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Die Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf einen Fahrzeugtürschlossmechanismus. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Fahrzeugtürschlossvorrichtung, die einen Riegelmechanismus, um eine Fahrzeugtür bei einem halb geschlossenen Zustand und bei einem ganz geschlossenen Zustand mit einem Verriegelungszapfen im Eingriff zu halten, einen Betätigungsmechanismus, um die Fahrzeugtür ganz zu schließen und um den geschlossenen Türzustand durch Betätigung des Riegelmechanismus freizugeben, und ein Betätigungsmittel zum Betätigen des Betätigungsmechanismus enthält.
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Eine bekannte Fahrzeugtürschlossvorrichtung ist in der japanischen Patentoffenlegungsschrift
JPS-62-101782 A offenbart. Diese bekannte Fahrzeugtürschlossvorrichtung enthält zwei Stäbe, die mit zwei Armen verbunden sind, die annähernd die gleiche Länge haben und um einen gemeinsamen Drehmittelpunkt mit einer Drehplatte (d.h. einem Betätigungsbauteil) drehbar sind. Die Stäbe werden durch Drehung der Drehplatte betätigt, die mit einem Motor sowohl in einer Vorwärts- als auch in einer Rückwärtsrichtung angetrieben werden, um dadurch einen Riegel zu betätigen, der ein Bestandteil des Türschließmechanismus ausbildet.
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Wenn der Motor in der Vorwärtsrichtung betätigt wird, wird einer der Stäbe betätigt, um den Verriegelungszapfen der Fahrzeugtür für die Freigabe von dem Riegel bereit gestellt zu werden. Bei diesem Zustand kann die Fahrzeugtür selbständig geöffnet werden. Wenn der Motor in der Rückwärtsrichtung angetrieben wird, wird der andere Stab betätigt, um den Riegel zu einem ganz verriegelten Zustand zu drehen. Bei dem ganz verriegelten Zustand ist der Verriegelungszapfen mit dem Riegel im Eingriff, um die Fahrzeugtür ganz zu schließen.
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Während des Schließvorgangs ist es notwendig, die Fahrzeugtür gegen die Kompressionsreaktionskraft eines Dichtungsstreifens zu schließen, der zwischen der Fahrzeugtür und dem Fahrzeugkörper zum vollständigen Schließen der Fahrzeugtür vorgesehen ist. Daher ist für das Ziehen des Verriegelungszapfens eine relativ große Kraft notwendig.
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Bei der bekannten, zuvor beschriebenen Fahrzeugtürschlossvorrichtung ist das Reduktionsgetriebeverhältnis zwischen dem Motor und der Drehplatte erhöht, um das Drehmoment auf der Drehplattenseite zu erhöhen, um eine ausreichend große Kraft sicherzustellen. Je größer das Drehmoment wird, umso kleiner wird der Bewegungsabstand der Stäbe pro Einheit des Drehwinkels des Motors (d.h. umso langsamer wird die Bewegungsgeschwindigkeit der Stäbe) und umso größer wird die Kraft des Riegels zum Ziehen des Verriegelungszapfens.
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Da die zwei Arme der zuvor erwähnten, bekannten Fahrzeugtürschlossvorrichtung annähernd die gleiche vorbestimmte Länge haben, wird der Türschließmechanismus sowohl für die Vorwärtsantriebsbetätigung des Motors als auch für die Rückwärtsantriebsbetätigung des Motors mit der gleichen Kraft betätigt. Das heißt, dass der Türschließmechanismus mit einer langsamen Stabbewegungsgeschwindigkeit betätigt wird, die beim vollständigen Schließen der Fahrzeugtür die gleiche ist, wie beim Betätigen zur Freigabe des Riegels und des Verriegelungszapfens, obgleich es beim Betätigen des Türschließmechanismus zur Freigabe des Eingriffs zwischen dem Riegel und dem Verriegelungszapfen nicht notwendig ist, gegen die Kompressionsreaktionskraft des Dichtungsstreifens zu wirken. Dieses verlängert die Zeit von dem Beginn der Betätigung zum Öffnen der ganz geschlossenen Fahrzeugtür bis zu dem Zeitpunkt, bei dem die Fahrzeugtür tatsächlich offen ist. Diese Betätigung kann durch Anwender als unerwünscht und als ärgernd empfunden werden.
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Die Druckschrift
DE 32 42 527 A1 zeigt ein Fahrzeugtürschloss, das folgendes enthält: einen Riegelmechanismus, der mit einem Verriegelungszapfen zum Herbeiführen eines halb geschlossenen Zustands der Fahrzeugtür und eines ganz geschlossenen Zustands der Fahrzeugtür in Eingriff bringbar ist; einen Betätigungsmechanismus, der mit dem Riegelmechanismus an einem Punkt zur Kraftanwendung in Wirkverbindung bringbar ist, um den Riegelmechanismus während eines Schließvorgangs von dem halb geschlossenen Zustand zu dem ganz geschlossenen Zustand und während eines Öffnungsvorgangs, um den ganz geschlossenen Zustand der Fahrzeugtür freizugeben, zu betätigen; einen Motor zum Betätigen des Betätigungsmechanismus, der ein Betätigungsbauteil enthält, wobei der Betätigungsmechanismus einen Öffnungshebel, der eine Drehachse hat, und einen Schließhebel, der eine Drehachse hat, enthält, und wobei der Betätigungsmechanismus den Öffnungsvorgang in kürzerer Zeit ausführt als den Schließvorgang.
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In der Druckschrift
DE 197 10 531 A1 ist ein Fahrzeugtürschloss beschrieben, das keine Zuziehfunktion hat, sondern eine Entriegelung des Türschlosses mit unterschiedlichen Kräften unterschiedlich schnell ausführt. Dazu werden zwei Hebel verwendet, die jeweils mit einer eigenen angetriebenen Scheibe in Eingriff gelangen können. Es werden für die beiden verschiedenen zwei verschiedene mit dem Motor gekoppelte Teile verwendet.
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In der
DE 197 00 887 A1 wird ein Heckklappenschloss von einer drehend angetriebenen Steuerkurve zur Zuzieh- und Verriegelungsfunktion betätigt, wobei Übertragungshebel verwendet werden, die die entsprechenden Abschnitte des Klappenschlosses in Antwort auf die Drehung der Steuerkurve betätigen.
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Schließlich lehrt die
DE 199 19 765 A1 einen als Antriebselement bezeichneten gemeinsamen Öffnung- und Schließhebel, der mit einer Sperrklinke, die auf eine Schlossfalle einwirkt sowie mit der Schlossfalle selbst zusammenwirken kann, um das Schloss anzuziehen, zu verriegeln und erforderlichenfalls auch zu öffnen. Der Schließhebel hat einen Drehpunkt, der als Zapfen ausgebildet ist und exzentrisch auf einer angetriebenen Scheibe angeordnet ist. Mitnehmerabschnitte am Schließhebel erzeugen eine Schwenkbewegung der Falle, wenn der Schließhebel damit in Eingriff ist, sowie eine Entriegelung der federbelasteten Sperrklinke, wenn der Schließhebel bei der Betätigung der drehenden Scheibe in der zur Verriegelungsrichtung entgegengesetzten Richtung gedreht wird.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Fahrzeugtürschlossvorrichtung zu schaffen, die sowohl eine konstante Antriebskraft des Betätigungsmittels als auch der Antriebgeschwindigkeit haben kann, wenn die Fahrzeugtür von dem halb geschlossenen Zustand ganz geschlossenen wird, und wenn der ganz geschlossene Zustand freigegeben wird, und die die Zeit zur Freigabe des ganz geschlossenen Zustands verkürzt.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Fahrzeugtürschloss mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 2.
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Gemäß dem erfindungsgemäßen Fahrzeugtürschloss kann die Zeit zur Freigabe des ganz geschlossenen Zustands der Tür verkürzt werden ohne die Antriebskraft und die Antriebsgeschwindigkeit des Motors während der Betätigung der Fahrzeugtür von dem halb geschlossenen Zustand zu dem ganz geschlossenen Zustand relativ zu der Freigabe des ganz geschlossenen Zustands verändert wird. Das heißt, dass durch Anwendung der gleichen Antriebskraft und der gleichen Antriebsgeschwindigkeit des Motors während der Betätigung der Fahrzeugtür von dem halb geschlossenen Zustand zu dem ganz geschlossenen Zustand und während der Betätigung zur Freigabe der Tür von dem ganz geschlossenen Zustand es nichts desto trotz möglich ist, die Zeit zur Freigabe des ganz geschlossenen Zustands der Tür zu verkürzen.
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Der Riegelmechanismus ist betätigbar mit einer schnelleren Bewegungsgeschwindigkeit des Punktes zur Kraftanwendung relativ zu dem Riegelmechanismus des Betätigungsmechanismus und mit einer kleineren Kraft, verglichen zu der bei dem Schließvorgang bei dem Öffnungsvorgang der Fahrzeugtür. Demgemäß kann die Zeit zur Freigabe des ganz geschlossenen Zustands der Fahrzeugtür verringert werden.
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Die Fahrzeugtürschlossvorrichtung verwendet einen Betätigungsmechanismus, der einen Schließhebel und einen Öffnungshebel hat, die verschiedene Hebelverhältnisse haben. Durch Definieren des kleineren Hebelverhältnisses für den Öffnungshebel verglichen mit dem Hebelverhältnis des Schließhebels, kann die Bewegungsgeschwindigkeit des Punkts zur Kraftanwendung auf der Seite des Riegelmechanismus während des Öffnungsvorgangs größer sein als die während des Schließvorgangs, ohne dass es notwendig ist, dass der Motor mit verschiedenen Geschwindigkeiten betrieben wird, um verschiedene Bewegungsgeschwindigkeiten des Kraftpunktes des Öffnungs- und Schließhebels zu bewirken.
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Um die Funktionsweise der Erfindung zu erläutern wird in der folgenden, detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ein nicht beanspruchtes Erläuterungsbeispiel eines Türschlosses, auf das die Erfindung angewendet werden kann, erläutert. Die erfindungsgemäße Gestaltung des Türschlosses wird daran anschließend erläutert. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen die gleichen Bestandteile.
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1 ist eine Vorderansicht eines nicht beanspruchten Fahrzeugtürschlosses, auf das die Erfindung anwendbar ist.
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2 ist eine Perspektivansicht eines Hauptabschnitts des Fahrzeugtürschlosses aus 1 in dem Zustand, bei dem das Betätigungszahnrad annähernd in einer Ausgangsposition ist;
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3 ist eine Draufsicht des Riegelmechanismus;
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4 ist eine Perspektivansicht des Hauptabschnitts des Fahrzeugtürschlosses aus 1 in einer Betätigungsposition;
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5 ist eine Perspektivansicht des Hauptabschnitts des Fahrzeugtürschlosses aus 1 in einer anderen Betätigungsposition;
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6 ist eine Perspektivansicht des Hauptabschnitts des Fahrzeugtürschlosses aus 1 in einer anderen Betätigungsposition;
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7 ist eine vergrößerte Seitenteilansicht eines Betätigungsstiftes, der in dem Fahrzeugtürschloss aus 1 verwendet wird;
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8 ist eine Vorderansicht des Betätigungszahnrads und des gemeinsamen Öffnungs- und Schließhebels gemäß der Erfindung; und
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9 ist eine schematische Darstellung des Betätigungsmechanismusabschnitts gemäß der Erfindung.
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Ein nicht beanspruchtes Fahrzeugtürschloss auf das die Erfindung anwendbar ist, ist in den 1 bis 7 beschrieben. Das Fahrzeugtürschloss kann in Verbindung mit z.B. einer anhebbaren, bzw. nach oben aufklappbaren Heckklappe eines Fahrzeuges (d.h. einer Fahrzeugtür) verwendet werden, um die Fahrzeugtür zu öffnen und zu schließen. Die Heckklappe hat vergleichsweise große Abmessungen und eine relativ große Außenumfangslänge. Daher ist im Allgemeinen die Länge des Dichtungsstreifens, der entlang dem Umfangsabschnitt der Öffnung in dem Fahrzeugkörper angeordnet ist, relativ lang. Bei diesem relativ langen Dichtungsstreifen muss eine relativ große Kraft aufgewendet werden, um die Heckklappe von dem Zustand, bei dem die Heckklappe nicht vollständig geschlossen ist, vollständig zu schließen.
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Wie in 1 gezeigt ist, enthält das Fahrzeugtürschloss 11 einen Riegelmechanismus 14, der einen Riegel 13 hat, der mit einem Verriegelungszapfen 12 (der in 3 gezeigt ist) in Eingriff bringbar ist, der auf der Fahrzeugkörperöffnungsseite befestigt ist. Das Fahrzeugtürschloss 11 enthält einen Betätigungsmechanismus 15 zum Betätigen des Riegelmechanismus 14, einen Motorabschnitt 16, der als ein Stellglied zum Antreiben des Betätigungsmechanismus 15 dient, und eine Steuereinrichtung 22, um den Motorabschnitt 16 zu steuern.
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Die 2 bis 6 zeigen verschiedene Betätigungszustände des Riegelmechanismus 14, des nicht erfindungsgemäßen Betätigungsmechanismus 15 und des Motorabschnitts 16. Wie in 2 bis 6 gezeigt ist, enthält der Riegelmechanismus 14 zusätzlich zu dem Riegel 13 ein Eingriffsbauteil 17, das mit dem Riegel 13 in Eingriff bringbar ist. Der Riegel 13 ist durch ein Gehäuse 14A (das in 1 gezeigt ist) des Riegelmechanismus 14 mit Hilfe einer Riegelwelle, die in eine auf dem Riegel 13 ausgebildeten Bohrung 13A eingeführt ist, schwenkbar gehalten. Der Riegel 13 enthält eine U-förmige Öffnung 13C, die zu der Außenumfangsfläche 13B des Riegels geöffnet ist. Wie in 3 gezeigt ist, dient der Verriegelungszapfen 12 zum Einführen in die U-förmige Öffnung 13C in Übereinstimmung mit einer Bewegung der Fahrzeugtür, die durch manuelle Betätigung bewirkt wird. Der Riegel 13 enthält einen ersten und einen zweiten Eingriffsvorsprung 13D, 13E, die von der Außenumfangsfläche 13B des Riegels nach außen hervorstehen und mit dem Eingriffsbauteil 17 in Eingriff bringbar sind.
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Ein Riegelhebel 18 ist an dem Riegel 13 befestigt, so dass der Riegel 13 und der Riegelhebel 18 zusammen bewegbar sind. Die zuvor erwähnte Riegelwelle ist ebenfalls in einer Bohrung 18A angeordnet, die in dem Riegelhebel 18 ausgebildet ist. Der Riegelhebel 18 enthält einen Armabschnitt 18B, der sich von dem Drehpunkt des Riegels 13 weg erstreckt. Ein Eingriffsstift 18C ist auf dem Kopfabschnitt oder Endbereich des Armabschnitts 18B vorgesehen.
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Der Riegelmechanismus 14 enthält ebenfalls eine Eingriffsbauteilwelle 19 und einen Eingriffsbauteilhebel 20. Das Eingriffsbauteil 17 ist an der Eingriffsbauteilwelle 19 befestigt, die parallel zu der Riegelwelle angeordnet ist und durch das Gehäuse 14A schwenkbar gehalten ist. Der Eingriffsbauteilhebel 20 ist an einem oberen Endabschnitt (d.h. an einem oberen Endabschnitt in 2, 4, 6) der Eingriffsbauteilwelle 19 befestigt.
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3 stellt den Riegel 13 und das Eingriffsbauteil 17 von oben gesehen dar. Der Riegel 13 ist durch eine Feder im Gegenuhrzeigersinn in 3 vorgespannt. Das Eingriffsbauteil 17 ist durch eine Feder im Uhrzeigersinn in 3 vorgespannt. Wenn der erste Eingriffsvorsprung 13D des Riegels 13 und das Eingriffsbauteil 17 in Eingriff kommen, während der Verriegelungszapfen 12 in der U-förmigen Öffnung 13C (d.h. in dem in 3 gezeigten halb verriegelten Zustand) angeordnet ist, ist die Fahrzeugtür in dem halb geschlossenen Zustand. Wenn der zweite Eingriffsvorsprung 13E des Riegels 13 und das Eingriffsbauteil 17 miteinander in Eingriff kommen (d.h. in den ganz verriegelten Zustand), während der Verriegelungszapfen 12 in der U-förmigen Öffnung 13C angeordnet ist, ist die Fahrzeugtür in dem ganz geschlossenen Zustand.
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Wenn das Eingriffsbauteil 17 und der Riegel 13 entweder bei dem halb verriegelten Zustand oder bei dem ganz verriegelten Zustand außer Eingriff gebracht werden, bleibt der Riegel 13 in dem offenen Zustand, indem er mit einem Stopper in Kontakt kommt, nachdem er unter der Spannkraft der Feder gedreht worden ist. Wenn der Riegel 13 in dem offenen Zustand ist, kann die U-förmige Öffnung 13C den Verriegelungszapfen 12 aufnehmen und kann von dem Verriegelungszapfen 12 durch manuelle Bewegung der Fahrzeugtür entfernt werden. Das Eingriffsbauteil 17 ist an einer Position in Kontakt mit einem Stopper (nicht gezeigt), um für einen Eingriff mit dem Riegel 13 vorbereitet zu sein, wenn der Riegel 13 in dem offenen Zustand ist.
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Der Riegelmechanismus 14 enthält einen Riegelzustanderfassungsschalter 21 (nachfolgend wird darauf als Riegelschalter 21 Bezug genommen), der in 1 gezeigt ist, um den positionellen Zustand des Riegels 13 zu erfassen. Der Riegelschalter 21 gibt ein Halbriegelsignal (d.h. einen Halbverriegelten-AN-Zustand) zu einer in 1 gezeigten Steuereinrichtung 22 aus, wenn der Riegel 13 zwischen dem halb verriegelten und dem ganz verriegelten Zustand angeordnet ist. Wenn im üblichen Verfahren der Riegel 13 von der Seite des offenen Zustands zu der Seite des halb verriegelten Zustands gedreht wird, wird der Riegelschalter 21 in den Halbverriegelten-AN-Zustand gesetzt, unmittelbar bevor der Riegel 13 den halb verriegelten Zustand erreicht, und wird in dem Halbverriegelten-AN-Zustand gehalten, bis der ganz verriegelte Zustand erreicht ist. Wenn der Riegel 13 von der Seite des ganz verriegelten Zustands zu der des halb verriegelten Zustands gedreht wird, wird der Halb-verriegelte-AN-Zustand des Riegelschalters 21 freigegeben oder auf den Verriegelten-AUS-Zustand umgeschaltet, wenn der Riegel 13 die Position des halb verriegelten Zustands überschreitet oder passiert, wenn er zu der offenen Zustandsseite bewegt wird.
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Der Riegelschalter 21 gibt ein Ganzriegelsignal zu der Steuereinrichtung 22 aus (d.h. einen Ganzverriegelten-AN-Zustand), wenn der Riegel 13 in einer Position ist, bei der der ganz verriegelte Zustand überschritten ist. Der Riegelschalter 21 gibt das Halbriegelsignal und das Ganzriegelsignal basierend auf dem positionellen Zustand des Riegels 13 unabhängig von der Position des Verriegelungszapfens 12 aus, d.h. unabhängig davon, ob der Verriegelungszapfen 12 in die U-förmige Öffnung 13C des Riegels 13 eingeführt worden ist oder von der U-förmigen Öffnung 13C zurückgezogen wurde.
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Der Motorabschnitt 16 enthält ein Ausgaberitzel 23, das an dem Elektromotor über einen Reduktionsgetriebemechanismus wirkverbunden ist. Der Motorabschnitt 16 wird durch die Steuereinrichtung 22 gesteuert. Das Ausgaberitzel 23 kann durch die Steuerung der Steuereinrichtung 22 sowohl in der Vorwärts- als auch in der Rückwärtsrichtung gedreht werden. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel hat der Motorabschnitt 16 sowohl in der Vorwärts- als auch in der Rückwärtsdrehrichtung die gleiche Ausgabeantriebskraft, und die Ausgabeantriebsgeschwindigkeit des Ausgaberitzels 23 ist in der Vorwärts- und der Rückwärtsdrehrichtung gleich.
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Der in diesem Erläuterungsbeispiel verwendete, nicht erfindungsgemäße Betätigungsmechanismus 15 enthält ein Betätigungszahnrad 24, das als ein Betätigungsbauteil dient, das mit dem Ausgaberitzel 23 in Eingriff ist. Das Betätigungszahnrad 24 ist durch eine Zahnradwelle 25 schwenkbar gehalten, die nicht parallel zu der Riegelwelle oder der Eingriffsbauteilwelle 19 ist, auf dem das Eingriffsbauteil 17 montiert ist. Das Betätigungszahnrad 24 ist annähernd sektorförmig, wenn es von vorne betrachtet wird, und enthält einen bogenförmigen Zahnabschnitt 24A, der mit dem Ausgaberitzel 23 in Eingriff bringbar ist.
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Ein Betätigungsstift 24B wird beispielsweise durch Vernieten auf der Fläche des Betätigungszahnrads 24 an einer Endseite des Betätigungszahnrads 24 an einer Position nahe dem Außenumfang befestigt. Wie in 7 gezeigt ist, ist der Betätigungsstift 24B mit einem größeren Durchmesserabschnitt 24C und einem kleineren Durchmesserabschnitt 24D versehen, wobei der größere Durchmesserabschnitt 24C einen größeren Durchmesser als der kleinere Durchmesserabschnitt 24D hat. Der kleinere Durchmesserabschnitt 24D ist an dem Kopfende des Betätigungsstiftes 24B angeordnet, während der größere Durchmesserabschnitt 24C an der Basisseite des Betätigungsstiftes 24 angrenzend an der Oberfläche des Betätigungszahnrades 24 angeordnet ist, an der der Betätigungsstift 24B befestigt ist, und von der sich der Betätigungsstift 24B weg erstreckt.
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Der nicht erfindungsgemäße Betätigungsmechanismus 15 enthält zudem einen Schließhebel 26, der auf der Zahnradwelle 25 drehbar montiert ist. Der Schließhebel ist mit einem Kontaktabschnitt 26A versehen. Der Schließhebel 26 kann im Gegenuhrzeigersinn gedreht werden, wenn der Kontaktabschnitt 26A des Schließhebels 26 und der größere Durchmesserabschnitt 24C des Betätigungsstiftes 24B während der Drehung des Betätigungszahnrads 24 im Gegenuhrzeigersinn miteinander in Kontakt kommen.
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Der Schließhebel 26 enthält zudem ein Schließbetätigungsbauteil 26B, das mit dem Eingriffsstift 18C des Riegelhebels 18 nach der Drehung im Gegenuhrzeigersinn des Betätigungszahnrads 24 in Kontakt treten kann. Wenn der Schließhebel 26 weiter in der Richtung im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, während das Schließbetätigungsbauteil 26B mit dem Eingriffsstift 18C in Kontakt ist, wird der Riegel 13 in der Schließrichtung gedreht (d.h. bewegt sich in einer Richtung von der Seite des offenen Zustands zu der des ganz verriegelten Zustands). Wenn der Schließhebel 26 nicht durch den Betätigungsstift 24B in Kontakt kommt, ist der Schließhebel 26 durch eine Feder (nicht gezeigt) im Uhrzeigersinn vorgespannt und in einer vorbestimmten Position durch Kontakt mit einem Stopper (nicht gezeigt) gehalten.
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Der nicht erfindungsgemäße Betätigungsmechanismus 15 enthält ferner einen Öffnungshebel 28. Der Öffnungshebel 28, der Schließhebel 26 und das Betätigungszahnrad 24 sind derart angeordnet, dass der Schließhebel 26 zwischen dem Betätigungszahnrad 24 und dem Betätigungshebel 28 angeordnet ist (d.h. im Allgemeinen dazwischen enthalten ist). Der Öffnungshebel 28 ist durch eine Hebelwelle 27 drehbar gehalten, die parallel zu der Zahnradwelle 25 angeordnet ist. Die Hebelwelle 27 und die Zahnradwelle 25 sind auf diese Weise voneinander beabstandet. Der Öffnungshebel 28 wird im Uhrzeigersinn durch Kontakt des Kontaktabschnitts 28A des Öffnungshebels 28 mit Hilfe des kleinen Durchmesserabschnitts 24D des Betätigungsstifts 24B während der Drehung im Uhrzeigersinn des Betätigungszahnrades 24 gedreht.
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Der Öffnungshebel 28 enthält ein Öffnungsbetätigungsbauteil 28B, um mit dem Eingriffsbauteilhebel 20 in Kontakt zu kommen, der an der Eingriffsbauteilwelle 19 befestigt ist. Das Öffnungsbetätigungsbauteil 28B ist auf der Seite der Hebelwelle 27 gegenüber dem Kontaktabschnitt 28A angeordnet. Das Öffnungsbetätigungsbauteil 28B ist zu dem Kontaktabschnitt 28A entgegengesetzt angeordnet. Das Öffnungsbetätigungsbauteil 28B kann mit dem Eingriffsbauteilhebel 20 während der Drehung des Öffnungshebels 28 im Uhrzeigersinn durch das Betätigungszahnrad 24 in Kontakt kommen. Wenn der Öffnungshebel 28 weiter in der Richtung im Uhrzeigersinn gedreht wird, während das Öffnungsbetätigungsbauteil 28B mit dem Eingriffsbauteilhebel 20 in Kontakt ist, wird das Eingriffsbauteil 17 in der Richtung zur Freigabe des Eingriffes mit dem Riegel (d.h. in der Richtung im Gegenuhrzeigersinn aus 3) gedreht. Wenn der Öffnungshebel 28 nicht mit dem Betätigungsstift 24B in Kontakt ist, wird der Öffnungshebel 28 durch eine in 1 gezeigte Feder 28C in der Richtung im Gegenuhrzeigersinn vorgespannt und wird durch Kontakt mit einem Stopper (nicht gezeigt) in einer vorbestimmten Position gehalten.
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Das Hebelverhältnis des Öffnungshebels 28 ist kleiner als das Hebelverhältnis des Schließhebels 26. Das Hebelverhältnis des Öffnungshebels 28 wird als das Verhältnis eines ersten Abstands relativ zu einem zweiten Abstand definiert, wobei der erste Abstand die direkte Verbindung zwischen dem Kontaktpunkt (d.h. Kraftpunkt), an dem der Kontaktabschnitt 28A mit dem Betätigungsstift 24B in Kontakt kommt, und dem Mittelpunkt (d.h. Drehachse) der Hebelwelle 27 darstellt, und wobei der zweite Abstand eine direkte Verbindung zwischen dem Kontaktpunkt (d.h. dem Punkt zur Kraftanwendung), an dem das Öffnungsbetätigungsbauteil 28B mit dem Eingriffsbauteilhebel 20 in Kontakt kommt, und der Drehachse darstellt. Das Hebelverhältnis des Schließhebels 26 wird als das Verhältnis eines dritten Abstands relativ zu einem vierten Abstand definiert, wobei der dritte Abstand die direkte Verbindung zwischen dem Kontaktpunkt (d.h. Kraftpunkt), an dem der Kontaktabschnitt 26A mit dem Betätigungsstift 24B in Kontakt kommt, und dem Mittelpunkt (d.h. der Drehachse) der Zahnradwelle 25 darstellt, und wobei der vierte Abstand die direkte Verbindung zwischen dem Kontaktpunkt (d.h. dem Punkt zur Kraftanwendung), an dem das Schließbetätigungsbauteil 26B mit dem Eingriffsstift 18C in Kontakt kommt, und der Drehachse darstellt.
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In diesem Fahrzeugtürschloss 11 wird die Ausgangsposition des Betätigungszahnrades 24 als der Zustand definiert, bei dem der Betätigungsstift 24B und der Schließhebel 26 und der Öffnungshebel 28 sich nicht jeweils gegenseitig behindern. Die Steuereinrichtung 22 steuert den Motorabschnitt 16, um das Betätigungszahnrad 24 in der Ausgangsposition zu betätigen. Ob das Betätigungszahnrad 24 in der Ausgangsposition ist, wird durch einen Ausgangspositionserfassungsschalter 29, der in 1 gezeigt ist, erfasst, der in dem Betätigungsmechanismus 15 vorgesehen ist.
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Wenn das Betätigungszahnrad 24 in der Ausgangsposition ist, ist ein vorbestimmter Abstand zwischen dem Betätigungsstift 24B und dem Kontaktabschnitt 26A und zwischen dem Betätigungsstift 24B und dem Kontaktabschnitt 28A sicher gestellt. Wenn das Betätigungszahnrad 24 um mehr als einen vorbestimmten Winkel gedreht wird, kommen jeweils der Betätigungsstift 24B und der Kontaktabschnitt 26A und der Betätigungsstift 24B und der Kontaktabschnitt 28A miteinander in Kontakt.
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Die Betriebsweise des in der zuvor beschriebenen Weise konstruierten Fahrzeugtürschlosses 11 ist wie folgt. 2 zeigt den Zustand, bei dem die Fahrzeugtür offen ist, der Riegel 13 in dem offenen Zustand ist und das Betätigungszahnrad 24 in einer Ausgangsposition ist. Wenn der Riegel 13 durch den Verriegelungszapfen 12, der in die U-förmige Öffnung 13C durch eine manuelle Türschließbetätigung eingeführt wird, in die Schließrichtung gedreht wird, kommt der Riegel 13 durch den Eingriff zwischen dem zweiten Eingriffsvorsprung 13E und dem Eingriffsbauteil 17 in den halb geschlossenen Zustand, der in 3 gezeigt ist.
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Indem für diesen Fall der Riegelschalter 21 auf den Halbverriegelten-AN-Zustand geschaltet wird, steuert die Steuereinrichtung 22 die Betätigung des Motorabschnitts 16, um das Betätigungszahnrad 24 von der Ausgangsposition im Gegenuhrzeigersinn zu drehen. Auf diese Weise beginnt sich das Betätigungszahnrad 24 zu drehen. Wenn der Drehwinkel des Betätigungszahnrades 24 einen vorbestimmten Winkel erreicht, berührt der größere Durchmesserabschnitt 24C des Betätigungsstiftes 24B den Kontaktabschnitt 26A des Schließhebels 26, um den Schließhebel 26 zu drehen.
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Wenn der Schließhebel 26 weiter gedreht wird, nachdem der Drehwinkel des Schließhebels 26 den vorbestimmten Winkel erreicht hat, kommt, wie in 4 gezeigt ist, das Schließbetätigungsbauteil 26B mit dem Eingriffsstift 18C in Kontakt, um den Riegel 13 in Richtung auf die Seite des ganz verriegelten Zustands zu drehen. Der Verriegelungszapfen 12 wird auf diese Weise eingezogen, so dass die Fahrzeugtür aufgrund der Drehung des Riegels 13 zu dem ganz geschlossenen Zustand bewegt wird. In diesem Fall zieht der Riegel 13 den Verriegelungszapfen 12 mit einer ausreichend großen Kraft mit Hilfe des Schließhebels 26, dessen Hebelverhältnis als relativ groß vorbestimmt ist.
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Wenn der Riegel 13 die Position erreicht, bei der er den ganz verriegelten Zustand überschreitet, bei dem die Fahrzeugtür in einem ganz geschlossenen Zustand gehalten werden kann, erhält der Riegelschalter 21 den Ganzverriegelten-AN-Zustand. Der Eingriff zwischen dem zweiten Eingriffsvorsprung 13E und dem Eingriffsbauteil 17 ist gesichert, da der Motorabschnitt 16 betätigt wird, um den Riegel 13 zu drehen, bis der Riegelschalter 21 den Ganzverriegelten-AN-Zustand annimmt.
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Dann steuert die Steuereinrichtung 22 den Motorabschnitt 16, um das Betätigungszahnrad 24 zu der Ausgangsposition zurückkehren zu lassen. Auf diese Weise sind der zweite Eingriffsvorsprung 13E und das Eingriffsbauteil 17 sicher in Eingriff, und der Riegel 13 ist in dem ganz verriegelten Zustand. Zusätzlich werden das Schließbetätigungsbauteil 26B und der Eingriffsstift 18C außer Eingriff gebracht, um eine übermäßige Spannung zu verringern, die auf den Riegelmechanismus 14 und den Betätigungsmechanismus 15 (d.h. in dem in 5 gezeigten Zustand) wirkt.
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Wenn das Betätigungszahnrad 24 zu der Ausgangsposition gedreht wird, hält die Steuereinrichtung 22 den Betrieb des Motorabschnitts 16 an, um die Betätigung oder die Bewegung des Zahnrades 24 aufgrund eines Erfassungssignals anzuhalten, das von einem Ausgangspositionserfassungsschalter 29 ausgegeben wird. Aufgrund der Zeitverzögerung der Steuerung durch die Steuereinrichtung 22 und aufgrund der mechanischen Trägheit des Motorabschnitts 16 und des Betätigungszahnrades 24 hält in diesem Fall das Betätigungszahnrad 24 an einer Position an, bei der die Ausgangsposition leicht überschritten ist. Da das Öffnungsbetätigungsbauteil 28B den Anschlag- bzw. Eingriffsbauteilhebel 20 an der Position, die leicht über der Ausgangsposition liegt, behindert oder mit ihm in Kontakt kommt, wird das Eingriffsbauteil 17 für eine Öffnungsbewegung nicht betätigt, selbst wenn der Betätigungsstift 24B den Kontaktabschnitt 28A des Öffnungshebels 18 berührt.
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Wenn der Schalter durch den Anwender zum Öffnen der Fahrzeugtür (d.h. durch Freigeben des ganz geschlossenen Zustands) bei dem zuvor beschriebenen Zustand betätigt wird, beginnt die Steuereinrichtung 22 den Motorabschnitt 16 zu steuern, um das Betätigungszahnrad 24 von der Ausgangsposition im Uhrzeigersinn zu drehen. Auf diese Weise beginnt sich das Betätigungszahnrad 24 zu drehen. Wenn der Drehwinkel des Betätigungszahnrades 24 den vorbestimmten Winkel erreicht, kommt der kleine Durchmesserabschnitt 24D des Betätigungsstiftes 24B mit dem Kontaktabschnitt 28A des Öffnungshebels 28 in Kontakt, um die Drehung des Öffnungshebels 28 zu beginnen.
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Wenn der Öffnungshebel 28 weiter gedreht wird, nachdem der Drehwinkel des Öffnungshebels 28 den vorbestimmten Winkel erreicht hat, kommt, wie in 6 gezeigt ist, das Öffnungsbetätigungsbauteil 28B mit dem Anschlagbauteilhebel 20 in Kontakt, um das Eingriffsbauteil 17 zu drehen, um ein außer Eingriff bringen von dem Riegel 13 zu bewirken. Das Eingriffsbauteil 17 und der Riegel 13 werden durch die Drehung des Eingriffsbauteils 17 außer Eingriff gebracht. Der Riegel 13 wird auf diese Weise aufgrund der Spannkraft der Feder und der wiederherstellenden Kraft des Dichtungsstreifens in Richtung auf die Seite des offenen Zustands gedreht. Auf diese Weise ist der Verriegelungszapfen 12 von der U-förmigen Öffnung 13C zurückziehbar, und die Fahrzeugtür kann von dem ganz geschlossenen Zustand freigegeben werden. Das Eingriffsbauteil 17 wird durch den Öffnungshebel 28 schnell gedreht, dessen Hebelverhältnis zum schnellen Freigeben des Eingriffs mit dem Riegel 13 relativ klein ist.
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Wenn der Riegel 13 von dem ganz verriegelten Zustand zu dem offenen Zustand betätigt wird, wechselt der Riegelschalter 21 zu dem Halbverriegelten-AUS-Zustand, bei dem der Halbverriegelte-AN-Zustand gestrichen wird. Demgemäß steuert die Steuereinrichtung 22 den Motorabschnitt 16, um das Betätigungszahnrad 24 umzukehren, um es zu der Ausgangsposition zurückkehren zu lassen.
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Wenn das Betätigungszahnrad 24 zu der Ausgangsposition gedreht wird, hält die Steuereinrichtung 22 den Betrieb des Motorabschnitts 16 an, um das Betätigungszahnrad 24 aufgrund des Erfassungssignals von dem Ausgangspositionserfassungsschalters 29 (den Zustand in 2) anzuhalten. In diesem Fall, wird, gleich dem zuvor beschriebenen, das Betätigungszahnrad 24 an einer Position angehalten, die leicht die Ausgangsposition überschritten hat. Da das Schließbetätigungsbauteil 26B nicht den Eingriffsstift 18C behindert oder mit ihm in Kontakt kommt, wird bei dieser Position der Riegel 13 nicht wieder geschlossen, selbst wenn der Betätigungsstift 24B den Kontaktabschnitt 26A des Schließhebels 26 berührt.
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Ferner ist der Riegelmechanismus 14 an der Fahrzeugtür und der Verriegelungszapfen 12 an dem Fahrzeugkörper vorgesehen, der die Fahrzeugtür trägt. Dies macht es leichter, eine Steuereinrichtung 22, die mit dem Motorabschnitt 16 elektrisch verbunden ist, zusammen mit dem Betätigungsmechanismus 15 vorzusehen, der mit dem Riegelmechanismus 14 und dem Motorabschnitt 16 mechanisch verbunden ist. Das heißt, dass es leichter ist, einen Schlossfreigabebetätigungsschalter vorzusehen, der mit der Steuereinrichtung 22 in der Fahrzeugtür verbunden werden muss.
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Das in den 1 bis 7 dargestellte und zuvor beschriebene Erläuterungsbeispiel benutzt einen Schließhebel 26 und einen Öffnungshebel 28, die verschiedene Hebelverhältnisse haben und zwei getrennte Hebel voneinander definieren.
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Erfindungsgemäß wird im Unterschied dazu ein gemeinsamer Öffnungshebel und Schließhebel verwendet, dessen Hebelverhältnis während der Öffnungsbetätigung kleiner als das Hebelverhältnis während der Schließbetätigung ist. Der gemeinsame Öffnungs- und Schließhebel definiert einen Öffnungshebel und einen Schließhebel, die zu einer einzigen Einheit zusammengefügt sind. Der Aufbau eines erfindungsgemäßen gemeinsamen Öffnungs- und Schließhebels ist in 8 gezeigt. Bei diesem Aufbau erstreckt sich anstelle des Betätigungszahnrades 24 ein Sektorbetätigungszahnrad 40 in der Umfangsrichtung, um die Anzahl Zähne an dem Zahnabschnitt 40A zu erhöhen. Zwei Betätigungsstifte 40B, 40C sind über Nieten auf der Fläche des Sektorbetätigungszahnrades 40 feststehend vorgesehen, und an den Umfangsendabschnitten des Sektorbetätigungszahnrades 40 an der Außenumfangsseite des Betätigungszahnrades 40 angeordnet.
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Ein gemeinsamer Öffnungs- und Schließhebel 41 ist auf der Zahnradwelle 25 drehbar gehalten, der dem Drehmittelpunkt des Sektorbetätigungszahnrades 40 entspricht. Der gemeinsame Hebel wird unabhängig von dem Sektorbetätigungszahnrad 40 drehbar gehalten. Der Öffnungsstift 41A ist auf dem Kopfende des gemeinsamen Hebels 41 zum Öffnen und Schließen vorgesehen. Zusätzlich ist ein Schließstift 41B über Nieten auf dem gemeinsamen Öffnungs- und Schließhebel 41 an einer Position zwischen dem Öffnungsstift 41A und der Zahnradwelle 25 fest vorgesehen.
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Wenn das Sektorbetätigungszahnrad 40 durch Drehen des Ausgaberitzels 23 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, kommt der gemeinsame Öffnungs- und Schließhebel 41 mit dem Betätigungsstift 40B in Kontakt, um den gemeinsamen Hebel 41 im Gegenuhrzeigersinn zu drehen. Beim Fortsetzen dieser Drehung kommt der Schließstift 41B mit dem Eingriffsstift 18C in Eingriff, um den Riegel 13 weiter zu drücken, um ihn in der Schließrichtung zu drehen. Im Vergleich zu dem Schließstift 41B und dem Öffnungsstift 41A stört für diesen Fall der Abschnitt des gemeinsamen Hebels 41 auf der Kopfendseite keine anderen Bauteile, wie z.B. den Riegelhebel 18 und den Riegel 13.
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Wenn andererseits das Sektorbetätigungszahnrad 40 durch die Drehung des Ausgaberitzels 23 im Uhrzeigersinn gedreht wird, kommt der Betätigungsstift 40C mit dem gemeinsamen Öffnungs- und Schließhebel 41 in Kontakt, um den gemeinsamen Öffnungs- und Schließhebel 41 im Uhrzeigersinn zu drehen. Beim Fortsetzen dieser Drehung kommt der Öffnungsstift 41A mit dem Anschlagbauteilhebel 20 zum Drücken des Eingriffsbauteils 17 in Eingriff, um in der Richtung gedreht zu werden, um von dem Riegel 13 außer Eingriff zu kommen.
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Obgleich das Betätigungszahnrad 24 (d.h. das Betätigungsbauteil) durch den Motorabschnitt 16 sowohl im Uhrzeigersinn als auch im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, wie zuvor beschrieben worden ist, kann das Betätigungsbauteil auch in nur einer Richtung gedreht werden. Für diesen Fall kann beispielsweise der in 9 gezeigte erfindungsgemäße Aufbau verwendet werden. Gemäß diesem erfindungsgemäßen Aufbau sind ein Öffnungsnockenhebel 50, der ein kleineres Hebelverhältnis hat, und ein Schließnockenhebel 51, der ein größeres Hebelverhältnis hat, unabhängig voneinander an einem gemeinsamen Drehmittelpunkt 52, der als Drehachse dient, drehbar gehalten. Ein Punkt 50A zur Kraftanwendung des Öffnungsnockenhebels 50 dreht das Eingriffsbauteil 17, um den Eingriff mit dem Riegel 13 freizugeben, indem der Anschlagbauteilhebel 20 berührt wird. Der Punkt 51A zur Kraftanwendung des Schließnockenhebels 51 dreht den Riegel 13 durch Berühren des Eingriffsstifts 18C in der Schließrichtung.
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Der Abschnitt des Öffnungsnockenhebels 50, der auf der entgegengesetzten Seite des Punktes 50A der Kraftaufwendung angeordnet ist, und der Punkt zur Kraftanwendung der Kraft 51A relativ zu einem Drehmittelpunkt 52 auf dem Öffnungsnockenhebel 50 und der Schließnockenhebel 51 sind angeordnet, um mit einer Drehnocke 53 als ein Betätigungsbauteil in Eingriff zu kommen. Der Öffnungsnockenhebel 50 und der Schließnockenhebel 51 werden durch das Drehen der Drehnocke 53 in einer Richtung betätigt, um sowohl die Drehung zum Betätigen des Eingriffsbauteils 17 als auch die Drehung zum Betätigen des Riegels 13 durchzuführen. Gemäß diesem Aufbau wird eine Drehbezugsposition definiert, wenn ein Kopfabschnitt 53A, der sich in radialer Richtung von der Drehnocke 53 weg erstreckt, auf einer Linie L angeordnet ist, die einen Drehmittelpunkt 54 der Drehnocke 53 und den gemeinsamen Drehmittelpunkt 52 des Öffnungsnockenhebels 50 und des Schließnockenhebels 51 verbindet. Die Drehbezugsposition entspricht der Ausgangsposition. Das heißt, dass die Drehnocke 53 in einer Richtung um 180° von der Drehbezugsposition gedreht wird.
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Wenn die Drehnocke 53 derart gedreht wird, dass der Kopfendabschnitt 53A von der Drehbezugsposition durch das Drehen der Drehnocke 53 in Richtung auf die Seite des Schließnockenhebel 51 bewegt wird, und wenn der Eingriffspunkt (d.h. der Kraftpunkt) zwischen der Drehnocke 53 und dem Schließnockenhebel 51 von dem Drehmittelpunkt 54 (d.h. weg von der Linie L) bewegt wird, dreht der Schließnockenhebel 51 den Riegel 13 in der zuvor erwähnten Weise (d.h. gemäß dem Zustand von 9). Wenn die Drehnocke 53 derart gedreht wird, dass der Kopfabschnitt 53A von der Drehbezugsposition in Richtung auf die Seite des Öffnungsnockenhebels 50 bewegt wird, und wenn der Eingriffspunkt (d.h. Kraftpunkt) zwischen der Drehnocke 53 und dem Öffnungsnockenhebel 50 von dem Drehmittelpunkt 54 (d.h. weg von der Linie L) weg bewegt wird, dreht der Öffnungsnockenhebel 50 das Eingriffsbauteil 17 in der zuvor beschrieben Weise. Bei diesem Aufbau ist es notwendig, den Motorabschnitt 16 für eine zweiseitige Drehung zu betätigen, um die Drehnocke 53 zu betätigen.
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Während der Schließbetätigung der Fahrzeugtür kann auf diese Weise durch ein Beispiel der Kopfabschnitt 53A der Drehnocke 53 an die Ausgangsposition (d.h. Punkt X in 9) positioniert werden. Die Drehnocke 53 wird dann im Gegenuhrzeigersinn um 180° gedreht, so dass der Kopfendabschnitt 53A der Drehnocke 53 an Punkt Y positioniert ist, wie in 9 gezeigt ist. Diese Drehung der Drehnocke 53 verursacht eine Betätigung des Schließnockenhebels 51, woraufhin der Riegelmechanismus von dem halb verriegelten Zustand zu dem ganz verriegelten Zustand bewegt wird. Um den ganz verriegelten Zustand der Riegelmechanismus freizugeben, wird die Drehnocke 53 um 180° im Gegenuhrzeigersinn gedreht, so dass der Kopfendabschnitt 53A von Punkt Y auf Punkt X bewegt wird. Während dieser Drehung der Drehnocke 53 wird der Öffnungshebel 50 betätigt, um den ganz verriegelten Zustand des Riegelmechanismus freizugeben.
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Der Verriegelungszapfen 12 kann auf der Fahrzeugtür vorgesehen sein, und der Riegelmechanismus 14 kann auf dem Fahrzeugkörper, der die Fahrzeugtür hält, sein. Gemäß diesem Aufbau kann der Motorabschnitt 16 zum Betätigen des Riegelmechanismus 14 über den Betätigungsmechanismus 15 auf der Fahrzeugkörperseite vorgesehen sein, in der normalerweise eine Batterie vorgesehen ist. Auf diese Weise kann die Verkabelung zur elektrischen Verbindung zwischen der Batterie und dem Motorabschnitt 16 vereinfacht werden.
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Obgleich die oben offenbarte Beschreibung erwähnt, dass das Fahrzeugtürschloss für eine anhebbare, nach oben aufklappbare Heckklappe verwendet werden kann, kann das Fahrzeugtürschloss in Verbindung mit anderen Fahrzeugtüren, wie z.B. Fahrzeugschwenktüren mit einem Scharnier (einschließlich Seitentüren) und Schiebetüren verwendet werden.
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Es sollte ebenfalls verstanden werden, dass der Motorabschnitt 16 eine andere Ausgabeantriebskraft und eine andere Ausgabeantriebsgeschwindigkeit während dem Drehen in der Vorwärtsrichtung und der Rückwärtsrichtung haben kann.
