-
Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Kraftfahrzeugschloß,
insbesondere ein Heckklappenschloß, mit den Merkmalen des Oberbegriffs
von Anspruch 1.
-
Kraftfahrzeugschlösser mit einer Schloßfalle und
einer Sperrklinke, die ein Ausheben der Sperrklinke über einen
elektromotorischen Stellantrieb mit einem durch einen elektrischen
Antrieb verstellbaren Stellelement gewährleisten, sind aus dem Stand
der Technik bekannt (
DE
196 14 122 A1 ). Hierfür
ist ein Mitnehmerzapfen am Stellelement vorgesehen, der während einer
Stellbewegung des Stellelements gegen eine an der Sperrklinke angeordnete
Betätigungsfläche läuft und
damit die Sperrklinke aushebt. Die Stellbewegung wird dadurch beendet,
daß der Mitnehmerzapfen
gegen einen an der Sperrklinke angeordneten Anschlag läuft (Blockbetrieb).
Das resultierende Anschlaggeräusch
wird dabei vom Benutzer als störend
empfunden. Vorteilhaft bei einem mit einer solchen Steuerung arbeitenden
Kraftfahrzeugschloß ist
die Tatsache, daß Mikroschalter
vermieden werden können.
An die Steuerung ist also kein elektrischer oder elektronischer
Schalter zur Abtastung eines Stellelementes und/oder der Sperrklinke
angeschlossen, sondern nur die Blockierung der Weiterbewegung des
Zapfens indiziert die Öffnungsstellung der
Sperrklinke.
-
Die Sperrklinke ist dabei so konstruiert,
daß der
an der Sperrklinke angeordnete Anschlag erst und nur dann in die
Bewegungsbahn des Mitnehmerzapfens gerät, wenn die Sperrklinke vom
Mitnehmerzapfen wirksam ausgehoben ist und in der ausgehobenen Stellung
entweder durch eine entsprechende Kontur an der Schloßfalle oder
beispielsweise durch einen Schneelasthebel gehalten wird.
-
Für
sich bekannt ist auch ein Kraftfahrzeugschloß mit einem elektromotorischen
Stellantrieb, bei dem ein Anschlaggeräusch nicht auftritt (
DE 198 32 749 A1 ).
Hierbei handelt es sich allerdings um einen Stellantrieb für eine Zentralveniegelung,
also einen Stellantrieb für
die Bewegung der Hebelanordnung der Schloßmechanik.
-
Der Stellantrieb weist hier ein durch
einen elektrischen Antriebsmotor verstellbares Stellelement auf,
wobei ein Schalthebel der Schloßmechanik durch
eine Stellbewegung des Stellelements verstellbar ist. Dabei ist
ein elektrischer oder elektronischer Schalter vorgesehen, durch
den der Antriebsmotor einschaltbar und ausschaltbar, insbesondere
kurzschließbar
ist. Der Schalter ist durch das Stellelement und zusätzlich,
unabhängig
vom Stellelement, durch den Schalthebel betätigbar, wobei der Antriebsmotor bei
betätigtem
Schalter eingeschaltet wird. Bei nicht betätigtem Schalter ist der Antriebsmotor
ausgeschaltet, insbesondere kurzgeschlossen. Hiermit wird erreicht,
daß durch
eine entsprechende Ausgestaltung des Stellelements die Stellbewegung
des Stellelements rechtzeitig beendet wird. Der hier verwendete
Schalter erfaßt
gleichzeitig die Stellung des Schalthebels. Dadurch läßt sich
ein zweiter Schalter einsparen. Der Schalter ist mit einer Steuerschaltung des
Kraftfahrzeugschlosses verbunden und bewirkt die Ein- bzw. Ausschaltung
des Antriebsmotors.
-
Hat man eine Steuerschaltung des
Kraftfahrzeugschlosses, die auf einen Blockbetrieb für die Öffnungshilfe,
also das Ausheben der Spenklinke ausgelegt ist, so muß man das
resultierende Anschlaggeräusch
hinnehmen. Das der Lehre zugrundeliegende Problem besteht also darin,
das bekannte Kraftfahrzeugschloß so
auszugestalten, daß möglichst
ohne die Notwendigkeit einer Änderung
der Steuerung das Anschlaggeräusch
vermieden werden kann.
-
Die zuvor aufgezeigte Problemstellung
ist bei einem Kraftfahrzeugschloß mit den Merkmalen des Oberbegriffs
von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von
Anspruch 1 gelöst.
-
Wesentlich ist zunächst, daß der Schalter durch
die Spenklinke betätigbar
ist. Mit betätigbar
ist hier gemeint, daß der
Antriebsmotor durch den Schalter einschaltbar ist. Die Aussage,
daß der
Antriebsmotor durch den Schalter eingeschaltet wird, beinhaltet
nicht zwingend, daß der
Antriebsmotor auch anläuft.
-
Vielmehr bedeutet das nur, daß der Antriebsmotor
in den schaltungstechnischen Zustand versetzt worden ist, anlaufen
zu können.
Beispielsweise in Hauptraststellung der Spenklinke ist der Antriebsmotor
bei betätigtem
Schalter so an eine Steuerschaltung angeschlossen, daß die Versorgungsspannung,
wenn sie von der Steuerschaltung eingeschaltet wird, den Antriebsmotor
erreicht und diesen anlaufen läßt.
-
Durch die erfindungsgemäß realisierte
Ansteuerung des Schalters sowohl von der Spenklinke als auch vom
Steuernocken des Stellelementes aus kann man eine selbsttätige Steuerung
des Antriebsmotors erreichen, ohne die Steuerschaltung ändern zu
müssen.
Man muß also
für die
Steuerschaltung keinen zusätzlichen
Schalteranschluß vorsehen.
Ein solches Kraftfahrzeugschloß kann
man also ohne weiteres bei einer bestehenden Schließanlage
nachrüsten,
die bislang auf eine Steuerung durch Blockbetrieb ausgelegt war.
Hier ersetzt der geschickt angesteuerte Schalter praktisch den Anschlag.
-
Für
das Erreichen des zuvor erläuterten
Ergebnisses ist eine Schaltungsanordnung besonders zweckmäßig, bei
der gilt, daß der
Schalter unmittelbar mit dem Antriebsmotor, der Versorgungsspannung
des Antriebsmotors und einem ggf. vorhandenen Bremsstromkreis, insbesondere
mit einem Kurzschlußstromkreis,
derart elektrisch gekoppelt ist, daß der Antriebsmotor bei betätigtem Schalter
mit der Versorgungsspannung in elektrischer Wirkverbindung steht
und bei unbetätigtem
Schalter mit dem ggf. vorhandenen Bremsstromkreis und nicht mit
der Versorgungsspannung in elektrischer Wirkverbindung steht. Nach
außen
hin hat das Kraftfahrzeugschloß zu
der Steuerschaltung hin nur zwei Pole. Innerhalb des Kraftfahrzeugschlosses
ist der Schalter dafür
verantwortlich, ob eine von der Steuerschaltung eingeschaltete Versorgungsspannung
den Antriebsmotor erreicht oder nicht.
-
Zum Zwecke der Betätigung des
Schalters weist die Spenklinke eine Steuerkante mit einer bestimmten
Kontur auf, die in Abhängigkeit
von der Stellung der Spenklinke den Schalter betätigt. Damit ist es möglich, daß der Schalter
durch die Spenklinke in beliebiger Stellung der Spenklinke betätigt werden kann,
wenn die Steuerkontur entsprechend ausgestaltet ist.
-
Bei einem Kraftfahrzeugschloß mit einer Hauptraststellung
und einer Vorraststellung ist es dann ohne weiteres möglich, daß durch
die Steuerkante der Sperrklinke der Schalter in der Hauptraststellung
und zusätzlich
in der Vorraststellung betätigt wird.
Der Begriff "betätigt
wird" kann auch bedeuten, daß in
einer Stellung der Schalter betätigt
wird und dann in der anderen Stellung weiter betätigt bleibt oder gar in einer
dritten Stellung betätigt
wird und in den beiden genannten Stellungen betätigt bleibt.
-
Der Steuernocken des Stellelements,
der mit der Steuerkante der Sperrklinke hinsichtlich der Betätigung des
Schalters gewissermaßen
logisch ODER- verknüpft ist,
ist vorzugsweise derart ausgestaltet, daß der Schalter durch den Steuernocken während der
Stellbewegung bis kurz vor Ende der Stellbewegung betätigt wird
und daß danach
der Schalter in die unbetätigte
Stellung überführt wird und
somit der Antriebsmotor ausgeschaltet, insbesondere kurzgeschlossen
wird.
-
Es läßt sich zusammenfassen, daß der Steuernocken
des Stellelements für
die definierte Beendigung der Stellbewegung sorgt und daß die Steuerkante
der Sperrklinke eine erneute Stellbewegung des Stellelements in
der Haupt- und in der ggf. vorhandenen Vorraststellung der Sperrklinke
gewährleistet.
-
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung
ist zusätzlich
eine mechanische Bremseinrichtung für den Fall einer elektrischen
Fehlfunktion vorgesehen. Die Sperrklinke weist hier eine zusätzliche
Anschlagfläche
auf, die beispielsweise bei nicht schaltendem, insbesondere bei
vereistem Mikroschalter, ein Weiterlaufen des Antriebsmotors verhindert.
Auf diese Weise gibt die in der Steuerschaltung ohnehin vorgesehene
Auswertungsmöglichkeit
für den
Blockbetrieb eine Sicherheitsschaltung gegen Fehlfunktionen.
-
Es gibt natürlich eine Vielzahl von Möglichkeiten,
die Lehre der Erfindung auszugestalten und weiterzubilden. Dazu
darf auf die Unteransprüche verwiesen
werden.
-
Im folgenden wird die Erfindung anhand
einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher
erläutert.
In der Zeichnung zeigt
-
1 in
schematischer Darstellung das erfindungsgemäße Kraftfahrzeugschloß in Hauptraststellung,
-
2 das
Kraftfahrzeugschloß aus 1 in Vorraststellung,
-
3 das
Kraftfahrzeugschloß aus 1 mit ausgehobener Spenklinke,
-
4 in
schematischer Darstellung die elektrische Beschattung des Antriebsmotors.
-
In den 1 bis 3 ist ein als Heckklappenschloß ausgebildetes
Kraftfahrzeugschloß dargestellt.
Es ist der übliche
mechanische Aufbau mit Schloßfalle 1 und
Spenklinke 2 zu erkennen, wobei die Schloßfalle 1 und
die Spenklinke 2 jeweils in eine Haupt- und in eine Vorraststellung
bringbar sind und wobei die Schloßfalle 1 durch die
Sperrklinke 2 in der Haupt- und in der Vorraststellung
arretierbar ist. Hierfür
weist die Schloßfalle 1 eine
Hauptrast 3 auf, in die die Spenklinke 2 mit einer
Rastnase 4 eingreift und damit die Schloßfalle 1 in
der Hauptraststellung arretiert. In 2 ist
das Kraftfahrzeugschloß in
der Vorraststellung dargestellt, in der entsprechend die Spenklinke 2 mit
ihrer Rastnase 4 in eine Vorrast 5 der Schloßfalle 1 eingreift
und diese wiederum arretiert.
-
Die Spenklinke 2 läßt sich
weiter in eine ausgehobene Stellung bringen, in der die Schloßfalle 1 freigegeben
wird. In 3 ist die ausgehobene
Stellung der Spenklinke 2 dargestellt, wobei in diesem speziellen
Fall die Spenklinke 2 von einem nicht dargestellten Schneelasthebel
in der ausgehobenen Stellung gehalten wird. Vorliegend ist es unerheblich, ob
die Spenklinke 2 nach dem Aushebevorgang von einem ggf.
vorhandenen Schneelasthebel in der ausgehobenen Stellung gehalten
wird oder ob die Schloßfalle 1 in
ihre Offenstellung fällt
und die Spenklinke 2 dann mit der Rastnase 4 an
einer Anschlagfläche 6 der
Schloßfalle 1 anliegt.
Auf die Funktionalität
eines Schneelasthebels muß daher
an dieser Stelle nicht weiter eingegangen werden.
-
1 zeigt
einen elektrischen Antriebsmotor 7, durch den über ein
Getriebe 8 ein Stellelement 9 verstellbar ist.
Das Stellelement 9 ist mechanisch derart mit der Spenklinke 2 gekoppelt,
daß die
Spenklinke 2 durch eine Stellbewegung des Stellelements 9 aushebbar
ist. Auf diese mechanische Kopplung zwischen Stellelement 9 und
Spenklinke 2 wird im folgenden noch weiter eingegangen.
-
In unmittelbarer Nähe von Stellelement 9 und Spenklinke 2 ist
ein Schalter 10, insbesondere ein Mikroschalter, vorgesehen,
durch dessen Betätigung der
Antriebsmotor 7 einschaltbar ist und ansonsten ausgeschaltet,
insbesondere kurzgeschlossen ist. Anstelle eines Mikroschalters
können
hier beliebige aus dem Stand der Technik bekannte Schalter, insbesondere
auch berührungslose
Schalter (z. B. Hall-Schaltelemente) Anwendung finden.
-
Das Stellelement 9 weist
einen Steuernocken 11 auf, durch den der Schalter 10 in
Abhängigkeit
von der Stellung des Stellelements 9 betätigbar ist.
Unabhängig
vom Stellelement 9 ist der Schalter 10 zusätzlich durch
die Spenklinke 2 betätigbar.
Hierfür
weist die Spenklinke 2 eine Steuerkante 12 mit
einer bestimmten Kontur auf, die bei der Verstellung der Spenklinke 2 am
Schalter 10 vorbeiläuft.
Der Zeichnung läßt sich
entnehmen, daß je
nach Ausgestaltung der Kontur der Steuerkante 12 eine weitgehend
beliebige Betätigung
des Schalters 10 in Abhängigkeit
von der Stellung der Spenklinke 2 möglich ist. An dieser Stelle
wird ausdrücklich
auf die Erläuterung
der Begriffe "Betätigung
des Schalters" sowie "Einschaltung des Antriebsmotors" im allgemeinen Teil
der Beschreibung hingewiesen.
-
In bevorzugter Ausgestaltung ist
die Steuerkante 12 der Spenklinke 2 derart ausgestaltet,
daß der
Schalter 10 durch die Steuerkante 12 sowohl in der
Hauptraststellung als auch in der Vorraststellung betätigt wird.
Hiermit ist gewährleistet,
daß in
den beiden genannten Stellungen der Spenklinke 2 eine Stellbewegung
des Stellelements 9 möglich
ist.
-
Der Steuernocken 11 ist
vorzugsweise derart ausgestaltet, daß durch den Steuernocken 11 der Schalter 10 während der
Stellbewegung bis kurz vor Ende der Stellbewegung betätigt wird.
Damit ist gewährleistet,
daß die
Stellbewegung stets an einer definierten Endstellung zu stehen kommt,
da der Steuernocken 11 den Schalter 10 nur bis
zu einer der Endstellung um eine Bremsbewegung vorgelagerte Stellung
betätigt.
Anschließend
wird der Schalter 10 in die unbetätigte Stellung verlagert und
schaltet den Antriebsmotor 7 aus bzw. schließt diesen
kurz.
-
Die Spenklinke 2 und das
Stellelement 9 sind vorzugsweise derart ausgestaltet, daß der den Schalter 10 beeinflussende
Teil der Steuerkante 12 und der den Schalter 10 beeinflussende
Teil des Steuernockens 11 zumindest im Beeinflussungsbereich 13 des
Schalters 10 benachbart angeordnet sind und im wesentlichen
auf gleichgerichteten Bewegungsbahnen verlaufen. Mit beeinflussendem
Teil ist vorliegend jeweils der Teil der Spenklinke 2 bzw. des
Stellelements 9 gemeint, der unmittelbar in Interaktion
mit dem Schalter 10 steht. Damit ist gewährleistet,
daß die
genannten Teile von Spenklinke 2 und Stellelement 9 derart
am Schalter 10 vorbeigeführt werden, daß der Schalter 10 quasi
parallel von Spenklinke 2 und Stellelement 9 beeinflußbar ist.
Dabei ist nicht ausgeschlossen, daß die genannten Abschnitte sich
beispielsweise auf Kreisbahnen mit unterschiedlichen Radien bewegen
(siehe 1 bis 3), solange eine Beeinflussung
des Schalters 10 eben durch beide Komponenten, nämlich Spenklinke 2 und
Sperrelement 9 gewährleistet
ist.
-
Die elektrische Ansteuerung des Antriebsmotors 7 macht
es zweckmäßig, daß der Schalter 10 unmittelbar
mit dem Antriebsmotor 7 und einem ggf. vorhandenen Bremsstromkreis 14,
insbesondere einem Kurzschlußstromkreis
gekoppelt ist. Der Schalter 10 ist in bevorzugter Ausgestaltung
derart mit den genannten Komponenten verschaltet, daß der Antriebsmotor 7 bei
betätigtem
Schalter 10 mit der Versorgungsspannung in elektrischer
Wirkverbindung steht und bei unbetätigtem Schalter 10 mit
dem ggf. vorhandenen Bremsstromkreis 14, und nicht mit
der Versorgungsspannung in elektrischer Wirkverbindung steht. Mit
elektrischer Wirkverbindung ist hier gemeint, daß die Verbindung tatsächlich eine
elektrische Wirkung hervorruft, – vorbehaltlich dessen, daß eine Steuerschaltung
die Versorgungsspannung überhaupt
zum Schalter 10 durchschaltet, wie oben bereits angesprochen.
Für den
Kurzschlußstromkreis bedeutet
dies, daß ein
Kurzschlußstrom
durch den Kurzschlußstromkreis
fließt
und nicht etwa nur ein einziger Pol des Kurzschlußstromkreises
an den Antriebsmotor 7 geschaltet ist. 4 zeigt die elektrische Beschaltung des
Antriebsmotors 7 mit dem Schalter 10 und einem
Bremsstromkreis 14, der hier als Kurzschlußstromkreis
ausgestaltet ist. Es kann auch vorgesehen werden, daß der Bremsstromkreis 14 Widerstände und
weitere Bauelemente aufweist, um das Bremsverhalten des Antriebsmotors 7 zu
optimieren.
-
Die Steuerschaltung, die die Versorgungsspannung
des Antriebsmotors 7 an einem ein- und ausschaltbaren Anschluß bereitstellt,
der in 4 mit dem Zeichen
+ bezeichnet ist, und die die Versorgungsspannung nach erfolgter
Einschaltung mittels einer Zeitschaltung und/oder mittels einer Überstrommessung
abschaltet, benötigt
bei der erfindungsgemäßen Konstruktion
des Kraftfahrzeugschlosses keinen Anschluß für den elektrischen oder elektronischen
Schalter 10. Dieser ist autark im Kraftfahrzeugschloß angeordnet
und führt
dort die Schaltfunktionen aus. Eine vorhandene, an sich auf die Funktion
des Blockbetriebs ausgelegte Steuerschaltung muß also bei Einsatz dieses Kraftfahrzeugschlosses
nicht geändert
werden.
-
Die Betätigung des Schalters 10 kann
auf verschiedene Weisen erfolgen. In bevorzugter Ausgestaltung ist
der Schalter 10 in eine erste und eine zweite Stellung
bringbar, wobei der Schalter 10 – beispielsweise durch die
Spenklinke 2 oder das Stellelement 9 – in die
zweite Stellung bringbar ist und selbsttätig in die erste Stellung zurückfällt. Je
nach Beschaltung des Schalters 10 kann dann mit Betätigung nun
die Verstellung des Schalters 10 von der ersten in die
zweite Stellung oder von der zweiten in die erste Stellung gemeint
sein. Bei diesen beiden "inversen" Alternativen sind auch die Kontur
der Steuerkante 12 der Spenklinke 2 sowie der
Steuernocken 11 des Stellelements 9 entsprechend
"invers" ausgebildet. Es läßt sich
zusammenfassen, daß eine
Vielzahl unterschiedlicher Schaltungen je nach Ausgestaltung von
Schalter 10, Spenklinke 2 und Stellelement 9 unter
die vorgeschlagene Lehre fallen.
-
Vorliegend ist es so, daß der Schalter 10 durch
eine Kraftwirkung auf einen Betätigungshebel 15 in
die betätigte
Stellung bringbar ist und bei Wegfall der Kraftwirkung in die unbetätigte Stellung
zurückfällt. Dabei
ist die betätigte
Stellung in 4 dargestellt,
die Versorgungsspannung steht dann in elektrischer Wirkverbindung
mit dem Antriebsmotor 7.
-
Damit der Schalter 10 durch
die Steuerkante 12 der Spenklinke 2 in der Hauptraststellung
und in der Vorraststellung, und nicht in der ausgehobenen Stellung
betätigt
wird, weist die Kontur der Steuerkante 12 eine entsprechende
Stufe 16 auf.
-
Für
den Steuernocken 11 ergibt sich durch eine besondere Ausgestaltung
des Stellelements 9 eine besonders einfache Realisierung.
Das Stellelement 9 ist nämlich als Schneckenrad 17 ausgestaltet, das
ein Eingriffselement 18, vorzugsweise einen Mitnehmerzapfen,
aufweist. Das Eingriffselement 18 kommt während der
Stellbewegung des Stellelements 9 mit einer Betätigungsfläche 19 der
Spenklinke 2 derart in Eingriff, daß die Spenklinke 2 ausgehoben
wird.
-
Der Steuernocken 11 des
Stellelements 9 ist nun in bevorzugter Ausgestaltung als
auf der Stirnseite des Schneckenrads 17 des Stellelements 9 verlaufender,
senkrecht zur Stirnseite des Schneckenrads 17 abragender
Steg ausgestaltet. Der Steuernocken 11, also der Steg,
weist eine Anlaufschräge 20 auf,
die bei in der Zeichnung nach rechts drehendem Stellelement 9 unter
den Betätigungshebel 15 des Schalters 10 greift
und nach Durchlaufen der Anlaufschräge 20 den Schalter 10 betätigt. Der
Steuernocken 11 weist weiter ein Endteil 21 auf,
nach dessen Passieren der Schalter 10 in die unbetätigte Stellung zurückfällt. Dann
wird der Antriebsmotor 7 mit dem Bremsstromkreis 14 in
elektrische Wirkverbindung gebracht und bremst das Stellelement 9 aus
seiner Stellbewegung heraus ab. Das Stellelement 9 kommt entsprechend
in einer definierten Endstellung zu stehen. Nach dieser Stellbewegung
des Stellelements 9 befindet sich die Spenklinke 2 in
der ausgehobenen Stellung und wird von einem ggf. vorhandenen Schneelasthebel
in dieser Stellung gehalten (3).
-
Wird nun das Kraftfahrzeugschloß durch
einen Schließvorgang
der Kraftfahrzeugtür,
der Heckklappe o. dgl. in die Hauptraststellung oder in die Vorraststellung überführt, so
kommt die Spenklinke 2 in Eingriff mit dem Betätigungshebel 15 des
Schalters 10, wodurch der Schalter 10 betätigt wird.
Nun ist es wieder möglich,
eine Stellbewegung des Stellelements 9 auszulösen.
-
Für
eine maximale Betriebssicherheit ist es in weiterer bevorzugter
Ausgestaltung vorgesehen, an der Spenklinke 2 zusätzlich eine
Anschlagfläche 22 anzuordnen,
gegen die das Eingriffselement 18 des Stellelements 9 läuft, wenn
die Spenklinke 2 sich in der ausgehobenen Stellung befindet
und wenn durch eine elektrische Fehlfunktion keine rechtzeitige Abschaltung
bzw. Bremsung des Antriebsmotors 7 erfolgt. Durch diese
Maßnahme
wird das Eingriffselement 18 und damit das Stellelement 9 mechanisch blockiert.