DE10332446A1

DE10332446A1 - Kraftfahrzeugtürverschluss

Info

Publication number: DE10332446A1
Application number: DE10332446A
Authority: DE
Inventors: Klaus Gruhn; Holger Dipl.-Ing. Schiffer; Andreas Dipl.-Ing. Vöckt
Original assignee: Kiekert AG
Current assignee: Kiekert AG
Priority date: 2003-07-17
Filing date: 2003-07-17
Publication date: 2005-02-10
Also published as: EP1498561B1; EP1498561A3; DE502004011502D1; EP1498561A2

Abstract

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Kraftfahrzeugtürverschluss, welcher mit einem Gesperre (1, 2) und einem motorischen Antrieb (3, 4, 5) mit nachgeschaltetem Getriebe (6, 7, 8, 9) ausgerüstet ist. Das Getriebe (6, 7, 8, 9) arbeitet im Normalbetrieb und im Notfallbetrieb mit unterschiedlichen Drehmomenten auf das Gesperre (1, 2). Erfindungsgemäß weist das Getriebe (6, 7, 8, 9) eine Kupplung (11) auf, welche im Zuge einer richtungskonstanten Bewegung des motorischen Antriebes (3, 4, 5) lastabhängig für einen Wechsel des Getriebes (6, 7, 8, 9) vom Normalbetrieb zum Notfallbetrieb sorgt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugtürverschluss, mit einem Gesperre, und mit einem motorischen Antrieb, wobei dem motorischen Antrieb ein nachgeschaltetes Getriebe folgt, und wobei das Getriebe im Normalbetrieb und im Notfallbetrieb mit unterschiedlichen Drehmomenten auf das Gesperre arbeitet.
Kraftfahrzeugtürverschlüsse der eingangs beschriebenen Gestaltung werden beispielhaft in der DE 197 10 531 A1 oder auch der DE 199 35 589 A1 offenbart. In beiden Fällen kommt ein reversierbarer motorischer Antrieb zum Einsatz, der in einer Normaldrehrichtung mit geringem Untersetzungsverhältnis und in einer Notfalldrehrichtung mit deutlich größerem Untersetzungsverhältnis auf das Gesperre einwirkt. Das ist aufwändig, weil ein reversierbarer motorischer Antrieb, insbesondere ein reversierbarer Elektromotor, eine relativ komplizierte und kostenträchtige Steuerung benötigt.
Die Unterscheidung zwischen Normalbetrieb und Notfallbetrieb ergibt sich aufgrund der Tatsache, dass Kraftfahrzeugtürverschlüsse mit elektrischen Antriebsmotoren, die sich elektrisch öffnen lassen, unter bestimmten Betriebsbedingungen nicht in der Lage sind, eine obligatorische Sperrklinke des Gesperres auszuheben, so dass die Drehfalle freikommt. Das hat zur Folge, dass sich eine zugehörige Kraftfahrzeugtür nicht öffnen lässt. Solche Notfallsituationen stellen sich beispielsweise dann ein, wenn der Kraftfahrzeugtürverschluss vereist ist oder infolge eines (Seiten-)Aufpralls einen Verzug erfahren hat.
Aus diesem Grund arbeitet der Stand der Technik im Notfallbetrieb mit einem erhöhten Drehmoment auf das Gesperre, um trotz dieser besonderen Betriebsbedingung für eine Öffnung der zugehörigen Kraftfahrzeugtür sorgen zu können. Im Stand der Technik wird hierzu – wie bereits ausgeführt – auf einen aufwändigen reversierbaren Antrieb zurückgegriffen. Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.
Der Erfindung liegt das technische Problem zu Grunde, einen Kraftfahrzeugtürverschluss der eingangs beschriebenen Gestaltung so weiter zu entwickeln, dass eine sichere Öffnung des Gesperres im Notfallbetrieb gelingt, und zwar bei im Vergleich zum Stand der Technik deutlich reduziertem Aufwand.
Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist ein gattungsgemäßer Kraftfahrzeugtürverschluss erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe eine Kupplung aufweist, welche im Zuge einer richtungskonstanten Bewegung des motorischen Antriebes lastabhängig für einen Wechsel des Getriebes vom Normalbetrieb zum Notfallbetrieb sorgt. Anders ausgedrückt, stellt die Kupplung also sicher, dass in Abhängigkeit von der ausgangsseitigen Last das Getriebe sein Übersetzungsverhältnis ändert, nämlich vom Normalbetrieb hin zum Notfallbetrieb (und zurück).
Zu diesem Zweck kann die Kupplung zwei oder mehr Getriebeglieder lösbar miteinander verbinden. Bei diesen beiden Getriebegliedern handelt es sich einerseits um ein Gesperre-Getriebeglied und andererseits ein Antriebs-Getriebeglied. Das Gesperre-Getriebeglied ist – nomen est omen – mit dem Gesperre und das Antriebs-Getriebeglied mit dem motorischen Antrieb verbunden.
Dabei mag die Kupplung selbst mit einem der beiden Getriebeglieder verbunden sein. Üblicherweise findet an dieser Stelle ein Anschluss der Kupplung an das Gesperre-Getriebeglied statt. Grundsätzlich kann die Kupplung aber auch mit dem Antriebs-Getriebeglied verbunden sein.
Um nun den Wechsel des Übersetzungsverhältnisses innerhalb des Getriebes darstellen zu können, schlägt die Erfindung im Detail vor, dass das Antriebs-Getriebeglied bei ausgerückter Kupplung im Notfallbetrieb blockiert wird. Denn in einem solchen Fall erfährt das Gesperre-Getriebeglied ja durch äußere Umstände eine Blockade und muss erfindungsgemäß mit dem erhöhten Drehmoment beaufschlagt werden. Das geschieht dergestalt, dass das Getriebe bei (zusätzlich) blockiertem Antriebs-Getriebeglied in das gewünschte andere Übersetzungsverhältnis umschaltet. Zumeist wird an dieser Stelle ein großes Untersetzungsverhältnis gewählt, um ausgangsseitig bzw. am Gesperre-Getriebeglied Drehmomente erzeugen zu können, die das mit dem Notfall verbundene Blockademoment zu überwinden in der Lage sind.
Im Normalbetrieb findet – wie gesagt – eine Blockade des Antriebs-Getriebegliedes nicht statt. Dieses bewegt sich vielmehr gleichlaufend mit dem Antrieb mit. Gleiches gilt für das Gesperre-Getriebeglied, welches mit dem Antriebs-Getriebeglied über die Kupplung verbunden ist. Damit diese Bewegung ungehindert vollzogen werden kann ist ein Freilauf für das Antriebs-Getriebeglied vorgesehen.
Im Notfallbetrieb und bei ausgerückter Kupplung sorgt dieser Freilauf nun dafür, dass das Antriebs-Getriebeglied blockiert wird. Diese Blockade führt zum Umschalten des Getriebes, wie bereits zuvor erläutert wurde.
Im Einzelnen hat es sich bewährt, die Kupplung mit einem Federschenkel, insbesondere Kunststofffederschenkel, auszubilden. Das heißt, der Federschenkel ist als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet, welches mit dem Gesperre-Getriebeglied verbunden wird. Dabei verfügt die Kupplung über eine in eine Ausnehmung des Antriebs-Getriebegliedes kraftschlüssig eingreifende Nase. Wird das Gesperre-Getriebeglied im Notfall blockiert, so verlässt die Nase ab einem bestimmten Drehmoment die betreffende Ausnehmung des Antriebs-Getriebegliedes. Dieses dreht sich nun noch so lange weiter, bis der Freilauf für die bereits erwähnte Blockade sorgt.
Insgesamt kann das Getriebe als Planetengetriebe mit Sonnenrad, Planetenrädern, Planetenradträger und Hohlrad ausgebildet sein. Dabei stellt das Antriebs-Getriebeglied das Hohlrad dar, während das Gesperre-Getriebeglied mit dem Planetenradträger identifiziert wird, oder umgekehrt. Der motorische Antrieb mag seinerseits auf das Sonnenrad oder ein Planetenrad arbeiten.
Im Ergebnis wird ein Kraftfahrzeugtürverschluss zur Verfügung gestellt, welcher ein elektrisches Öffnen sowohl im Normal- als auch im Notfallbetrieb ermöglicht. Für den Notfallbetrieb ist also eine mechanische Redundanz ausdrücklich nicht erforderlich. Das heißt, selbst bei blockiertem Gesperre gelingt seine Öffnung elektrisch und muss nicht manuell eingegriffen werden.
Dabei wird der erhöhte Lastfall automatisch erkannt, weil die Kupplung lastabhängig für eine Trennung der zuvor kraftschlüssig miteinander verbundenen beiden Getriebeglieder sorgt. Das Entkuppeln findet automatisch statt und die Kupplung schaltet selbstständig in ein anderes Übersetzungsverhältnis zum Öffnen des Gesperres um. Während der gesamten beschriebenen Vorgehensweisen ändert sich die Drehrichtung des motorischen Antriebes nicht, es findet also eine richtungskonstante Bewegung statt. Das ist mit Kostenvorteilen verbunden, weil der Motor und insbesondere die ihn steuernde Elektronik nur für Drehungen in einer Richtung sorgen muss. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
1 den erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugtürverschluss in schematischer Schnittdarstellung, reduziert auf die wesentlichen Bauteile und
2 eine Ansicht auf den Gegenstand nach 1 aus Richtung X.
In den Figuren ist ein Kraftfahrzeugtürverschluss dargestellt, welcher über ein lediglich in 2 angedeutetes Gesperre 1, 2 aus einer Drehfalle 1 und einer Sperrklinke 2 verfügt. Wie üblich wirkt das Gesperre 1, 2 mit einem nicht gezeigten Schließbolzen zusammen. Der dargestellte Kraftfahrzeugtürverschluss lässt sich motorisch mit Hilfe eines Antriebes 3, 4, 5 öffnen. Im Einzelnen setzt sich der Antrieb 3, 4, 5 aus einem Elektromotor 3, einer Abtriebswelle mit Schnecke 4 und einer Abtriebsscheibe 5 zusammen. Die Schnecke 4 arbeitet auf die Abtriebsscheibe 5 in der in 2 dargestellten Drehrichtung, bei welcher es sich in der Ansicht nach 2 um eine Uhrzeigersinnbewegung handelt.
Dem motorischen Antrieb 3, 4, 5 folgt ein nachgeschaltetes Getriebe 6, 7, 8, 9, welches im Ausführungsbeispiel und nicht einschränkend als Planetenradgetriebe 6, 7, 8, 9 ausgebildet ist. Das Planetenradgetriebe 6, 7, 8, 9 verfügt über ein Sonnenrad 6, drei Planetenräder 7, einen Planetenradträger bzw. Steg 8 sowie ein Hohlrad 9.
Mit dem Planetenradträger 8 verbunden ist ein Nocken 10 bzw. Schaltnocken 10, der entsprechend der Darstellung in 2 infolge seiner vom motorischen Antrieb 3, 4, 5 verursachten Uhrzeigersinnbewegung die Sperrklinke 2 aushebt, so dass die Drehfalle 1 freikommt und den Schließbolzen freigibt. Eine zugehörige Kraftfahrzeugtür lässt sich öffnen.
Dabei ist der Kraftfluss in diesem Normalbetrieb so gestaltet, dass das Sonnenrad 6 zusammen mit den Planetenrädern 7, dem Planetenradträger 8, dem Hohlrad 9 und dem Nocken 10 eine quasi-starre Baueinheit 6, 7, 8, 9, 10 bilden. Diese quasi-starre Baueinheit 6, 7, 8, 9, 10 wird insgesamt über die Abtriebsscheibe 5 von der Schnecke 4 in Drehungen versetzt. Die Drehbewegungen des motorischen Antriebes 3, 4, 5 werden also 1 : 1 auf den Nocken 10 übertragen.
Kommt es dagegen zum Notfallbetrieb, weil das Gesperre 1, 2 beispielsweise infolge eines Seitenaufpralles einen Verzug aufweist, sich jedenfalls nicht mit den im Normalbetrieb zur Verfügung stehenden Drehmomenten öffnen lässt, so wird auf ein erhöhtes Drehmoment innerhalb des Getriebes 6, 7, 8, 9 umgeschaltet.
Zu diesem Zweck verfügt das Getriebe 6, 7, 8, 9 über eine Kupplung 11, welche im Zuge einer richtungskonstanten Bewegung des motorischen Antriebes 3, 4, 5 lastabhängig für einen Wechsel des Getriebes 6, 7, 8, 9 vom Normalbetrieb zum Notfallbetrieb sorgt.
Im Einzelnen verfügt die Kupplung 11 im Rahmen des Ausführungsbeispiels über einen Federschenkel 11a sowie eine Nase 11b an diesem Federschenkel 11a. Die Nase 11b greift kraftschlüssig in eine Ausnehmung 12 des Hohlrades 9 ein. Weil das Hohlrad 9 mit dem Antrieb 3, 4, 5 verbunden ist, stellt es ein Antriebs-Getriebeglied 9 dar. Dagegen arbeitet der Planetenradträger 8 auf das Gesperre 1, 2 und übernimmt folglich die Funktion eines Gesperre-Getriebegliedes 8. Die Kupplung 11 sorgt nun dafür, dass die beiden vorgenannten Getriebeglieder 8, 9 lösbar miteinander verbunden sind.
Bei ausgerückter Kupplung 11 im Notfallbetrieb wird das Antriebs-Getriebeglied bzw. Hohlrad 9 blockiert. Auf diese Weise schaltet das Getriebe 6, 7, 8, 9 in ein anderes Übersetzungsverhältnis um. Dazu ist im Detail ein Freilauf 13 zwischen dem Antriebs-Getriebeglied bzw. Hohlrad 9 und einem Gehäuse 14 vorgesehen.
So lange sich die quasi-starre Baueinheit 6, 7, 8, 9, 10 unter Verbindung der beiden Getriebeglieder 8, 9 mit Hilfe der Kupplung 11 im Normalbetrieb dreht, lässt der Freilauf 13 solche Drehungen des Hohlrades bzw. Antriebs-Getriebegliedes 9 zu. Kommt es dagegen zum Notfall und einer Relativbewegung zwischen dem Gesperre-Getriebeglied bzw. Planetenradträger 8 und dem Antriebs-Getriebeglied bzw. Hohlrad 9, so blockiert der Freilauf 13 das Antriebs-Getriebeglied bzw. Hohlrad 9. Dadurch wälzen sich die zuvor mit dem Hohlrad 9 mitdrehenden Planetenräder 7 in seinem Inneren ab. Der motorische Antrieb 3, 4, 5 arbeitet in diesem Notfall also über das Sonnenrad 6 und die Planetenräder 7 auf den Planetenradträger 8 bei stillstehendem Hohlrad 9. Dadurch wirkt eine vergrößerte Untersetzung bzw. ein erhöhtes Drehmoment am Nocken 10. Dieses führt dazu, dass das Gesperre 1, 2 geöffnet wird.
Wird die Betätigungskraft für den Nocken 10 und folglich das Gesperre 1, 2 wieder geringer, drehen sich das Hohlrad 9 und das Sonnenrad 6 nicht mehr zueinander und es stellt sich erneut das Übersetzungsverhältnis für den Normalbetrieb ein.

Claims

Kraftfahrzeugtürverschluss, mit einem Gesperre (1, 2), und mit einem motorischen Antrieb (3, 4, 5) mit nachgeschaltetem Getriebe (6, 7, 8, 9), wobei das Getriebe (6, 7, 8, 9) im Normalbetrieb und im Notfallbetrieb mit unterschiedlichen Drehmomenten auf das Gesperre (1, 2) arbeitet, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (6, 7, 8, 9) eine Kupplung (11) aufweist, welche im Zuge einer richtungskonstanten Bewegung des motorischen Antriebes (3, 4, 5) lastabhängig für einen Wechsel des Getriebes (6, 7, 8, 9) vom Normalbetrieb zum Notfallbetrieb sorgt.
Kraftfahrzeugtürverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (11) zwei oder mehr Getriebeglieder (8, 9) lösbar miteinander verbindet, nämlich ein Gesperre-Getriebeglied (8) und ein Antriebs-Getriebeglied (9).
Kraftfahrzeugtürverschluss nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gesperre-Getriebeglied (8) mit dem Gesperre (1, 2) und das Antriebs-Getriebeglied (9) mit dem motorischen Antrieb (3, 4, 5) verbunden ist.
Kraftfahrzeugtürverschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebs-Getriebeglied (9) bei ausgerückter Kupplung (11) im Notfallbetrieb blockiert wird, so dass das Getriebe (6, 7, 8, 9) in ein anderes Übersetzungsverhältnis umschaltet.
Kraftfahrzeugtürverschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebs-Getriebeglied (9) im Notfallbetrieb mittels eines Freilaufes (13) blockiert wird.
Kraftfahrzeugtürverschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (11) mit dem Gesperre-Getriebeglied (8) verbunden ist.
Kraftfahrzeugtürverschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (11) einen Federschenkel (11a) aufweist.
Kraftfahrzeugtürverschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (11) eine in eine Ausnehmung (12) des Antriebs-Getriebegliedes (9) kraftschlüssig eingreifende Nase (11b) aufweist.
Kraftfahrzeugtürverschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (6, 7, 8, 9) als Planetenradgetriebe (6, 7, 8, 9) ausgebildet ist, wobei das Antriebs-Getriebeglied (9) das Hohlrad (9) und das Gesperre-Getriebeglied (8) den Planetenradträger (8), oder umgekehrt, darstellt.
Kraftfahrzeugtürverschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der motorische Antrieb (3, 4, 5) auf das Sonnenrad (6) oder ein Planetenrad (7) arbeitet.