DE102021132230A1

DE102021132230A1 - Schloss für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102021132230A1
Application number: DE102021132230.8A
Authority: DE
Inventors: Elena Suholutskaja
Original assignee: Kiekert AG
Current assignee: Kiekert AG
Priority date: 2021-12-08
Filing date: 2021-12-08
Publication date: 2023-06-15

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Schloss (1, 25) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein elektrisch betätigbares Kraftfahrzeugschloss, aufweisend ein Gesperre (2, 26) mit einer Drehfalle (3, 30) und mindestens einer Sperrklinke (5, 27), mit einem in einem Eingriffsbereich zwischen Drehfalle (3, 30) und Sperrklinke (5, 27) angeordneten weiteren Rastelement (4, 28), wobei das Rastelement (4, 28) formschlüssig und schwenkbeweglich in der Drehfalle aufgenommen ist, und wobei zumindest eine Rastposition des Rastelements (4, 28) mittels eines Sensors (14, 40) erfassbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schloss für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein elektrisch betätigbares Kraftfahrzeugschloss, aufweisend ein Gesperre mit einer Drehfalle und mindestens einer Sperrklinke, mit einem in einem Eingriffsbereich zwischen Drehfalle und Sperrklinke angeordneten weiteren Rastelement, wobei das Rastelement formschlüssig und schwenkbeweglich in der Drehfalle aufgenommen ist.
Die Erfindung betrifft ein Schloss für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein elektrisch betätigbares Kraftfahrzeugschloss, aufweisend ein Gesperre mit einer Drehfalle und mindestens einer Sperrklinke, mit einem in einem Eingriffsbereich zwischen Drehfalle und Sperrklinke angeordneten weiteren Rastelement, wobei das Rastelement formschlüssig und schwenkbeweglich in der Drehfalle aufgenommen ist.
Die Ansprüche an heutige Kraftfahrzeuge und insbesondere die Ansprüche an den Komfort in Bezug auf die Bedienbarkeit steigen stetig. So ist es ein Ziel der Automobilindustrie, leicht öffnende Schließsysteme, für Türen, Klappen oder Hauben für den Bediener des Kraftfahrzeugs bereitzustellen. Einen entscheidenden Einfluss auf das Geräuschverhalten und die Haptik beim Öffnen einer Tür oder Klappe hat dabei das im Kraftfahrzeugschloss angeordnete Gesperre.
Ein Gesperre besteht aus einer Drehfalle und einer Sperrklinke, welches im Zusammenspiel mit einem zumeist ortsfesten Schlosshalter in eine verrastete Stellung überführbar ist.
Wird folglich ein geöffnetes Gesperre in Richtung eines Schlosshalters bewegt, so bewegt sich die Drehfalle in eine Schließposition und wird endlich in einer Schließ- oder Rastposition mittels der Sperrklinke verrastet. Es gibt Gesperre mit ein oder zwei Rastpositionen, das heißt einer Vorrastposition und einer Hauptrastposition, und es gibt Gesperre, die mit ein, zwei oder mehr Klinken ausgestattet sind, um eine oder zwei Rastpositionen im Gesperre zu realisieren. Das akustische Verhalten des Gesperres wird maßgeblich durch den Eingriffsbereich zwischen Drehfalle und Sperrklinke beeinflusst, wobei Oberflächenbeschaffenheiten, Kräfte und Anordnungen der Gesperreteile zueinander das Geräuschverhalten beeinflussen können.
Zur Verbesserung des Geräuschverhaltens ist aus der DE 10 2012 024 303 A1 ein Gesperre bekannt geworden, bei dem im Eingriffsbereich zwischen Drehfalle und Sperrklinke Bauteile, sogenannte Puzzle-Bausteine, angeordnet sind, die aus unterschiedlichen Werkstoffen und/oder mit unterschiedlichen Oberflächenstrukturen ausgestattet sein können. Die in die Sperrteile eingesetzten Bauteile können dabei zum Beispiel aus einem Werkstoff gebildet sein, der das tribologische Verhalten der Reibpartner verbessert und somit bei einem Auseinandergleiten der Gesperreteile eine Geräuschreduzierung unterstützt. Darüber hinaus ist offenbart, dass durch die Ausrichtung von Oberflächenriefen zwischen den Reibpartnern ein günstiges und geräuscharmes Entsperren des Gesperres erzielbar ist.
Die unveröffentlichte DE 10 2018 126 165.9 offenbart ein Schloss für ein Kraftfahrzeug mit einem Gesperre aus Drehfalle und Sperrklinke, wobei im Eingriffsbereich zwischen Drehfalle und Sperrklinke ein weiteres Rastelement angeordnet ist und bei dem das Rastelement formschlüssig und schwenkbeweglich durch die Drehfalle gehalten wird. Durch die schwenkbewegliche Aufnahme des Rastelements in der Drehfalle kann ein leichtes Öffnen des Gesperres erzielt werden, wobei insbesondere ein beim Lösen des Eingriffs zwischen Drehfalle und Sperrklinke entstehender Abrissknall eliminiert werden kann.
Neben dem leichten und leisen Öffnen eines Gesperres muss zu jedem Zeitpunkt ein sicheres Verrasten der Gesperreteile gewährleistet werden, da es sich bei den Kraftfahrzeugschlössern um sicherheitsrelevante Bauteile handelt, die auch im Falle eines Unfalls ein Halten der Tür, Schiebetür, Klappe oder Haube gewährleisten muss. Um eine Rastposition eines Gesperres erfassen zu können, ist aus der DE 10 2019 107 572 A1 ein zwischen Drehfalle und Sperrklinke angeordnetes Tastelement bekannt geworden. Bei dem Tastelement handelt es sich beispielsweise um ein elastisch gegenüber einem Anschlagpunkt verformbares Tastelement, welches als an einen Sensor angeschlossene Schaltfahne ausgebildet sein kann. Das Tastelement greift dabei derart zwischen Drehfalle und Sperrklinke, und ist mit einem Sensor derart verbunden, dass lediglich im Falle einer ordnungsgemäßen Verrastung ein für eine nachgeschaltete Steuerung detektierbares Schaltsignal auswertbar ist. Somit kann gewährleistet werden, dass sich das Gesperre in einem ordnungsgemäßen Schließzustand befindet und eine Scheinschließung des Gesperres ausgeschlossen werden kann. Von einer Scheinschließung spricht man dann, wenn sich Drehfalle und Sperrklinke zwar im Eingriff befinden, es aber nicht zu einer vollständigen Verrastung des Gesperres gekommen ist.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen zur Erzielung eines leisen und leicht öffnenden Schlosses bieten gute Ansätze, sind aber verbesserungswürdig. Hier setzt die Erfindung an.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Gesperre für ein insbesondere elektrisch betätigbares Kraftfahrzeugschloss bereitzustellen. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, ein Schloss bereitzustellen, das zu jedem Zeitpunkt ein sicheres Schließen des Gesperres gewährleistet und darüber hinaus kostengünstig und konstruktiv einfach aufgebaut ist.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass die im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht beschränkend sind, es sind vielmehr beliebige Variationsmöglichkeiten der in der Beschreibung und den Unteransprüchen beschriebenen Merkmale möglich.
Gemäß dem Patentanspruch 1 wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, dass ein Schloss für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein elektrisch betätigbares Kraftfahrzeugschloss, bereitgestellt wird, aufweisend ein Gesperre mit einer Drehfalle und mindestens einer Sperrklinke, mit einem in einem Eingriffsbereich zwischen Drehfalle und Sperrklinke angeordneten Rastelement, wobei das Rastelement formschlüssig und schwenkbeweglich in der Drehfalle aufgenommen ist und wobei eine Position des Rastelements mittels eines Sensors erfassbar ist. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Kraftfahrzeugschlosses ist nun die Möglichkeit geschaffen, ein sicheres Schließen des Kraftfahrzeugschlosses und insbesondere des Gesperres zu jedem Zeitpunkt gewährleisten zu können. Insbesondere die Möglichkeit, die Position des Rastelements selbst mittels eines Sensors zu erfassen, erlaubt es, eine fehlerhafte Schließung des Gesperres zu detektieren. Dabei wird die Position des Rastelements im Gesperre erfasst, so dass eine Aussage über eine definierte Lage des Rastelements zwischen der Drehfalle und der Sperrklinke ermöglicht wird.
Wird im Sinne der Erfindung von einem Kraftfahrzeugschloss gesprochen, so sind damit solche Kraftfahrzeugschlösser umfasst, die beispielsweise in Seitentüren, Schiebetüren, Klappen, Hauben und/oder Abdeckungen eingesetzt werden, ebendort, wo schwenkbeweglich oder verschieblich gelagerte Bauteile am Kraftfahrzeug angeordnet sind. Vorstellbar ist es auch, dass das Kraftfahrzeugschloss in einer Rückenlehne eines Sitzes angeordnet ist oder als Schloss für einen entnehmbaren Sitz Verwendung findet, um lediglich einige Anwendungsbeispiele zu benennen.
Bevorzugt bezieht sich die Erfindung auf ein elektrisch betätigbares Kraftfahrzeugschloss, das heißt Kraftfahrzeugschlösser, die mittels eines elektrischen Signals öffenbar sind. Primär kommen heutzutage Schließsysteme oder Kraftfahrzeugschlösser zum Einsatz, die zum Beispiel über einen Außentürgriff mechanisch mit dem Kraftfahrzeugschloss verbunden sind. Durch eine Betätigung des Außentürgriffs wird eine Betätigungskette beaufschlagt, die letztlich einen Auslösehebel betätigt, wobei der Auslösehebel auf das Gesperre greift und das Gesperre entsperrt. Bei elektrisch betätigbaren Schließsystemen kann dieses Entsperren des Gesperres mittels eines elektrischen Antriebs erfolgen. Der elektrische Antrieb wird dabei über ein Steuersignal angesteuert, wobei das Steuersignal wiederum beispielsweise durch einen Außentürgriff bereitstellbar ist. Mit anderen Worten kann über die Betätigung des Außentürgriffs ein Steuersignal generiert werden, was wiederum zum Ansteuern eines elektromechanischen Systems im Kraftfahrzeugschloss verwendet wird und das elektromechanische System direkt auf das Gesperre greift oder zum Beispiel auch einen Auslösehebel betätigt. In jedem Fall muss mit dem elektromechanischen System das Gesperre entsperrt werden. Um das elektromechanische Entsperren auch in Extremsituationen gewährleisten zu können, muss eine ausreichende Betätigungskraft für das Entsperren bereitgestellt werden. Durch die Verwendung des weiteren Rastelements kann die Öffnungskraft zum Entsperren des Gesperres wesentlich reduziert werden, so dass sich die Verwendung des weiteren Rastelements als bevorzugte Ausführungsvariante für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeugschloss eignet.
Im Eingriffsbereich zwischen Drehfalle und Sperrklinke ist ein Rastelement angeordnet. Das Rastelement ist dabei formschlüssig in der Kunststoffummantelung der Drehfalle und schwenkbeweglich in der Drehfalle aufgenommen. Der Eingriffsbereich definiert sich dabei dadurch, dass die Hauptrastposition des Gesperres durch das Rastelement bereitgestellt wird. Der Eingriffsbereich wird folglich durch die Rastflächen an der Sperrklinke, dem Rastelement und/oder der Drehfalle erzielt. Je nach Ausstattung oder Ausführung des Schlosses kann das Gesperre mit einer oder zwei Raststellungen ausgestattet sein. Die Sperrklinke kommt bei einem zweirastigen Gesperre, das heißt einem Gesperre mit Hauptrast und Vorrast, in der Hauptrast mit dem Rastelement in Eingriff und in der Vorrastposition mit der Drehfalle selbst. Der Eingriffsbereich ist folglich der Bereich, in dem ein Eingriff zwischen Rastelement, Sperrklinke und Drehfalle stattfindet.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeugschloss weist ein Gesperre mit einer Drehfalle, einer Sperrklinke und einem weiteren Rastelement auf. Vorzugsweise ist zumindest eine Sperrklinke in einer Ebene mit der Drehfalle und dem Rastelement angeordnet und in der Lage, im Zusammenspiel mit einem Schlosshalter die Drehfalle in zumindest einer Position zu sperren bzw. zu verrasten. Bei einem geöffneten Gesperre weist ein Einlaufmaul der Drehfalle in Richtung des Schlosshalters, wobei es durch eine Relativbewegung zwischen Schlosshalter und Drehfalle zu einem Verschwenken der Drehfalle kommt. Die Sperrklinke ist in der Regel in Richtung der Drehfalle und des Rastelements vorgespannt, so dass die Sperrklinke bei einem Erreichen einer Rastposition mit der Drehfalle oder dem Rastelement in Eingriff gelangt. Vorstellbar ist es hier beispielsweise, dass eine Vorrast durch das Zusammenspiel von Sperrklinke und Drehfalle generiert wird, wohingegen eine Hauptrastposition durch das Zusammenspiel von Rastelement und Sperrklinke erreicht wird.
In einer Ausgestaltungsvariante ist mittels des Sensors eine Position des Rastelements unmittelbar erfassbar. Durch die Erfassung der Position des Rastelements selbst kann unmittelbar auf die Raststellung des Gesperres geschlossen werden. Das Rastelement bildet ein Bindeglied zwischen der Drehfalle und der Sperrklinke und ist essentiell für die Schließstellung, das heißt die Raststellung des Gesperres verantwortlich. Bevorzugt wirkt das Rastelement in der Hauptraststellung mit der Sperrklinke zusammen. Vorstellbar ist es aber auch, dass die Sperrklinke zwei Rastflächen für das Rastelement aufweist, so dass eine Vorrastposition und eine Hauptrastposition des Gesperres über das Rastelement realisierbar sind. Wird in den Raststellungen die Stellung des Rastelements unmittelbar erfasst, so kann ebenfalls das Erreichen der sicheren Raststellung direkt erfasst werden. Eine Scheinschließung kann erfasst und akustisch oder visuell dem Fahrzeugführer angezeigt werden.
Vorteilhafterweise kann der Sensor ein berührungsloser Sensor sein. Wesentlich für das Erreichen der sicheren Raststellung ist, dass die Sperrklinke in die Drehfalle oder das Rastelement vollständig eingefallen vorliegt. Mit anderen Worten kann es dazu kommen, dass die Sperrklinke lediglich bereichsweise mit der Rastfläche in Eingriff mit einer Rastfläche an der Drehfalle oder einer Rastfläche am Rastelement in Eingriff gelangt. Ist die Überdeckung zwischen der Sperrklinke und der Drehfalle oder dem Rastelement so gering, dass durch Erschütterungen im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs ein Außereingriffkommen resultiert, so kann entweder eine Raststellung oder ein Öffnen des Gesperres die Folge sein. Um dieses Scheinschlie-ßen, das heißt ein nicht vollständiges Eingreifen der Rastflächen zu verhindern, kann mittels eines berührungslosen Sensors das Rastelement abgefragt werden. Der berührungslose Sensor erfasst dabei die Lage des Rastelements und kann somit ein Signal für die vollständige sichere Rastposition liefern. Durch den Einsatz eines berührungslosen Sensors kann hierbei ein konstruktiv einfaches Mittel zur Überprüfung der Raststellung bzw. Raststellungen zur Verfügung gestellt werden.
Weiterhin vorteilhaft kann es sein, wenn der Sensor mittelbar mit dem Rastelement zusammenwirkt. Durch die mittelbare Erfassung der Lage des Rastelements kann in vorteilhafter Weise der Sensor beabstandet vom Rastelement im Kraftfahrzeugschloss angeordnet sein. Insbesondere kann hierdurch Freiraum geschaffen werden, der zur Bewegung der Gesperreteile zur Verfügung steht. Dadurch, dass lediglich die Lage des Rastelements erfasst wird, kann eine weitere Abfrage der weiteren Gesperreteile, wie Sperrklinke oder Sperrklinken und/oder Drehfalle, entfallen, da durch die Lage des Rastelements ein sicheres Erfassen der Raststellungen ermöglicht wird. Durch eine mittelbare Erfassung der Raststellungen des Rastelements kann zusätzlich mit Übersetzungen gearbeitet werden, die ein leichtes und sicheres Erfassen eines Sensorsignals ermöglicht.
Bevorzugt wird ei Tastelement zwischen dem Rastelement und dem Sensor angeordnet. Die Verwendung eines Tastelements ermöglicht die beabstandete Anordnung des Sensors, wobei der Sensor als berührungsloser oder aber als Tastsensor, zum Beispiel als Mikroschalter, ausgeführt sein kann. Das Tastelement selbst kann dabei unmittelbar mit dem Rastelement in Eingriff stehen, so dass die Lage des Rastelements über das Tastelement an den Sensor übertragbar ist. Das Tastelement bietet somit den Vorteil einer Fernabfrage und kann somit als Fernabfragemittel für das Sensorelement zur Verfügung stehen.
In einer weiteren Ausgestaltungsvariante der Erfindung ist das Tastelement zumindest bereichsweise elastisch ausgebildet. Dabei kann das Tastelement selbst mehrteilig aufgebaut sein und einen Tastkörper und einen Federarm aufweisen. Der Tastkörper steht dann unmittelbar mit dem Rastelement in Eingriff, wohingegen der Federarm den Tastkörper in Richtung des Rastelements vorspannt. Somit können sich einstellende oder vorliegende Toleranzen im Gesperre und/oder im Tastelement ausgeglichen werden. Durch das Federelement kann dabei zusätzlich ein sicheres Eingreifen und Anliegen des Tastelements am Rastelement gewährleistet werden.
Eine besonders platzsparende und vorteilhafte Anordnung wird dadurch erzielt, dass das Tastelement auf einem Gesperreteil, insbesondere der Sperrklinke, lagerbar bzw. haltbar ist. Durch eine Lagerung bzw. Befestigung des Tastelements auf einem der weiteren Gesperreteile kann auf eine separate Lagerstelle für das Tastelement verzichtet werden. Dies liefert wiederum Platz für weitere Bauteile und reduziert die Anzahl der Bauteile zur Erfassung der sicheren Raststellungen im Gesperre. Es sind somit konstruktiv wie auch platztechnische Vorteile durch die Lagerung des Tastelements erzielbar. Bevorzugt wird das Tastelement auf der Sperrklinkenachse gehalten. Dabei kann das Tastelement fest auf der Sperrklinke haltbar sein, so dass ein Bewegen des Tastelements mit der Sperrklinke ermöglicht wird. Das Tastelement ist zumindest bereichsweise fest mit der Sperrklinke bzw. der Sperrklinkenachse verbunden, so dass das Tastelement einer Bewegung der Sperrklinke folgt.
Um nun ein Zusammenspiel zwischen dem Tastelement und dem Sensor zu ermöglichen, ist eine Kontur, insbesondere der Federarm, des Tastelements mit dem Sensor in Eingriff bringbar. Das Tastelement umfasst einen Haltebereich, einen Federarm und einen Tastkörper. Der Federarm kann dabei eine Doppelfunktion erfüllen, nämlich die, einerseits eine Federvorspannung des Tastkörpers auf das Rastelement und/oder die Drehfalle zu erzeugen und andererseits eine Kontur bereitzustellen, mit der ein Sensorelement schaltbar ist. Durch diesen speziellen Aufbau des Tastelements ist es möglich, mit einfachsten konstruktiven Mitteln ein Erfassen der sicheren Rastpositionen des Gesperres zu ermöglichen. Auch wenn hier bevorzugt von mehreren Rastpositionen des Gesperres gesprochen wird, so ist es natürlich ebenfalls vorstellbar, dass der erfindungsgemäße Aufbau in einem Gesperre mit lediglich einer Raststellung zum Einsatz kommt, wie es beispielsweise bei Vorsätzen der Fall ist. Auch in diesem Einsatzgebiet ist ein sicheres Erfassen der Rastposition notwendig, da im Betrieb den zum Beispiel Rücklehnen ein Sicherheitsaspekt für die Insassen zukommt.
Die Kontur am Federarm des Tastelements kann dabei derart ausgebildet sein, dass zum Beispiel ein Mikroschalter schaltbar ist oder die Kontur in einen Eingriffsbereich eines Näherungssensors, beispielsweise eines Hallsensors, gelangt. Die Kontur des Federarms kann dabei die Federwirkung auf den Tastkörper unterstützen.
In einer weiteren Ausgestaltungsvariante ist der Tastkörper an einer Verlängerung angeordnet, wobei die Verlängerung ausgehend von einer Befestigung des Tastelements über das Rastelement hinausragt. Durch diese Ausführungsform ergeben sich Vorteile, die die Erfassung der Rastpositionen in mehreren Stellungen des Gesperres ermöglichen. Durch die Ausbildung der Verlängerung am Tastelement kann eine sehr genaue Erfassung der Lage der Sperrklinke erfolgen. Die Verlängerung ragt über das Rastelement hinaus, so dass sich ein verlängerter Schwenkwinkel ausgehend von der Sperrklinkendrehachse bis zu einem radialen Ende des Tastelements ergibt. Der größere Schwenkwinkel, der dann durch das Tastelement erzeugt wird, bietet die Möglichkeit, auch Zwischenstellungen, wie insbesondere eine Scheinschließstellung des Gesperres, zu erfassen. Das Tastelement ist dabei wie vorstehend beschrieben fest mit der Sperrklinke verbunden und kann beispielsweise als federnder Blechstreifen ausgebildet sein. Die Ausbildung als federnder Blechstreifen bietet dabei den Vorteil, dass am Federarm, das heißt der Verbindung zwischen Befestigung an der Sperrklinke und dem Tastkörper zusätzlich Konturen angeformt werden können, die einerseits mit einem Sensorelement und andererseits mit der Sperrklinke bzw. dem Rastelement in Eingriff bringbar sind.
Vorteilhaft kann es dabei auch sein, wenn der Tastkörper an einem radialen Ende der Verlängerung mit dem Sensor zusammenwirkt. Durch die Anordnung des Tastkörpers am radialen Ende der Verlängerung kann der maximale Schwenkradius des Tastelements ausgenutzt werden, wodurch eine präzise Erfassung der Lage der Sperrklinke erfassbar ist. Darüber hinaus kann auch die Verlängerung selbst als Tastelement in Eingriff mit einer Steuerkontur an der Drehfalle gelangen, so dass wiederum Positionen des Gesperres wie auch Rastpositionen sicher erfassbar sind.
Wirkt der Tastkörper, insbesondere der am radialen Ende der Verlängerung angeordnete Tastkörper, mit zwei oder mehr Sensoren zusammen, so können eindeutige Signale den Raststellungen, wie auch den Zwischenstellungen zuordbar sein. Insbesondere die Anordnung von zum Beispiel zwei Sensoren, die auf einem Schwenkradius des Tastkörpers angeordnet vorliegen, ermöglichen es hierbei, den Schwenkwinkel der Sperrklinke genau zu erfassen. Werden beispielsweise zwei Sensoren nebeneinander auf dem Schwenkradius und im Bereich des radialen Endes des Tastelements angeordnet, so kann mittels der beiden Sensoren jeweils eine Rastposition erfassbar sein, und darüber hinaus eine Lage des Tastelements detektiert werden, die außerhalb der beiden Sensoren liegt. Es sind somit mindestens drei feste Positionen mittels zwei Sensoren erfassbar. Entsprechendes gilt für die Anordnung mit mehr zwei Sensoren, die eine Erfassung in entsprechender Anzahl der Sensoren ermöglichen.
Ist an der Verlängerung oder am Tastkörper ein Magnet angeordnet und wirkt der Magnet mit einem Sensor, insbesondere einem Hall-Sensor, zusammen, so kann wiederum eine weitere Ausführungsvariante der Erfindung erzielt werden. Die Verwendung eines berührungslosen Sensors ermöglicht ein leises und leichtes Zusammenspiel zwischen Tastelement und Sensor, wobei auch ein Hall-Sensor Verwendung finden kann, der unterschiedliche Positionen des Magneten erfassen kann. Somit kann zu jeder Lage der Sperrklinke bzw. des Tastelements eine Position bestimmt werden. Neben dem Hall-Sensor, der Flächenbereiche zur Erfassung einer Position zur Verfügung stellt, besteht natürlich auch die Möglichkeit, zwei oder mehr Hall-Sensoren im Zusammenspiel mit dem Magneten am Tastelement einzusetzen. In jedem Fall kann mittels des Tastelements eine genaue Erfassung der Rast- oder Stellpositionen im Eingriffsbereich zwischen Sperrklinke, Rastelement und Drehfalle erfasst werden.
In vorteilhafter Weise und in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Tastelement mit einer Steuerkontur der Sperrklinke und/oder des Rastelements und/oder der Drehfalle in Eingriff bringbar. Das Tastelement kann außer Eingriff mit den Gesperrebauteilen vorliegen oder zumindest an einer Steuerkontur mit einem Gesperrebauteil in Eingriff sein. Dazu sind an den Gesperrebauteilen Steuerkonturen vorsehbar, die das Tastelement in eine Schaltposition oder eine Freigabeposition überführen können. Die Steuerkontur kann zum Beispiel an der Sperrklinke und der Drehfalle ausgebildet sein, so dass das Tastelement in unterschiedliche Positionen überführbar ist, wodurch ein sicheres Erfassen und insbesondere Schalten des Sensorelements gewährleistet werden kann. Es sind somit keine weiteren Bauteile zum Führen des Tastelements notwendig, wodurch sich die Anzahl der benötigten Bauteile zum sicheren Erfassen der Raststellungen des Gesperres benötigt werden. So kann beispielsweise eine Steuerkontur an der Drehfalle angeordnet sein, wobei mit der Steuerkontur an der Drehfalle im Zusammenspiel mit dem Tastelement eine Vorrastposition erfassbar und als Signal am Sensor detektierbar ist. Ebenso kann an der Sperrklinke eine Steuerkontur vorhanden sein, die das Tastelement nur in dem Moment freigibt, in dem das Gesperre sicher in einer Hauptrastposition verrastet vorliegt. In dieser Hauptrastposition könnte dann beispielsweise ein Mikroschalter entlastet vorliegen, da die Kontur am Federarm des Tastelements außer Eingriff mit dem Mikroschalter gelangt.
Weist die Drehfalle und/oder die Sperrklinke und/oder das Rastelement eine aus Kunststoff gebildete Steuerkontur auf, so kann mit einfachsten konstruktiven Mitteln eine Steuerkontur zur Betätigung des Tastelements bereitgestellt werden. Üblicherweise sind zur Geräuschreduzierung die Gesperrebestandteile Drehfalle und Sperrklinke mit einem zumindest bereichsweise vorliegenden Kunststoffüberzug versehen. Somit kann in einfachster Weise eine Steuerkontur durch eine Erweiterung oder Verlängerung des Kunststoffüberzugs eine Steuerkontur für das Tastelement bereitgestellt werden. Zum Steuern des Tastelements sind somit keine weiteren Bestandteile notwendig, so dass mit einfachsten konstruktiven Erweiterungen der vorhandenen Bauteile ein sicheres Positionieren des Tastelements und somit auch ein sicheres Erfassen der Raststellungen des Tastelements ermöglichbar ist.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es gilt jedoch der Grundsatz, dass das Ausführungsbeispiel die Erfindung nicht beschränkt, sondern lediglich eine vorteilhafte Ausgestaltungsform darstellt. Die dargestellten Merkmale können einzeln oder in Kombination mit weiteren Merkmalen der Beschreibung wie auch den Patentansprüchen einzeln oder in Kombination ausgeführt werden.
Es zeigt:

1 eine prinzipielle Darstellung eines erfindungsgemäß aufgebauten Kraftfahrzeugschlosses, wobei lediglich die zur Erläuterung der Erfindung benötigten wesentlichen Bestandteile wiedergegeben sind, und wobei eine Hauptrastposition des Gesperres gezeigt ist,
2 zeigt das Gesperre in einer Scheinschließstellung,
3 eine entsperrte Stellung des Gesperres,
4 eine Vorraststellung des Gesperres,
5 eine Draufsicht auf ein Gesperre eines erfindungsgemäß ausgebildeten Kraftfahrzeugschlosses in einer alternativen Ausführungsform und in einer Hauptraststellung,
6 das erfindungsgemäße Gesperre gemäß der 5 in einer Vorrastposition, und
7 das erfindungsgemäße Gesperre gemäß den 5 und 6 in einer entsperrten Stellung.

In der 1 ist eine Draufsicht auf ein Kraftfahrzeugschloss 1 mit einem Gesperre 2 in einer Hauptraststellung wiedergegeben. Das Gesperre 2 wird in dieser Ausführungsform durch eine Drehfalle 3, ein Rastelement 4 und eine einzige Sperrklinke 5 gebildet. Drehfalle 3 und Sperrklinke 5 sind jeweils schwenkbeweglich um ihre Achsen 6, 7 im Kraftfahrzeugschloss 1 aufgenommen. Das Rastelement 4 wiederum ist in der Drehfalle 3 schwenkbeweglich und formschlüssig gehalten.
Wiedergegeben ist in der 1 die Hauptraststellung des Gesperres 2, wobei ein Schlosshalter 8 mit der Drehfalle 3 in Eingriff steht, so dass beispielsweise eine Seitentür eines Kraftfahrzeugs sicher während des Betriebs gehalten werden kann. Dabei gelangt der Schlosshalter 8 durch einen Einlaufbereich 9 des Kraftfahrzeugschlosses 1 in Eingriff mit der Drehfalle 3, wobei in dem bekannten Zusammenspiel von Schlosshalter 8 und Drehfalle 3 ein Verdrehen der Drehfalle 3 um die Achse 6 zustande kommt und letztlich die federvorgespannte Sperrklinke 5 die Drehfalle 3 bzw. das Rastelement 4 sicher verrastet.
In dieser Ausführungsform ist ein Tastelement 10 fest an der Sperrklinke 5 montiert. Das Tastelement weist einen Tastkörper 11, einen Federarm 12 und einen Befestigungsbereich 13 auf. Der Federarm 12 weist eine Kontur auf, die mit einem Mikroschalter 14 in Eingriff bringbar ist. Der Mikroschalter 14 selbst ist über eine Steuerleitung zum Beispiel mit einem Türsteuergerät 16 verbunden. Der Mikroschalter 14 ist in der Hauptrastposition unbetätigt. Die Kontur am Federarm 12 liegt außer Eingriff mit dem Mikroschalter 14. Das Außereingriffbringen der Kontur des Federarms 12 gelingt dadurch, dass der Tastkörper 11 in Anlage mit dem Rastelement 4 sowie einer Steuerkontur 17 an der Sperrklinke 5 gelangt.
Ein Schaltstößel 18 des Mikroschalters 14 kommt somit frei, wobei dieses Freikommen als Schaltsignal im Steuergerät 16 auswertbar ist und ein sicheres Rasten in der Hauptrastposition detektierbar ist. Eine weitere Steuerkontur 19 ist an der Drehfalle 3 angeordnet, wobei die Steuerkonturen 17, 19 aus einer Kunststoffummantelung der Drehfalle 3 bzw. der Sperrklinke 5 ausbildbar sind. Die Steuerkonturen 17, 19 liegen somit einstückig mit den Gesperrebestandteilen Drehfalle 3 und Sperrklinke 5 vor. Mittels der Kunststoffummantelung 20 der Drehfalle 3 ist auch das Rastelement 4 halt- und führbar.
In der 2 ist nun eine Scheinschließstellung des Gesperres 2 wiedergegeben. Auch in diesem Fall ist der Schlosshalter 8 mit der Drehfalle 3 in Eingriff und eine zum Beispiel Hecktür kann in einer Schließstellung gehalten werden. Wie aber deutlich in der 2 zu erkennen ist, ist die Überdeckung zwischen Rastelement 4 und Sperrklinke 5 lediglich bereichsweise erfolgt. Im Bereich der Überdeckung 21, das heißt dem Eingriff der Rastflächen 2, 23 liegt lediglich eine geringfügige Überdeckung 21 vor. Das Tür- oder Heckklappenelement liegt aber für einen Benutzer des Kraftfahrzeugs in einer geschlossenen Position vor. Kommt es nun im Betrieb des Kraftfahrzeugs dazu, dass sich die Sperrklinke 5 durch zum Beispiel Vibrationen und/oder Stöße von dem Rastelement 4 löst, so kann ein zumindest bereichsweises Öffnen des Tür- oder Heckklappenelements erfolgen. Gelangt die Drehfalle 3 in einem solchen Fall in eine Vorrastposition, so können sicherheitsrelevante Funktionen im Kraftfahrzeug außer Kraft gesetzt werden. Um diesen Fall zu vermeiden, kann mittels des Tastelements 10 und insbesondere den Federarm 12 ein Vorliegen einer Scheinschlie-ßung detektiert werden. Der Federarm 12 kontaktiert den Mikroschalter 14, wobei der Schaltstößel 18 durch den Federarm 12 betätigt wird. Dadurch, dass das Tastelement 10 fest mit der Sperrklinke 5 verbunden ist, kann der Federarm 12 den Mikroschalter 14 nicht freigeben, wodurch ein sicheres Erfassen der Scheinschließung ermöglicht wird. Dem Fahrer kann somit über das Steuergerät 16 ein optisches, haptisches oder visuelles Signal übermittelt werden, dass das Kraftfahrzeugschloss 1 sich nicht in einer Hauptrastposition befindet.
Die 3 veranschaulicht nun den Zustand, in dem das Gesperre 2 im entsperrten Zustand vorliegt, das heißt Rastelement 4 und Sperrklinke 5 sind außer Eingriff. Der Schlosshalter 8 kann sich in Richtung des Pfeils P1 bewegen, so dass beispielsweise ein Türelement öffenbar ist. Bei der Bewegung des Schlosshalters 8 in Richtung des Pfeils P1 verdreht sich die Drehfalle 3 in Richtung des Pfeils P2 und gibt den Schlosshalter 8 frei. Das Tastelement 10 ist fest mit der Sperrklinke 5 verbunden, so dass das Tastelement 10 ebenfalls um die Achse 7 im Uhrzeigersinn verdreht wird. Die Bewegung der Sperrklinke 5 im Uhrzeigersinn führt dazu, dass auch der Federarm 12 bewegt wird, wobei die Kontur des Federelements 12 in Eingriff mit dem Schaltstößel 18 des Mikroschalters 14 bleibt. Die Steuerung 16 kann somit ein geöffnetes Gesperre detektieren. Die Steuerkontur 17 hält dabei das Tastelement 10 in der Schaltposition. lediglich in der Hauptraststellung liegt das Tastelement 10 in einer Freigabeposition vor, so dass der Schaltstößel 18 des Mikroschalters 14 freikommt.
In der 4 ist das Kraftfahrzeugschloss 1 in einer Vorraststellung wiedergegeben. Die Rastfläche 22 der Sperrklinke 5 kommt mit einer Vorrastfläche 24 an der Drehfalle 3 in Eingriff. Die Vorrastposition des Gesperres 2 gibt die Position einer zum Beispiel Schiebetür an, in der die Schiebetür noch nicht vollständig geschlossen vorliegt. Auch in dieser Schließstellung der Schiebetür wird mittels des Rastelements 10 ein Schaltsignal am Mikroschalter 14 detektiert, so dass die Steuerung 16 eine nicht in einer Hauptrastposition befindliche Drehfalle 3 detektiert. In der Vorrastposition liegt der Tastkörper 11 gegen die Steuerkontur 19 der Drehfalle 3 an, so dass das Tastelement 10 ausschließlich durch die Drehfalle 3 geführt wird. Die Sperrklinke 5 liegt am Rastelement 4 sowie an der Drehfalle 3 an. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Kraftfahrzeugschlosses 1 kann ein sicheres Erfassen der Hauptraststellung bzw. des Vorliegens einer ordnungsgemäßen Verrastung zwischen Rastelement 4 und Sperrklinke 5 detektiert werden. Zur Führung bzw. Steuerung der Position des Tastelements 10 sind dabei keine weiteren Bestandteile notwendig, da das Tastelement 10 durch die Bestandteile des Gesperres 2 selbst gehalten und geführt und gesteuert wird.
In der 5 ist eine alternative Ausführungsform eines Kraftfahrzeugschlosses 25 in einer Draufsicht auf ein Gesperre 26 wiedergegeben, wobei das Gesperre 26 in einer Hauptrastposition wiedergegeben ist. Hauptrastposition bedeutet hierbei, dass die Sperrklinke 27 sich im Eingriff mit dem Rastelement 28 befindet, so dass eine zum Beispiel vollständig geschlossene Seitentür vorliegt. Ein Schlosshalter 29 wird mittels der Drehfalle 30 in Eingriff mit dem Gesperre 26 gehalten bzw. gesichert. Drehfalle 30 und Sperrklinke 27 sind über ihre Achsen 31, 32 an einer Schlossplatte schwenkbeweglich gelagert.
An der Sperrklinke 27 ist ein Tastelement 33 drehfest befestigt, wobei das Tastelement 33 als federnder Blechstreifen ausgebildet ist und eine Verlängerung aufweist, die sich über das Rastelement 28 hinaus in der Hauptrastposition erstreckt. An der Verlängerung ist ein Tastkörper 35 angeordnet, wobei in dem Tastkörper beispielsweise ein Magnet enthalten sein kann. Das als Blechstreifen ausgebildete Tastelement 33 weist eine Abtastkontur 36 auf, die mit einer Steuerkontur 37 an der Drehfalle 30 in Eingriff bringbar ist. Je nach Ausführungsform und Anordnung der Gesperrebauteile zueinander und im Kraftfahrzeugschloss, kann die Abtastkontur auch mit dem Rastelement 28 in Eingriff gelangen.
In der 6 ist die Vorraststellung des Gesperres 26 wiedergegeben. Die Sperrklinke 27 liegt mit einer Rastfläche 38 an einer Rastfläche 39 der Drehfalle 30 an. In diesem Zustand gelangt die Abtastkontur 36 mit der Steuerkontur 37 an der Drehfalle 30 in Eingriff. Das Tastelement 33 verschwenkt dabei derart, dass der Tastkörper 35 verschwenkt, so dass beispielsweise ein Erfassen der Schwenkbewegung mittels Sensoren 40 ermöglichbar ist. In den 5, 6 und 7 sind zwei Sensoren 40 nebeneinander angeordnet, so dass eine eindeutige Detektierung einer Hauptrastposition, wie sie in der 5 wiedergegeben ist und einer Vorrastposition, wie sie in der 6 gezeigt ist, ermöglichbar ist. Dabei können die Sensoren 40 als Hall-Sensoren oder mechanische Sensoren ausgebildet sein.
In der 7 ist das entsperrte Gesperre 26 wiedergegeben, wobei die Sperrklinke 27 vollständig aus dem Eingriffsbereich der Drehfalle 30 herausgeschwenkt wiedergegeben ist. Auch diese Stellung des Gesperres 26 kann mittels des Tastelements in der dargestellten Ausführungsform eindeutig detektiert werden.
Die Verlängerung 34 bewegt sich dabei auf einem Radius 41 um die Achse 31 der Sperrklinke 27. Durch den großen Radius 41, der sich durch die Verlängerung 34 und den Lagerpunkt 31 der Sperrklinke 27 ergibt, kann ein eindeutiges Signal zur Erfassung der Raststellungen bzw. Stellungen der Gesperrebauteile bestimmt werden.
Bezugszeichenliste

1, 25: Kraftfahrzeugschloss
2, 26: Gesperre
3, 30: Drehfalle
4, 28: Rastelement
5, 27: Sperrklinke
6, 7, 31, 32: Achse
8, 29: Schlosshalter
9: Einlaufbereich
10, 33: Tastelement
11, 35: Tastkörper
12: Federarm
13: Befestigungsbereich
14, 40: Sensor, Mikroschalter
15: Steuerleitung
16: Türsteuergerät
17, 19, 37: Steuerkontur
18: Schaltstößel
20: Kunststoffummantelung
21: Überdeckung
22, 23, 24, 38, 39: Rastfläche
34: Verlängerung
36: Abtastkontur
41: Radius
P1, P2: Pfeil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012024303 A1 [0006]
DE 102018126165 [0007]
DE 102019107572 A1 [0008]

Claims

Schloss (1, 25) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein elektrisch betätigbares Kraftfahrzeugschloss, aufweisend ein Gesperre (2, 26) mit einer Drehfalle (3, 30) und mindestens einer Sperrklinke (5, 27), mit einem in einem Eingriffsbereich zwischen Drehfalle (3, 30) und Sperrklinke (5, 27) angeordneten weiteren Rastelement (4, 28), wobei das Rastelement (4, 28) formschlüssig und schwenkbeweglich in der Drehfalle aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Rastposition des Rastelements (4, 28) mittels eines Sensors (14, 40) erfassbar ist.
Schloss (1, 25) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Sensors (14, 40) eine Position des Rastelements (4, 28) unmittelbar erfassbar ist.
Schloss (1, 25) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (14, 40) ein berührungsloser Sensor (14, 40) ist.
Schloss (1, 25) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (14, 40) mittelbar mit dem Rastelement (4, 28) zusammenwirkt.
Schloss (1, 25) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Tastelement (10, 33) zwischen dem Rastelement (4, 28) und dem Sensor (14, 40) angeordnet ist.
Schloss (1, 25) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Tastelement (10, 33) zumindest bereichsweise elastisch ausgebildet.
Schloss (1, 25) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Tastelement (10, 33) auf einem Gesperreteil (3, 5, 27, 30), insbesondere der Sperrklinke (5, 27), haltbar befestigt ist.
Schloss (1, 25) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kontur, insbesondere der Federarm (12) des Tastelements (10, 33) mit dem Sensor (14, 40) in Eingriff bringbar ist.
Schloss (1, 25) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Tastelement (10, 33) eine Steuerkontur (17, 19, 37) der Sperrklinke (5, 27) und/oder des Rastelements (4, 28) und/oder der Drehfalle (3, 30) in Eingriff bringbar ist.
Schloss (1, 25) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Tastkörper (11, 35) an einer Verlängerung (34) angeordnet ist, wobei die Verlängerung (34) ausgehend von einer Befestigung des Tastelements (11, 35) über das Rastelement (4, 28) hinausragt.
Schloss (1, 25) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Tastkörper (11, 35) an einem radialen Ende der Verlängerung (34) mit dem Sensor (14, 40) zusammenwirkt.
Schloss (1, 25) nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Tastkörper (11, 35) mit zwei oder mehr Sensoren (14, 40) zusammenwirkt.
Schloss (1, 25) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass an der Verlängerung (34) oder am Tastkörper (11, 35) ein Magnet angeordnet ist und der Magnet mit einem Sensor (14, 40), insbesondere einem Hall-Sensor zusammenwirkt.
Schloss (1, 25) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehfalle (3, 30) und/oder die Sperrklinke (5, 27) und/oder das Rastelement (4, 28) eine aus Kunststoff gebildete Steuerkontur (17, 29, 37) aufweist.