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Die
Erfindung betrifft ein Verschluß-
und Verriegelungssystem für
Türen oder
Klappen, insbesonders für
Fahrzeugtüren
oder -klappen, mit zumindest einem Betätigungselement, beispielsweise
einem Türgriff,
das mit zumindest einem Verriegelungselement für die Tür oder Klappe, beispielsweise
einem bewegbaren Riegel des Türschlosses,
fluidisch verbunden ist, vorzugsweise über ein Hydrauliksystem, wobei
das Betätigungselement
auf einen Geberzylinder einwirkt, dessen Wirkung über eine
Fluidleitung auf einen Nehmerzylinder übertragen wird, der das Verriegelungselement
bewegt und der mit einer Rückstellfeder
gekoppelt ist, deren Wirkung dem Geberzylinder entgegengesetzt ist,
welcher ebenfalls mit einer Rückstellfeder
gekoppelt ist.
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Ein
System der eingangs angegebenen Art ist beispielsweise in der
DE 196 47 116 A1 geoffenbart.
Ein an einer Tür
eines Kraftfahrzeuges angeordnetes Türschloss ist fluidisch mit
einem ebenfalls an der Tür
angebrachten Türgriff
gekoppelt. Während aber
bei der bekannten Vorrichtung, die sich die Verbesserung der Unfallsicherheit
durch Ersetzen von Bowdenzügen
und mechanischen Gestängen
zur Aufgabe gemacht hat, die mechanischen Einzelheiten im Vordergrund
stehen, wurden keinerlei Lösungsansätze beschrieben,
um die von modernen Türschließ- und Betätigungssystemen
geforderten Funktionen zu gewährleisten.
Dies betrifft etwa das Zusammenspiel zwischen Türaußen- und Türinnengriff, der Zentralverriegelung
des Fahrzeuges bzw. einer mechanischen Notver- und -entriegelung,
sowie einer Kindersicherung der Fahrzeugtür. In der
DE 199 49 037 A1 ist weiters
beschrieben, daß Geberzylinder
ebenfalls mit einer Rückstellfeder
gekoppelt ist. Jedoch werden keinerlei Aussage über die Kräfteverhältnisse an den Zylindern bzw.
für die
Rückstellfedern
gemacht.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher ein System der eingangs
angegebenen Art bei Erhaltung der inherenten Unfallsicherheit derart zu
verbessern, dass die Funktionalität bei wirtschaftlicher Herstellung
und sicherem Betrieb wesentlich erweitert und den Anforderungen
an moderne Fahrzeugtüren
und -klappen bei möglichst
einfacher und robuster Ausführung
angepaßt
ist.
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Diese
Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung
in ihrer grundlegendsten Ausführungsform dadurch
gelöst,
dass die Rückstellkraft
der Rückstellfeder
des Geberzylinders geringer ist als die Rückstellkraft der Feder am Nehmerzylinder.
Damit kann – bei
verriegelter Stellung der Absperrelemente – die Rückstellung des Nehmerzylinders
unabhängig
von der Stellung seines Betätigungselementes,
d.h. des eigentlichen Türgriffes,
erfolgen. Ebenfalls verringert sich der Kraftaufwand für die Betätigung des
Fahrzeugschlosses durch die hydraulische Kraftübertragung, und die Auslösekraft
am Nehmerzylinder verringert sich aufgrund des gegenüber herkömmlichen Betätigungssystemen
erheblich besseren Gesamtwirkungsgrad des hydraulischen Gesamtsystems. Durch
das Kräfteverhältnis der
beiden Rückstellfedern
kann beim Einfahren des Geberzylinders, bei welchem zumindest die
Kraft der Rückstellfeder
am Nehmerzylinder überwunden
werden muß,
kein Volumen nachgesaugt werden, da durch die Wirkung der Rückstellfeder
immer Druck in der Versorgungsleitung aufrechterhalten wird.
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Vorteilhafterweise
ist dabei vorgesehen, daß in
die Fluidleitung zwischen dem Geberzylinder und dem Nehmerzylinder
eine zu einem Ausgleichstank führende
Nachsaugleitung abzweigt, in welcher Nachsaugleitung ein in Richtung
des Ausgleichstanks sperrendes Rückschlagventil
eingesetzt ist. Aufgrund des Federkraft-Verhältnisses kann nach Erreichen
der Endposition durch den Nehmerzylinder der Geberzylinder fehlendes
Volumen nachsaugen, während
im übrigen
aufgrund der Verhinderung des Nachsaugens die exakte Betätigung sichergestellt ist.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung ist eine Verbindungsleitung von einer
Stelle zwischen dem Geberzylinder und der Einmündungsstelle der Nachsaugleitung
zu einer Stelle zwischen dem Ausgleichstank und dem Rückschlagventil
vorgesehen, in welcher Verbindungsleitung zumindest ein betätigbares,
normalerweise gesperrtes Absperrelement eingesetzt ist. Damit kann
in einfacher weise eine Verriegelungsfunktion, allenfalls bei zentraler Betätigung dieses
Absperrelementes auch eine Zentralverriegelung, verwirklicht werden,
durch welche eine Betätigung
des Türgriffes
nicht auf das Türschloß weitergegeben
wird.
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In
besonders einfacher und sicherer Weise kann die obige Funktion realisiert
werden, wenn das Absperrelement ein 2/2-Wege-Ventil ist.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausführungsform der
Erfindung sieht vor, dass zwei Absperrelemente in Serie vorgesehen
sind, wobei zumindest eines der Absperrelemente mit einer elektrischen,
elektromagnetischen oder magnetischen Stelleinrichtung, vorzugsweise
einer elektromotorischen Stelleinrichtung, verbunden ist und zumindest
eines der Absperrelemente mit einer mechanischen, vorzugsweise mechanisch
zu sichernden Verriegelung versehen ist. Dies ermöglicht eine
einfache Einbindung in das Gesamtsystem des Fahrzeuges und die Realisierung
einer Zentralverriegelung. Die Stelleinrichtung kann mit dem Steuersystem
des Fahrzeuges, speziell der elektronischen Anlage, verbunden sein,
welche ein Sensorelement bzw. ein Betätigungselement abfragt, welches
dem Benutzer die einfache und rasche Verriegelung aller Fahrzeugtüren und
-klappen gestattet. Selbstverständlich
sind aber auch alle anderen Arten der Ansteuerung des Absperrelementes
denkbar, insbesonders eine hydraulische Vorsteuerung.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, daß das Betätigungselement
gegenüber
dem Kolben des Geberzylinders mechanisch entkoppelt ist, so dass
das Betätigungselement
frei in seine Ausgangslage beweglich ist, sobald der Geberzylinder
eingefahren ist. Dies ergibt ein subjektiv sehr angenehmes Betätigungsgefühl und gestattet überdies – im Zusammenwirken
mit den Rückstellfedern
von Geber- und Nehmerzylinder – über die
Dauer der Betätigung
den Toleranzausgleich.
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In
der nachfolgenden Beschreibung soll die Erfindung anhand eines bevorzugten
Ausführungsbeispieles,
dessen hydraulische Schaltpläne
in den Zeichnungsfiguren dargestellt sind, näher erläutert werden.
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Dabei
zeigt die 1 den Schaltplan für das hydraulische
System der Fahrertür
und 2 ist der Schaltplan für die Beifahrer- bzw. Fondstüren.
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Ein – nicht
dargestellter – herkömmlicher Türaußengriff
ist direkt oder über
eine Hebelanordnung mit einem Geberzylinder 1, vorzugsweise
einem hydraulischen Zylinder, verbunden. Die Hebelanordnung enthält beispielsweise
zumindest einen Umlenkhebel, der die Bewegung des Türgriffes
im wesentlichen senkrecht zur Türebene
in eine Bewegung des Geberzylinders 1 im wesentlichen parallel zur
Türebene
umsetzt, so dass der Geberzylinder 1 in sehr platzsparender
Weise ebenfalls parallel zur Türebene
angeordnet werden kann. Die Verbindung zwischen dem Geberzylinder 1 und
dem Nehmerzylinder 2, der das – nicht dargestellte eigentliche
Verriegelungselement des Schlosses betätigt – wird über eine Hydraulikleitung 3 bewerkstelligt.
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Bei
Betätigung
des Türgriffes
wird der Geberzylinder 1 eingefahren und der Kolben entgegen der
Wirkung einer Rückstellfeder 4 verschoben,
wodurch über
Hydraulikmedium in der Leitung 3 eine Kraft auf den Kolben
des Nehmerzylinders 2 ausgeübt wird. Aufgrund dieser Kraft
wird der Nehmerzylinder 2, ebenfalls entgegen der Wirkung
einer Rückstellfeder 5,
ausgefahren und wirkt lösend
auf das Verriegelungselement ein, so dass die Tür geöffnet werden kann. Dabei ist
der Geberzylinder 1 mit einer Rückstellfeder 4 gekoppelt,
deren Rückstellkraft
geringer ist als die Rückstellkraft
der Feder 5 am Nehmerzylinder 2. Damit kann im
verriegelten Zustand die Rückstellung
des Nehmerzylinders unabhängig von
der Stellung seines Betätigungselementes,
d.h. des eigentlichen Türgriffes,
erfolgen.
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Von
der Leitung 3 geht eine Nachsaugleitung 6 zu einem
Ausgleichsbehälter 7 für das Hydraulikmedium
aus, wobei über
ein zu diesem Ausgleichsbehälter 7 hin
sperrendes Rückschlagventil 8 Hydraulikmedium
in die Leitung 3 nachgesaugt werden kann, um beispielsweise
bei Lufteintritt, bei Verlust von Hydraulikmedium oder ähnlichen
Ereignissen für einen
Volumsausgleich und auch für
einen Ausgleich von Toleranzen zu sorgen. Im Ausgleichsbehälter 7 ist
eine Membrane 7a vorgesehen, welche das Hydraulikmedium
gegen den mit der Umgebungsluft verbundenen Bereich des Ausgleichsbehälters 7 abgrenzt.
Damit ist in sicherer weise ein Druckausgleich im hydraulischen
System in Anpassung an den momentan herrschenden Umgebungsdruck,
beispielsweise für
unterschiedliche Höhen über dem
Meeresniveau, gewährleistet.
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Durch
das spezielle Kräfteverhältnis der
beiden Rückstellfedern 4, 5 kann
beim Einfahren des Geberzylinders 1, bei welchem also zumindest
die Kraft der Rückstellfeder 5 am
Nehmerzylinder 2 überwunden
werden muß,
kein Volumen über
das Rückschlagventil 8 nachgesaugt
werden, da durch die Wirkung der Rückstellfeder 5 immer
Druck in der Leitung 3 aufrechterhalten wird. Sobald der
Nehmerzylinder 2 allerdings in seiner eingefahrenen Endstellung
ist, kann der Geberzylinder 1 allenfalls fehlendes Volumen über die
Leitung 6 und das Rückschlagventil 8 nachsaugen,
was im verriegelten Zustand auch über Leitung 9 möglich ist.
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Von
einer Stelle zwischen dem Ausgleichsbehälter 7 und dem Rückschlagventil 8 geht
eine weitere Leitung 9 aus, ebenfalls in die Leitung 3 mündet. In
diese weitere Leitung 9 ist zumindest ein Absperrelement
eingesetzt, vorteilhafterweise sind zwei Absperrelemente in Form
von zwei 2/2-Wegeventilen 10, 11 vorhanden. Ein
erstes Ventil 10 ist dabei mit einem beispielsweise mittels
eines Schlüssels
betätigbaren
Bedienungselement 12 gekoppelt, um eine Notentriegelung
der Fahrzeugtür
zu ermöglichen, falls über die
Zentralverriegelung kein Öffnen
möglich sein
sollte. In der normalen Betriebsstellung ist das Ventil 10 in
der in 1 dargestellten offenen Stellung.
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Das
zweite Ventil 11 in der Leitung 9 wirkt in gleichem
Sinn wie das Ventil 10 und ist für die Zentralverriegelungs-Funktion
vorgesehen. Zum ersten kann das Ventil 11 elektrisch, magnetisch
oder elektromagnetisch, vorzugsweise elektromotorisch, geschaltet
werden, was beispielsweise die Bedienung über einen elektrischen Schalter,
Druckknopf od. dgl. der Zentralverriegelung des Fahrzeuges einfach
realisierbar macht, ebenso wie die Einbindung in die elektrische
Anlage des Fahrzeuges. Andererseits kann, vorteilhafterweise zusätzlich,
ein Gestänge oder
Betätigungsstift 14 mechanisch
auf das eigentlich steuernde Element des Ventils 11, beispielsweise einen
Ventilschieber, einwirken, um ein manuelles Umschalten zu gestatten.
Dies könnte
vorgesehen sein, wenn die Möglichkeit
einer mechanischen Verriegelung gewünscht ist, welche vorzugsweise
mit einem mechani schen Verriegelungsmechanismus gekoppelt ist, der
beispielsweise nur mittels eines Schlüssels entsperrbar ist.
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Wenn
nun die Zentralverriegelung ausfällt oder
gestört
ist, während
das Fahrzeugschloss in der gesperrten Stellung ist, d.h., wenn das
Ventil 11 offen geschaltet ist, kann die Fahrzeugtür noch mittels
der Notentriegelung über
das Ventil 10 geöffnet
werden. Dabei wird über
beispielsweise einen Schlüssel
das Ventil 10 in die Schließstellung gebracht, so dass
bei Betätigung
des Türgriffes
und damit des Geberzylinders 1 das Hydraulikmedium nicht über die
Leitung 9 in den Ausgleichsbehälter 7 gedrückt wird,
sondern der Druckaufbau über
den Geberzylinder 1 und die Leitung 3 auf den
Nehmerzylinder 2 übertragen
wird und diesen gegen die Wirkung der Rückstellfeder 5 ausfährt und
somit das eigentliche Verriegelungselement der Tür öffnet. Beim Ausfahren des Nehmerzylinders 2 betätigt dieser
gleichzeitig mit dem Öffnen des
Türschlosses
auch ein Betätigungselement 13, welches
vorzugsweise ebenfalls mittel hydraulischer Übertragung auf das Ventil 11 einwirkt
und dieses in die geschlossene normale Betriebsstellung der 1 bringt.
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Die
Anordnung für
die Beifahrer- bzw. Fondtüren
gemäß der 2 ist
eine vereinfachte Version des oben beschriebenen Systems. In der
Leitung 9 vom Geberzylinder 1 zum Ausgleichsbehälter 7 ist
allein ein Absperrelement, vorzugsweise wieder in Form eines 2/2-Wegeventils 11,
welches an die Zentralverriegelung angebunden sein kann, das aber
zumindest über
den Betätigungsstift 14 mechanisch
gesperrt oder geöffnet
werden kann.
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Eine
weitere Hebelanordnung, ein Gestänge oder
Betätigungsstift
kann mechanisch auf das eigentlich steuernde Element eines der Ventile 10, 11 einwirken,
um ein manuelles Umschalten zu gestatten, wodurch beispielsweise
eine Kindersicherung realisiert sein kann.