass im Normalzustand die Bauteile einer mechanischen Kraftwirkungskette bewegt werden, eine mechanische Betätigung des typischerweise vorgesehenen Gesperres aus Drehfalle und Sperrklinke allerdings nicht stattfindet. In einem Sonderzustand wird jedoch die mechanische Betätigung zugelassen. Zum Wechsel zwischen den beiden Zuständen ist ein als Doppelhub-Hubmagnet ausgelegter Kuppelschalter realisiert, welcher einen Hebel im Normalzustand blockiert, im Sonderzustand jedoch freigibt. Dem Hebel ist ein federbelasteter Kupplungshebel zugeordnet, der zwischen den Funktionsstellungen „Entriegelt“ und „Verriegelt“ schaltbar ist.
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Bei einem anderen Kraftfahrzeug-Türschloss entsprechend der
DE 102 47 842 B4 ist die Auslegung so getroffen, dass eine Verstellung einer Zentralverriegelungsanordnung vom verriegelten in den entriegelten Zustand zunächst eine Verstellung einer Kupplungsanordnung und danach eine Verstellung eines Innenverriegelungselementes bewirkt. Die Zentralverriegelungsanordnung weist darüber hinaus einen Verriegelungshebel und einen Schnellentriegelungshebel auf, die mit Hilfe eines Stellelementes jeweils in einen entriegelten und einen verriegelten Zustand gebracht werden können. Der Verriegelungshebel ist mit dem Innenverriegelungselement und der Schnellentriegelungshebel mit einer Kupplungsanordnung gekuppelt. Dabei erfolgt die Kupplung zwischen dem Verriegelungshebel und dem Schnellentriegelungshebel derart, dass der im entriegelten Zustand befindliche Verriegelungshebel den Schnellentriegelungshebel im entriegelten Zustand hält und beide Hebel im Übrigen unabhängig voneinander verstellbar sind.
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Der Stand der Technik hat sich grundsätzlich bewährt, wenn es darum geht, eine Doppelhub-Betätigung beispielsweise zum „Entriegeln/Öffnen“ eines Kraftfahrzeug-Schlosses und insbesondere Kraftfahrzeug-Türschlosses von Innen her vorzunehmen. Allerdings sind an dieser Stelle nach wie vor konstruktive Verbesserungen möglich. Hier setzt die Erfindung ein.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektrisch betätigbares Kraftfahrzeugschloss so weiter zu entwickeln, dass die Doppelhub-Funktion konstruktiv und/oder steuerungstechnisch einfach umzusetzen ist.
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Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein elektrisch betätigbares Kraftfahrzeugschloss mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einem Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind insbesondere in den abhängig formulierten Patentansprüchen und der Beschreibung angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Patentansprüchen aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben worden sind, gelten selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
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Wird im Rahmen der Erfindung von einem Schloss für ein Kraftfahrzeug gesprochen, so sind damit sämtliche Schließsysteme umfasst, die ein bewegliches Teil in einer Position zum Kraftfahrzeug fixieren. Ein Schloss kann dabei beispielsweise in einer Seitentür, einer Schiebetür, einer Klappe, einer Abdeckung aber auch zum Beispiel in einer Rücksitzbank angeordnet sein. Eben überall dort, wo bewegliche Teile mittels eines Schließsystems bestehend aus einem Gesperre mit zumindest einer Sperrklinke und einer Drehfalle zum Einsatz kommen. Dabei kann ein erfindungsgemäßes Schloss in dem beweglichen Teil (Seitentür, Schiebetür, Klappe, Abdeckung, Rücksitzbank) oder in/an dem Fahrzeug/der Fahrzeugkarosserie angeordnet sein.
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Das elektrisch betätigbare Kraftfahrzeugschloss gemäß Anspruch 1 weist ein Gesperre mit einer Drehfalle und einer, insbesondere einer einzigen, Sperrklinke auf, wobei die Drehfalle mittels der Sperrklinke in mindestens einer Rastposition verrastbar ist. Weiter ist ein Auslösehebel, insbesondere dreh- und/oder schwenkbarer, Auslösehebel vorgesehen, wobei mittels des Auslösehebels das Gesperre von der zumindest einen Rastposition in einer Öffnungsposition überführbar (entsperrbar) ist und wobei weiter eine elektro-motorische Antriebeinheit zum Betätigen des Auslösehebels, und somit zum Öffnen bzw. entsperren des Gesperres, vorgesehen ist. Die Antriebseinheit umfasst zumindest einen Elektromotor, vorzugsweise mit einer Abtriebswelle in Form einer Schnecke, und eine Getriebestufe, vorzugsweise mit zumindest einem Schneckenrad, das in Eingriff mit der Abtriebswelle bzw. der Schnecke ist, sodass eine Bewegung der Schnecke auf das Schneckenrad übertragen werden kann. Zusammen bildet die elektro-motorische Antriebseinheit somit eine elektrische Öffnungsfunktion für das Gesperre. Darüber hinaus weist das Kraftfahrzeugschloss eine mechanische Doppelhub-Betätigung auf, wobei mittels der Doppelhub-Betätigung das Gesperre mechanisch zumindest in die Öffnungsposition überführbar, also entsperrbar, ist. Die Doppelhub-Betätigung umfasst eine Kupplungsanordnung und ist mit dieser in Wirkverbindung bringbar oder ständig in Wirkverbindung, wobei die Kupplungsanordnung zumindest mittels der Antriebseinheit zumindest in die Positionen „eingekuppelt“, in der die Doppelhub-Betätigung ein mechanisches Öffnen ermöglicht, und in die Position „ausgekuppelt“, in der eine mechanische Betätigung unterbunden ist, bringbar ist. Die mechanische Doppelhub-Betätigung ist vorzugsweise als eine mechanische Innen- und/oder Außenbetätigung ausgebildet. Folglich umfasst die Doppelhub-Betätigung zumindest einen Betätigungshebel, vorzugsweise einen Innen- und/oder Außenbetätigungshebel, der mit einem Übertragungsmittel, vorzugsweise einem Bowdenzug, gekoppelt und mit einem Innen- und/oder Außentürgriff verbunden ist.
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Es ist somit vorgesehen und ein Vorteil der Erfindung, das Ein- und/oder Auskuppeln der Doppelhub-Betätigung, insbesondere der Kupplungsanordnung der Doppelhub-Betätigung, zumindest elektro-motorisch erzielbar ist. Es kann somit vorteilhafterweise derart umgesetzt sein, dass ein Fahrzeugbenutzer durch eine Betätigung/Hub eines Innen- und/oder Außentürgriffs die elektro-motorische Antriebseinheit aktiviert und die Antriebseinheit die Kupplungsanordnung beaufschlagt. Bevorzugt ist die Doppelhub-Betätigung in der Ausgangsstellung oder Grundstellung immer ausgekuppelt. D.h. ein erster Hub/eine erste Betätigung eines Innen- und/oder Außentürgriffs würde kein mechanisches Öffnen des Gesperres bewirken. Die Betätigung des Innen- und/oder Außentürgriffs kann bspw. sensorisch erfasst werden. Besonders bevorzugt, wird die Betätigung erfasst bevor ein vollständiger Hub, also Ziehen des Griffs bis zum Anschlag, vollzogen ist. Die elektro-motorische Antriebseinheit wird somit bereits aktiviert und ein elektrische Öffnen wird initialisiert, sodass der Auslösehebel die Sperrklinke betätigt.
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Vorzugsweise gleichzeitig wird durch die Antriebseinheit, insbesondere der Getriebestufe, die Kupplungsanordnung, und somit die Doppelhub-Betätigung, von der Ausgangsstellung/Grundstellung „ausgekuppelt“ in die Position „eingekuppelt“ überführt. Somit wird während des elektrischen Öffnungsvorgangs mittels der elektro-motorischen Antriebseinheit, auch die Kupplungsanordnung eingekuppelt, sodass eine Innen- und/oder Außenbetätigung auch mechanisch „freigeschaltet“ / ermöglicht wird. Der Elektromotor bzw. die Antriebseinheit übernimmt somit zumindest zwei Funktion. Zum einen wird elektrische geöffnet/entsperrt und zum anderen wird die Doppelhub-Betätigung bzw. die Kupplungsanordnung eingekuppelt, wodurch eine mechanische Betätigung/mechanisches Öffnen erzielbar ist. Darüber hinaus kann die Antriebseinheit die Kupplungsanordnung auch wieder auslegen, also in die Position „ausgekuppelt überführen, sodass über eine mechanische Betätigung mittels einer Innen- und/oder Außenbetätigung kein mechanisches Öffnen ermöglicht. Anders gesagt kann dann ein Leerhub an der Innen- und/oder Außenbetätigung vollzogen werden.
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Diese vorgeschlagene Lösung ermöglicht somit eine besonders einfache und kostengünstige Realisierung einer Doppelhub-Betätigung eines elektrisch betätigbaren Schlosses. Ein weiterer Vorteil, der sich ergibt, wenn die Kupplungsanordnung in der Ausgangsstellung bzw. Grundstellung, also immer wenn kein elektrisches oder mechanisches Öffnen vollzogen wird, sich in der Position ausgekuppelt befindet, dass eine erhöhte Crashsicherheit gegeben ist. Ein Ziehen am Innen- und/oder Außentürgriff bzw. eine ungewollte Betätigung durch die Aufprallenergie bei einem Unfall, kann somit kein mechanisches Öffnen herbeiführen.
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Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Antriebseinheit in einer ersten Betätigungsrichtung den Auslösehebel betätigt und insbesondere gleichzeitig oder hintereinander, die Kupplungsanordnung in die Position eingekuppelt überführt. Bevorzugt ist es, dass das Schneckenrad der Getriebestufe hierfür derart mit dem Auslösehebel und der Kupplungsanordnung verbunden oder verbindbar ist, dass eine Rotation in eine Richtung des Schneckenrades den Auslösehebel betätigt und die Kupplungsanordnung einkuppelt. Das ermöglicht auf einfache Weise, dass eine einzige Antriebsbewegung der Antriebseinheit beide Funktionen übernimmt. Ein Umschalten der Antriebsrichtung oder ein weiterer Motor ist somit überflüssig. Insbesondere kann die Betätigungsgeschwindigkeit dadurch erhöht werden.
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Es ist weiterhin denkbar, dass die Antriebseinheit in einer zweiten Betätigungsrichtung, insbesondere entgegengesetzt zu der ersten Richtung, die Kupplungsanordnung in die Position ausgekuppelt überführt. Ein Reversieren bzw. Rücklaufen der Antriebseinheit, insbesondere des Motors und der Getriebestufe, soll hierbei die zweite Betätigungsrichtung umfassen. Dabei kann das Reversieren oder Rücklaufen vorzugsweise dann vollzogen werden, wenn der Bewegungsablauf in die erste Richtung beendet ist. Also dann, wenn ein elektrisches Öffnen und/oder Einkuppeln vollzogen wurde, Bevorzugt ist es, dass das Schneckenrad der Getriebestufe hierfür derart mit dem Auslösehebel und der Kupplungsanordnung verbunden oder verbindbar ist, dass eine Rotation in eine zweite Richtung des Schneckenrades die Kupplungsanordnung zumindest auskuppelt. Bildlich vorgestellt, ist in dem Augenblick also das Gesperre entsperrt/geöffnet und die Tür geöffnet und die Kupplung wieder ausgekuppelt. Dies hat den Vorteil, dass zum Auskuppeln keine zusätzliche Mechanik benötigt wird.
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Es ist denkbar, dass ein Energiespeicher vorgesehen ist, wobei mittels des Energiespeichers die Getriebestufe der Antriebseinheit, insbesondere das Schneckenrad, in eine Ausgangsstellung bringbar ist. Der Energiespeicher dient insbesondere dazu die Getriebestufe, insbesondere das Schneckenrad, nach einer Antriebsbewegung in die erste oder zweite Richtung zurückzustellen in seiner Ausgangsstellung. Der Energiespeicher ermöglicht es also, Energie zur Verfügung zu stellen, um die Antriebseinheit, insbesondere das Schneckenrad, zu bewegen und zwar von Position/Stellung in der das elektrische Öffnen und/oder Einkupplen oder der Position/Stellung zum Auskuppeln in die Ausgangsstellung die sich von den zuvor genannten Positionen/Stellungen unterscheidet. Es ist somit eine weitere Stellung der Getriebestufe vorgesehen, die nicht der Stellung/Position zum Öffnen (Öffnungsstellung), Einkuppeln oder Auskuppeln (Rücklaufstellung) entspricht.
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Vielmehr entspricht die Ausgangsstellung der Position von der zumindest eine Bewegung der Getriebestufe, insbesondere des Schneckenrads, in die erste Richtung, also zum Einkuppeln und/oder elektrischen Öffnen (Öffnungsstellung) ausgeht. Besonders vorteilhaft kann es vorgesehen sein, dass der Energiespeicher dafür sorgt, dass die Getriebestufe, insbesondere das Schneckenrad, nachdem Reversieren/Rücklaufen, zurück in die Ausgangsstellung bewegt wird. Somit wird die Getriebestufe, insbesondere das Schneckenrad, zumindest immer dann in die Ausgangsstellung bewegt, wenn das elektrische Öffnen und somit das Einkuppeln zum Öffnen der Tür, das Reversieren und somit Auskuppeln, nach dem Öffnen der Tür vollzogen wurde. Die Ausgangsstellung ist vorzugsweise zwischen der Öffnungsstellung und der Rücklaufstellung angeordnet. Bildlich gesprochen, könnte bezogen auf das Schneckenrad und ausgehend von einem Fixpunkt auf dem Schneckenrad die Ausgangsstellung einer 12 Uhr Position entsprechen, wobei die Öffnungsstellung 9 Uhr und die Rücklaufstellung 3 Uhr entspricht.
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Besonders bevorzugt und kostengünstig kann der Energiespeicher als mechanischer Energiespeicher, insbesondere als Feder ausgebildet sein. Der Energiespeicher ist herfür also derart ausgebildet, dass dieser mechanische Energie auf die Getriebestufe, insbesondere das Schneckenrad, ausüben kann, sodass ein Rückstellen in die Ausgangsposition ermöglicht ist. Der mechanische Energiespeicher ist somit insbesondere derart im Schloss (Schlossgehäuse) angeordnet, dass auf kompakte Weise eine Kraftübertragung auf die Getriebestufe, insbesondere das Schneckenrad realisiert ist. Der Energiespeicher ist somit vorzugsweise in der Nähe des Schneckenrads angeordnet und wirkt auf eine Kontur oder einen mit dem Schneckenrad in Wirkverbindung stehenden Hebel, bspw. einen Stellhebel. Die Feder kann bspw. als Schenkelfeder vorzugsweise Doppelschenkelfeder ausgebildet sein. Ein Schenkel kann sich dabei an dem Schneckenrad oder dem Stellhebel und ein Schenkel an dem Schloss, insbesondere Schlossgehäuse, abstützen.
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Weiterhin kann es vorteilhaft sein, dass die Feder im Zuge einer Bewegung in die zweite Betätigungsrichtung, insbesondere nachdem die Getriebestufe, vorzugsweise das Schneckenrad während der Rückstellbewegung die Ausgangsstellung passiert hat, gespannt wird. Wenn das Schneckenrad also in die zweite Richtung rotiert und ausgehend von der Öffnungsstellung in die Rücklaufstellung bewegt wird, überfährt es die Ausgangsstellung, wie zuvor erläutert, wobei bei der Bewegung von der Ausgangsstellung ausgehend bis zur Rücklaufstellung, die Feder gespannt wird und somit mechanische Energie gespeichert wird. Diese gespeicherte Energie kann dann, nachdem die Kupplung ausgekuppelt wurde, die Getriebestufe, insbesondere das Schneckenrad, in die Ausgangsstellung zurückdrehen. Eine weitere Richtungsänderung der Getriebestufe, insbesondere des Schneckenrads, ist somit elektro-motorisch nicht mehr notwendig.
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Es ist weiterhin denkbar, dass eine erste mechanische Betätigung (erster Hub) zuerst die elektro-motorische Antriebseinheit zum Betätigen des Auslösehebels aktiviert, insbesondere bevor ein mechanisches Einkuppeln der Kupplungsanordnung erzielbar ist. Damit wird besonders komfortabel erzielt, dass eine Betätigung des Innen- oder Außentürgriffs zuerst immer den Vorgang zum elektrischen Öffnen startet. Bevorzugt wird das elektrische Öffnen bereits aktiviert, bevor ein vollständiger erster Hub am Türinnen- oder außengriff vollzogen wurde. Der Benutzer muss dafür lediglich den Griff derart Betätigen, dass kein vollständiger Hub, also ein Bewegen bis zum Anschlag, notwendig ist, um den elektrischen Öffnungsvorgang zu starten.
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Besonders bevorzugt kann es vorgesehen sein, dass bei ausgebliebener oder gestörter elektro-motorische Betätigung eine erste mechanische Betätigung (erster Hub) die Kupplungsanordnung mechanisch einkuppelt und eine zweite mechanische Betätigung den Auslösehebel betätigt und das Gesperre öffnet. Besonders bevorzugt kann es dafür vorgesehen sein, dass bei einem vollständigen (bis zu einem Anschlag) ersten Hub das mechanische Einkuppeln vollzogen wird und der zweite Hub, insbesondere vollständige Hub, das Gesperre öffnet bzw. entsperrt. Sollte der elektro-motorische Antrieb also nicht bereits während des ersten Hubs, also vor Beendigung des Hubs, elektrisch einkuppeln und elektrisch Öffnen, wird mechanisch eingekuppelt. Dadurch wird die Betriebssicherheit des Schlosses erhöht.
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Wie zuvor bereits erläutert, kann die Kupplungsanordnung grundsätzlich einen Bestandteil einer Innenbetätigungshebelkette darstellen. Hierauf ist die Anwendung jedoch nicht beschränkt. Denn die Kupplungsanordnung kann grundsätzlich alternativ und zusätzlich auch einen Bestandteil einer Sicherungshebelkette darstellen. In diesem Fall ist es denkbar, dass die Sicherungshebelkette als Kindersicherungshebelkette, Diebstahlsicherungshebelkette usw. ausgebildet ist. Im Falle einer Kindersicherungshebelkette führt die Zweihubbetätigung dazu, dass zunächst die Kindersicherung von ihrer Position „kindergesichert“ in die Stellung „kinderentsichert“ und dann das zugehörige Gesperre geöffnet wird. Bei einer besonders bevorzugten Ausführung, fallen Kindersicherung und Diebstahlsicherung unter eine Funktion. Nämlich dann, wenn die Tür keine Außenbetätigung oder nur eine reduzierte Außenbetätigung und somit keine Außenbetätigungshebelkette aufweist.
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Gemaß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug beansprucht, wobei das Kraftfahrzeug zumindest eine Tür, Klappe oder Haube umfasst, wobei die Tür, Haube oder Klappe eine mechanische Innenbetätigung und eine reduzierte Außenbetätigung aufweist. Reduziert mein im Sinne der Erfindung, dass kein Türaußengriff mit einer Außenbetätigungshebelkette vorgesehen ist. Es kann sich bei einer reduzierter Außenbetätigung bspw. um eine Möglichkeit handeln, die Tür, Klappe oder Haube zumindest mit einer Kraft zu beaufschlagen und diese zu Öffnen. Dafür können eine Mulde, Knauf, Haken oder ähnliches vorgesehen sein. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Tür, Haube oder Klappe ganz ohne Außenbetätigung auskommt. Eine sogenannte flush-door bekommt eine immer größere Bedeutung und Beliebtheit. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist weiterhin zumindest ein erfindungsgemäßes und beanspruchtes Kraftfahrzeugschloss auf. Dementsprechend ergeben sich sämtliche Vorteile und Eigenschaften die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Schloss aufgeführt worden sind auch für das erfindungsmäße Kraftfahrzeug.
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Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu einem möglichen Ausführungsbeispiel der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder der Zeichnung hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumliche Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Dabei ist zu beachten, dass die Figuren nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
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Es zeigen:
- 1 schematisch eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugschlosses in der Position „ausgekuppelt“ und in Ausgangsstellung,
- 2 schematisch einen Ausschnitt der Schlossmechanik gemäß einem möglichen Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schlosses und
- 3 schematisch die Antriebsstellungen bzw. Getriebestufenstellungen.
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In 1 ist eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugschlosses 10 gezeigt. Das Schloss 10 weist ein Schlossgehäuse 50 und ein darin aufgenommenes Gesperre 11 mit Drehfalle 12 und Sperrklinke 13 auf. Das Gesperre wird auch in 2 nochmals weiter detailliert beschrieben. Weiterhin umfasst das Schloss 10 in der 1 einen Auslösehebel 14, wobei der Auslösehebel 14 zum Betätigen der Sperrklinke 13 ausgebildet ist, wodurch eine elektrische Öffnungsfunktion realisiert ist. Dafür weist der Auslösehebel 14 einen Betätigungsarm 14.1, einen Antriebsarm 14.2 und einen Auslösearm 14.3 auf. Der Betätigungsarm 14.1 erstreckt von einer Drehachse des Auslösehebels 14 und kann in Wirkverbindung mit einem Übertragungsarm 32.1 des Übertragungshebels 32 gebracht werden, wie später noch weiter erläutert wird.
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Der Auslösehebel 14 kann von der Antriebseinheit 15 beaufschlagt werden. Dafür umfasst die Antriebseinheit 15 einen Elektromotor 16 mit einer Abtriebswelle auf der eine Schnecke angeordnet ist, wobei die Schnecke in Eingriff mit einem Schneckenrad 18 ist und eine Getriebestufe 17 bildet. Im Rahmen der Erfindung können auch mehrere Getriebestufen bzw. Schneckenräder vorgesehen sein. Der Elektromotor 16 treibt die Schnecke an, sodass das Schneckenrad 18 in die beiden Betätigungsrichtungen X und Y bewegt, insbesondere rotatorisch angetrieben, werden kann. Das Schneckenrad 18 weist weiterhin zumindest eine Betätigungskontur 18.1 auf, wobei die Betätigungskontur in Kontakt mit dem Auslösehebel 14, insbesondere dem Antriebsarm 14.2 des Auslösehebels 14, und/oder mit dem Stellhebel 34 bringbar ist.
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In dem Schlossgehäuse 50 ist weiterhin eine erfindungsgemäße Doppelhub-Betätigung 20 angeordnet. Die Doppelhub-Betätigung 20 umfasst eine Kupplungsanordnung 30, die in die Kupplungsstellungen „eingekuppelt“ und „ausgekuppelt“ bringbar ist. In der 1 ist die Kupplungsanordnung in der Kupplungsstellung „ausgekuppelt“ gezeigt, wobei gleichzeitig die Getriebestufe 17 bzw. das Schneckenrad 18 in der Ausgangsstellung gezeigt ist. Die Kupplungsanordnung 30 umfasst einen Betätigungshebel 31, einen Übertragungshebel 32, einen Kupplungshebel 33, einen Stellhebel 34 sowie einen Energiespeicher 35. Die Kupplungsanordnung 30 ist mit einem Bowdenzug 40 verbunden, wobei der Bowdenzug 40 mit seinem einen Ende an der Bowdenzugaufnahme 31.2 des Betätigungshebels 31 und an einem anderen Ende an einem Türinnen- oder Außengriff befestigt ist. Darüber ist eine mechanische Öffnungsfunktion des Schlosses realisiert. Das Schloss 10 umfasst somit eine elektro-motorische und eine mechanische Öffnungsfunktion mittels Innenbetätigung.
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Die mechanische Doppelhub-Betätigung 20 des elektrisch betätigbaren Schlosses 10 soll im Folgenden näher erläutert werden. Die mechanische Doppelhub-Betätigung 20 ermöglicht ein mechanisches überführen des Gesperres 11 von zumindest einer Rastposition (Haupt- und/oder Vorrast) in eine Öffnungsposition, in der das Gesperre 11 einen Schlosshalter freigibt, sodass die Tür, Haube oder Klappe geöffnet werden kann. Diese mechanische Betätigung ist also neben der elektrischen Öffnungsfunkton zusätzlich vorhanden. Insbesondere bei Ausfall der Antriebseinheit kommt der mechanische Öffnungsfunktion eine besondere Bedeutung zu, da sie dann die einzige Möglichkeit darstellt, um das Gesperre 11 zu entsperren. Dafür ist weist die mechanische Doppelhub-Betätigung 20 die Kupplungsanordnung 30 auf, die es in der Stellung „eingekuppelt“ ermöglicht das Gesperre mechanisch zu entsperren/öffnen und in der Stellung „ausgekuppelt“ eine mechanische Betätigung verhindert. Die Kupplungsanordnung 30 kann erfindungsgemäß elektro-motorisch mittels der Antriebseinheit 15 in die Kupplungsstellungen „eingekuppelt“ und „ausgekuppelt" überführt werden. Bevorzugt ist die Kupplungsstellung auch mechanisch über eine Innen- und/oder Außenbetätigung ein- und/oder auskuppelbar.
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1 zeigt die Getriebestufe 17 in der Ausgangsstellung und in der Kupplungsstellung „ausgekuppelt“, sodass eine mechanische Betätigung mittels des Bowdenzugs 40 einen ersten Leerhub vollziehen würde. Im Zuge eines elektrischen Öffnungsvorgangs wird erfindungsgemäß sowohl das Gesperre in die Öffnungsposition überführt und die Kupplungsanordnung 30 wird eingekuppelt. Dafür treibt der Elektromotor 16 das Schneckenrad 18 in die erste Betätigungsrichtung X. Das Schneckenrad 18 dreht sich somit in 1 gegen den Uhrzeigersinn. Dabei kommt die Betätigungskontur 18.1 in Kontakt mit dem Antriebsarm 14.2 des Auslösehebels 14 und dreht diesen ebenfalls entgegen des Uhrzeigersinns, sodass der Auslösearm 14.3 die Sperrklinke 13 beaufschlagen und somit aus der Rastposition heben kann. Das Gesperre 11 ist dann entsperrt bzw. geöffnet. Dreht sich das Schneckenrad 18 weiter, so kommt es auch in Kontakt mit dem Stellhebel 34. Dafür kann ebenfalls die Betätigungskontur 18.1 oder eine weitere Kontur am Schneckenrad 18 vorgesehen sein. Der Stellhebel 34 ist drehbar um eine Achse schwenkbar gelagert. Kommt das Schneckenrad 18 in Kontakt mit dem Stellhebel 34 so wird dieser, bei Rotation in die erste Betätigungsrichtung X, auf der einen Seite der Drehachse nach oben bewegt. Der Stellehebel 34 ist an seinem anderen Ende mit einem Stellhebel 33.2 drehbeweglich verbunden. Wird der Stellhebel 34 also mittels des Schneckenrad 18 (in Betätigungsrichtung X) um seine Achse gedreht, so wird der mit dem Stellhebel 34 verbundene Kupplungshebel 33 nach unten translatorisch bewegt. Gleichzeitig wird der Energiespeicher 35, hier und vorzugsweise als Feder ausgebildet, betätigt. In 1 ist der Energiespeicher 35 als Doppelschenkelfeder ausgebildet. Die Feder wird also beim Bewegen des Stellhebels in die Betätigungsrichtung X zusammengestaucht, sodass mechanische Energie gespeichert wird.
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Dies geschieht vorzugsweise gleichzeitig zu der Bewegung des Kupplungshebels 33. Dementsprechend wird die Kupplungsanordnung eingekuppelt. Im Detail wird der Kupplungshebel 33 insbesondere translatorisch bewegt, sodass ein Kupplungsarm 33.1 in den Betätigungsbereich des Betätigungshebels 31, insbesondere des Mitnahmearms 31.1 des Betätigungshebels, bewegt wird. Der Kupplungsarm 33 ist wie beschrieben mit einem Ende 33.2 mit dem Stellhebel 34 verbunden. Mit seinem anderen Ende ist der Kupplungsarm 33.1 in einem Langloch 32.3 des Übertragungshebels 32 beweglich angeordnet. In der Stellung ausgekuppelt befindet sich der Kupplungsarm 33.1 in einem ersten Bereich, hier oberen Bereich, des Langlochs 32.3. Beim Einkuppeln wird der Kupplungsarm 33.1 derart bewegt, das sich die Position im Langloch 32.3 auf die gestrichelt dargestellte Position verschiebt. Der Kupplungshebel 33 wird also translatorisch derart bewegt, dass sich bspw. ein Vorsprung oder eine Nase des Kupplungsarms 33.1 in den Betätigungsbereich des Betätigungshebels 31 verschiebt. Dann ist die Kupplungsanordnung 30 eingekuppelt. Folglich sind Betätigungshebel 31, Übertragungshebel 32 und Kupplungshebel 33 vorzugsweise zumindest abschnittsweise in unterschiedlichen Ebenen angeordnet, also bspw. übereinander gelagert. Im eingekuppelten Zustand ist der Kupplungsarm 33.1 bzw. ein Vorsprung des Kupplungsarms 33.1 derart in dem Betätigungsbereich des Betätigungshebels 31 angeordnet, dass der Mitnahmearm 31.1 des Betätigungshebel 31 in Kontakt mit dem Kupplungsarm 33.1 bzw. einem Vorsprung des Kupplungsarms 33.1 bringbar ist. Zieht ein Benutzer dann vorzugsweise an der Innenbetätigung und somit an dem Bowdenzug 40, wird der Betätigungshebel 31 um seiner Achse gedreht. In 1 wird der Betätigungshebel 31 dann im Uhrzeigersinn gedreht. Bei der Drehbewegung kommt der Mitnahmearm 31.1 in Kontakt mit dem Kupplungsarm 33.1, der in dem Langloch 32.3 des Übertragungshebels 32 gelagert ist. Der Kupplungsarm 33.1, insbesondere ein in 1 gezeigter pinartiger Vorsprung, überträgt dann die Kraft auf den Übertragungshebel 32, insbesondere den Kupplungsarm 32.2, sodass der Übertragungshebel 32 ebenfalls um seiner Achse vorzugsweise im Uhrzeigersinn gedreht wird. Dabei wird der ebenfalls am Übertragungshebel 32 angeordnete Übertragungsarm 32.1 mitgedreht. Bei der Drehbewegung kommt der Übertragungsarm 32.1 in Kontakt mit dem Betätigungsarm 14.1 des Auslösehebels 14, sodass der Auslösehebel 14 um seine Achse verschwenkt wird und der Auslösearm 14.3 die Sperrklinke 13 betätigen kann.
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Das Auskuppeln wird auf ähnliche analoge Weise realisiert, wobei das Schneckenrad 18 dafür in die zweite Betätigungsrichtung Y gedreht/reversiert wird. Ausgehend von der gezeigten Ausgangsstellung des Schneckenrads 18 würde das Schneckenrad 18 im Uhrzeigersinn angetrieben werden, sodass das Schneckenrad 18, insbesondere die Betätigungskontur 18.1, in Kontakt mit dem Stellhebel 34 kommt. Wäre die Kupplungsanordnung eingekuppelt, so würde der Stellhebel 34 derart von dem Schneckenrad 18 beaufschlagt, dass dieser gegen den Uhrzeigersinn, nach unten, gedreht wird, wobei das Ende des Stellhebels 34, das in Verbindung mit dem Stellarm 33.2 ist entsprechend nach oben bewegt wird. Der Kupplungsarm 33.1, insbesondere der Vorsprung (Pin) des Kupplungsarms 33.1 würde sich dann von der gestrichelt gezeigten Stellung zurück in die in 1 gezeigte Stellung zurückbewegen und somit aus dem Betätigungsbereich/radius des Mitnahmearms 31.1 gelangen.
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Das Rückstellen der Getriebestufe 17, insbesondere des Schneckenrads 18 in die in 1 gezeigte Ausgangsstellung wird erfindungsgemäß vorzugsweise mittels des Energiespeichers 35 durchgeführt. Wie bereits beschrieben, ist der Energiespeicher 35 hier als Doppelschenkelfeder ausgebildet. Beim Einkuppelvorgang wird die Feder gestaucht. Es ist denkbar, dass beim Auskuppeln die Feder im Gegensatz dazu ausgelenkt wird. Dementsprechend ist die Feder derart ausgebildet, dass die Federkraft das Schneckenrad 18 zurück in die Ausgangsstellung drückt oder zieht. Besonders bevorzugt ist die Feder dabei mit einem Arm am Schlossgehäuse 50 und mit dem anderen Arm am Stellhebel 34 abgestützt. Mittels des Stellhebels 34 kann dann das Schneckenrad 18 zurück in die Ausgangsstellung gedreht werden.
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Besonders vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung und Anordnung des Energiespeichers 35 ist es, dass beim elektrischen Öffnungsvorgang der Elektromotor 16 nicht gegen die Feder arbeiten muss, sodass mehr Kraft für das Öffnen des Gesperres 11 zur Verfügung steht. Erst wenn die Kupplungsanordnung 30 beaufschlagt wird, wird auch die Feder beaufschlagt.
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Die 2 zeigt die Schlossmechanik einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrisch betätigbaren Schlosses. Dabei ist ein Gesperre 11 vorgesehen, dass eine Drehfalle 12 und eine Sperrklinke 13 umfasst. Das Gesperre 11 ist dabei auf einer Schlossplatte 19 angeordnet, die zusammen mit dem in 1 gezeigten Schlossgehäuse ein Kraftfahrzeugschloss bilden. Die Drehfalle 12 weist ein beweglich in der Drehfalle 12 angeordnetes Rastelement 12.1 auf, dass mit der Sperrklinke 13 in rastenden Eingriff gelangt oder steht. Das Rastelement 12.1 ist derart beweglich gelagert, dass beim Öffnen des Gesperres 11 ein abwälzen von Sperrklinke 13 und Rastelement 12.1 stattfindet. So kann ein besonders kraftarmes und leises Öffnen realisiert werden.
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Die Sperrklinke 13 und die Drehfalle 12 sind dabei drehbeweglich an der Schlossplatte 19 angeordnet. Die Drehfalle 12 wird beim Schließen der Tür, Klappe oder Haube in Eingriff mit einem Schlosshalter gebracht, sodass das Gesperre in eine Rastposition bewegt wird. Zum Entrasten bzw. Öffnen des Gesperres 11 beaufschlagt der Auslösearm 14.3 des Auslösehebels die Sperrklinke 13 und hebt diese von der Drehfalle 12 bzw. dem Rastelement 12.1 ab.
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Das gezeigte Gesperre 11 aus Drehfalle 12 mit Rastelement 12.1 und Sperrklinke 13 ermöglichen eine besonders konstruktiv einfache Umsetzung der Betätigungsmechanik bzw. Öffnungsmechanik wie sie im Zusammenhang mit 1 beschrieben wurde. Das einfache/kraftarme Öffnen ermöglicht es den Elektromotor 16 auch zum Ein- und/oder Auskuppeln der Kupplungsanordnung einzusetzen. Somit kann der eine, insbesondere einzige, Elektromotor 16 zum elektrischen Öffnen und zum Ein- und/oder Auskuppeln verwendet werden.
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Die 3 zeigt den Ablauf der unterschiedlichen Antriebsstellungen A, O und R der Antriebseinheit 15. In der ersten Abbildung der 3 ist der Elektromotor 16 mit der Getriebestufe 17 aus Schnecke und Schneckenrad 18 sowie der Auslösehebel 14 in der Ausgangsstellung A gezeigt. Das Schneckenrad 18 ist mit der Kontur 18.1 ausgebildet, die zum Betätigen des Auslösehebels 14, vorzugsweise zusätzlich auch zur Betätigung des Stellhebels, dient. Die zweite Abbildung zeigt die Antriebseinheit in der Stellung O, in der das Schneckenrad 18 gegen den Uhrzeigersinn gedreht wurde, sodass der Auslösehebel 14 verschwenkt ist und dadurch die Sperrklinke aus der Raststellung ausgehoben wird. Dies entspricht der Öffnungsstellung O, wobei das elektrische Öffnen vollzogen wurde. Im Zuge des elektrischen Öffnens wird ebenfalls die Kupplungsanordnung mittels des Schneckenrads 18 in die Stellung eingekuppelt überführt, wie es im Zusammenhang mit 1 erläutert wurde. In der Abbildung daneben wird die Rücklaufstellung R, also das Reversieren, gezeigt. Der Elektromotor treibt das Schneckenrad 18 dafür in die Uhrzeigersinnrichtung an, sodass das Schneckenrad 18 von der Stellung O zurück und bis in die Stellung R verfahren wird. Dabei findet zum einen das Auskuppeln der Kupplungsanordnung statt und zum anderen wird, insbesondere nach dem Überfahren der Stellung A, die angesprochene Feder gespannt, die das Schneckenrad 18 (ohne motorische Unterstützung) zurück in die Ausgangsstellung A überführen kann. In der letzten Abbildung befindet sich das Schneckenrad 18 wieder in der Ausgangsstellung. Dafür ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Energiespeicher, insbesondere die Feder, das Schneckenrad 18 zumindest von der Rücklaufstellung R in die Ausgangsstellung A bewegt.
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Insgesamt wird bei einem vollständigen Ablauf der Antriebseinheit ausgehend von der Ausgangsstellung und einer vorzugsweise Innenbetätigung, das elektrische Öffnen mittels der Antriebseinheit 15 gestartet. Diese Startposition ist in der ersten Abbildung gezeigt. Dann wird das Schneckenrad 18 so angetrieben, dass der Auslösehebel 14 die Sperrklinke betätigt und da Gesperre entsperrt. Darauf folgend wird die Kupplungsanordnung in die Stellung eingekuppelt überführt, indem das Schneckenrad 18, insbesondere die Kontur 18.1 den zuvor beschriebenen Stellhebel beaufschlagt. Die Tür, Haube oder Klappe wird vom Benutzer geöffnet.
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Nachdem elektrischen Öffnen und dem elektro-motorischen Einkuppeln, wird der Elektromotor 16 reversiert und treibt das Schneckenrad 18 in Richtung Rücklaufstellung R an. In diesem Vorgang wird die Kupplungsanordnung ausgekuppelt und der Energiespeicher, insbesondere die Feder, speichert die Energie zum Rückstellen des Schneckenrads 18. Im Anschluss daran kann mittels der Federkraft das Schneckenrad 18 zurück in die Ausgangsstellung A gedreht werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kraftfahrzeugschloss
- 11
- Gesperre
- 12
- Drehfalle
- 12.1
- Rastelement
- 13
- Sperrklinke
- 14
- Auslösehebel
- 14.1
- Betätigungsarm
- 14.2
- Antriebsarm
- 14.3
- Auslösearm
- 15
- Antriebseinheit
- 16
- Elektromotor
- 17
- Getriebestufe
- 18
- Schneckenrad
- 18.1
- Betätigungskontur
- 19
- Schlossplatte
- 20
- Doppelhub-Betätigung
- 30
- Kupplungsanordnung
- 31
- Betätigungshebel
- 31.1
- Mitnahmearm
- 31.2
- Bowdenzugaufnahme
- 32
- Übertragungshebel
- 32.1
- Übertragungsarm
- 32.2
- Kupplungsarm
- 32.3
- Langloch
- 33
- Kupplungshebel
- 33.1
- Kupplungsarm
- 33.2
- Stellarm
- 34
- Stellhebel
- 35
- Energiespeicher
- 40
- Bowdenzug
- 50
- Schlossgehäuse
- A
- Ausgangsstellung
- O
- Öffnungsstellung
- R
- Rücklaufstellung
- X
- erste Betätigungsrichtung
- Y
- zweite Betätigungsrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19924447 C2 [0003]
- DE 10247842 B4 [0004]
