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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur gemeinsamen elektromechanischen
Steuerung mehrerer technischer Einrichtungen eines Fahrzeuges, insbesondere
mehrerer Schlösser
einer Schließanlage, mit
einem elektromotorisch angetriebenen Stellglied, welches zumindest
mittelbar auf jeweils ein beweglich gelagertes Sperrelement jedes
Schlosses entriegelnd einwirkt.
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Eine
derartige Vorrichtung ist bereits aus dem druckschriftlich nicht
belegbaren Stand der Technik allgemein bei Heckklappen von Kraftfahrzeugen
bekannt. Hierbei wird z.B. ein in der europäischen Patentanmeldung
EP 1245763 A1 beschriebener
elektromotorischer Stellantrieb für Kraftfahrzeuge, insbesondere
für Zentralverriegelungen,
eingesetzt. Bei derartigen bekannten Vorrichtungen wirkt der elektromotorische
Stellantrieb unmittelbar auf ein Schloss der Heckklappe eines Fahrzeuges
1 ein, während zusätzlich eine
mittelbare Wirkverbindung zwischen dem Stellantrieb und dem zweiten
beabstandeten Schloss, beispielsweise über einen Seilzug oder einen
Bowdenzug, erfolgt.
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Nachteiligerweise
sind derartige elektromechanische Vorrichtungen jedoch bei Kraftfahrzeugen nicht
einsetzbar, die eine sich nach unten öffnende, an der Ladefläche angeordnete
Heckklappe und darüber
hinaus zusätzlich
eine am Dachbereich angeordnete Heckscheibe aufweisen, die im Verschlusszustand
bezüglich
der Heckklappe überlappend
angeordnet ist. Hierbei muss letztlich sichergestellt werden, dass
als erstes zunächst
das die Heckscheibe an der Heckklappe sichernde Schloss entriegelt
wird und dann erst im zweiten Schritt die Schlösser der Heckklappe entriegelt
werden.
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Darüber hinaus
muss bei derartigen Kraftfahrzeugen auch sichergestellt werden,
dass bei einer Fehlschließung,
das heißt
lediglich ein von zwei Schlössern
der Heckklappe ist vorschriftsmäßig verriegelt
worden, jederzeit auch wiederum eine Entriegelung der Heckklappe,
sowie ein erneuter Verschlussvorgang erfolgen kann.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine neue Vorrichtung zur
gemeinsamen elektromechanischen Steuerung mehrerer technischer Einrichtungen
eines Fahrzeuges, insbesondere mehrerer Schlösser einer Schließanlage,
zu schaffen, mit der auf einfache und bedienungssichere Weise eine
gestufte Betätigung
mehrerer Schlösser
einer Schließanlage
möglich
ist.
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Die
Lösung
der Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruches 1, insbesondere
den Merkmalen des Kennzeichenteils, wonach die Vorrichtung mindestens
ein vorrangig, durch eine erste Einwirkung des Stellgliedes auf
ein Sperrelement zu entriegelndes Schloss und wenigstens ein weiteres, nachrangig
zu entriegelndes Schloss aufweist, dass benachbart des Stellgliedes
sowie des Sperrelementes des vorrangigen Schlosses mindestens ein
Zwischenglied gelagert ist, welches zumindest während einer zweiten Einwirkung
zwischen Stellglied und Sperrelement angeordnet ist, dass sich durch
das Zwischenglied indirekt der auf das Sperrelement einwirkende
Betätigungshub
des Stellglieds und damit die Bewegung des Sperrelementes vergrößert, wodurch
wenigstens ein weiteres, nachrangiges Schloss entriegelt wird.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
weist den wesentlichen Vorteil auf, dass mit ihr auf einfache und
zuverlässige
Weise eine mehrstufige Betätigung
einer Vielzahl von technischen Einrichtungen eines Fahrzeuges, insbesondere
mehrerer Schlösser einer
Schließanlage,
möglich
wird. Der besondere Vorteil besteht in diesem Zusammenhang darin,
dass durch den Einsatz mindestens eines zwischen Stellglied und
Sperrelement zeitweise angeordneten Zwischengliedes ohne eine aufwändige mehrstufige
Betätigungsmöglichkeit
des elektromotorischen Stellantriebes unterschiedliche Bewegungsvorgänge in der Vorrichtung
hervorgerufen werden können.
Des Weiteren wird als vorteilhaft angesehen, dass bei Betätigung des
vorrangigen Schlosses die nachrangigen Schlösser mechanisch entkoppelt
sind.
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Bevorzugt
weist die erfindungsgemäße Vorrichtung
ein drehbar gelagertes Sperrelement auf, da dies konstruktiv und
montagetechnisch Vorteile aufweist.
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Grundsätzlich ist
es bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
möglich,
dass das Stellglied als rotierender Körper oder als sich translatorischer
bewegender Körper
ausgebildet ist, wobei aufgrund des Vorhandenseins eines bewährten elektromotorischen
Stellantriebs mit translatorisch sich bewegendem Stellglied dieser
bei der bevorzugten Ausführungsform
Verwendung findet.
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Eine
weitere Ausführungsform
der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das dem Stellglied gegenüberliegende
Sperrelement des vorrangigen Schlosses als Sperrklinke ausgebildet
ist, welche beim Ent- und
Verriegeln des Schlosses mit einem als Schlossfalle ausgebildeten
Sperrelement zusammenwirkt. Hierbei wirken die aus dem Stand der Technik bekannten
Stellglieder auf einfache und bewährte Weise auf die Sperrklinke
eines Schlosses ein.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist das dem Betätigungshub
des Stellgliedes vergrößernde Zwischenglied
als drehbar gelagerte Hebel ausgebildet, wobei es in diesem Zusammenhang
möglich
ist, dass das Zwischenglied in Betätigungsrichtung des Stellgliedes
federbelastet ist. Diese vorgenannte Lösung hat den Vorteil, dass
der Hebel keinen Eigenantrieb benötigt, da er in Betätigungsrichtung
durch die Feder angetrieben wird und in Gegenrichtung einen Bewegungsimpuls
von der Sperrklinke erhält.
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In
diesem Zusammenhang ist es grundsätzlich auch möglich, dass
benachbart des Stellgliedes und des Sperrelementes mehrere Zwischenglieder angeordnet
sind, die wahlweise betätigbar
sind und den Betätigungshub
des Stellgliedes unterschiedlich stark vergrößern. Bei einer derartigen
Anordnung wäre
es auf vorteilhafte Weise möglich,
nicht nur eine zweistufige Betätigung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
sondern auch eine vielstufige Betätigung in die Gesamtvorrichtung
zu integrieren, indem wahlweise Zwischenglieder betätigt werden,
die den Betätigungshub
des Stellgliedes auf unterschiedliche Weise vergrößern.
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Eine
weitere Ausführungsform
der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Sperrklinke des vorrangigen
Schlosses bei der zweiten Einwirkung des Stellgliedes einen Zwischenhebel
betätigt,
der zumindest mittelbar auf die Sperrklinke der nachrangigen Schlösser entriegelnd
einwirkt. In diesem Zusammenhang ist es jedoch auch denkbar, dass
stattdessen an der Sperrklinke mindestens ein Verbindungselement
zur unmittelbaren Betätigung
des wenigstens einen nachrangigen Schlosses befestigt ist. Hierbei
kann auf einfache Weise das Verbindungselement als Seilzug, Seil,
Bowdenzug, Stange od. dgl., ausgebildet sein.
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Letztlich
ist es bei einer weiteren Ausführungsform
auch denkbar, dass zumindest bei benachbarten Schlössern die
Sperrklinke des vorrangigen Schlosses unmittelbar auf die wenigstens
eine Sperrklinke der nachrangigen Schlösser einwirkt.
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Weitere
Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
mehrerer Ausführungsbeispiele.
Es zeigen:
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1 schematische
Darstellung einer Heckpartie eines Kraftfahrzeuges mit einer Vorrichtung
zur gemeinsamen elektromechanischen Steuerung einer Schließanlage,
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2 bis 8 schematische
Darstellung einer Schließanlage
und
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9 bis 13 schematische
Darstellung einer abgewandelten Schließanlage aus mehreren Schlössern in
verschiedenen Stellungen.
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In
den Zeichnungen ist eine Schließanlage insgesamt
mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.
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Eine
derartige Schließanlage 10 ist
in der 1 beispielhaft dargestellt. Man erkennt die Rückseite
eines Kraftfahrzeuges 11 mit einer unteren Heckklappe 12 und
einer oberen Heckscheibe 13, die mit der Heckklappe 12
im Verschlusszustand überlappend
angeordnet ist. Die an der Innenseite der Heckklappe angeordnete
Schließanlage 10 weist
benachbart von einem mittig angeordneten ersten Schloss 14 ein
elektromotorisch angetriebenes Stellglied 15 auf sowie
zwei jeweils seitlich beabstandete Schlösser 16 und 17,
die über
Seilzüge 18 und 19 mit dem
ersten Schloss verbunden sind. Auf nicht dargestellte Weise ist
jeweils gegenüberliegend
des zweiten und dritten Schlosses 16, 17 an der
Karosserie des Kraftfahrzeuges 11 ein Verriegelungszapfen
angeordnet, der bei der manuellen Betätigung der Heckklappe 12 im
Schloss verriegelt wird. Ebenfalls ist ein Verriegelungszapfen auf
nicht dargestellte Weise an der Innenseite der Heckscheibe 13 gegenüberliegend
dem ersten Schloss 14 vorhanden.
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Bei
dieser Konstellation ist es grundsätzlich wichtig, dass beim Entriegeln
der Schließanlage 10 – beispielsweise
durch einen elektronischen Schlüssel – zunächst immer
erst das erste Schloss 14 entriegelt wird, bevor dann eine
Entriegelung des zweiten Schlosses 16 und des dritten Schlosses 17 stattfindet.
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Die
in den 2 bis 8 schematisch dargestellte Schließanlage 10 erfüllt nun
genau diese Bedingungen sowie darüber hinaus ist mit dieser Schließanlage 10 auch
sichergestellt, dass bei einer Fehlschließung der Heckklappe 12,
das heißt
nur ein Schloss 16 oder 17 ist während des
Schließvorganges
verriegelt worden und das andere Schloss entriegelt, trotzdem noch
eine erneute Entriegelung und ein nachfolgender neuer Schließvorgang
eingeleitet werden kann.
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Die
Schließanlage 10 weist
gemäß 2 einen
elektromotorischen Stellantrieb 15 mit einem tranlatorisch
bewegbaren Stellglied 20 auf. Das Stellglied 20 wird
in y-Richtung motorisch angetrieben, während nach Ausschalten des
elektromotorischen Stellantriebes 15 das Stellglied 20 über eine
nicht dargestellte Federanordnung in die Ursprungsposition in x-Richtung bewegt wird.
Dem Stellglied 20 gegenüberliegend
ist das erste Schloss 14 angeordnet, welches im Wesentlichen
aus einer um eine Drehachse 21 schwenkbar gelagerte Sperrklinke 22 sowie aus
einer um die Drehachse 23 ebenfalls schwenkbar gelagerte
Schlossfalle 24 gebildet wird. Die Sperrklinke 22 wird
entgegen der Uhrzeigerrichtung vom Stellglied 20 angetrieben
und ist über
eine Feder 25 mit der Schlossfalle 24 bewegungsverbunden. Dem
Stellglied 20 sowie der Sperrklinke 22 gegenüberliegend
ist ein als drehbar gelagerter Hebel ausgebildetes Zwischenglied 26 angeordnet,
der in Uhrzeigerrichtung durch eine Feder Z belastet ist. Diese Feder
Z weist eine geringere Federkraft als die Feder 25 auf.
Letztlich ist im Bereich des ersten Schlosses 14 zu erkennen,
dass in der Schlossfalle 24 ein Verriegelungszapfen V1 in der Verschlussstellung angeordnet ist.
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Ein
Betätigungsbereich 27 der
Sperrklinke 22 ist nicht nur über die vorgenannte Feder 25 mit
der Schlossfalle 24 bewegungsverbunden, sondern in der
Bewegungsbahn des Betätigungsbereiches 27 ist
zusätzlich
ein Zwischenhebel 28 angeordnet, an deren Umfangsfläche 29 gegensinnig
zwei Seilzüge 30, 31 angeordnet
sind, die jeweils mit in einer Sperrklinke 32, 33 des
zweiten Schlosses 16 beziehungsweise des dritten Schlosses 17 verbunden
sind. Der Zwischenhebel 28 ist entgegen der Uhrzeigerrichtung
durch eine Feder Zw belastet. Auch die Sperrklinken 32 und 33 sind
wiederum über
Federn 34 mit jeweils einer Schlossfalle 35 bewegungsgekoppelt, wobei
in der jeweiligen Schlossfalle 25 ein Verriegelungszapfen
V2, V3 verriegelt
angeordnet ist.
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In
der 2 ist zusammenfassend der Verschlusszustand der
Schließanlage 10 dargestellt.
Die bedeutet, dass das Stellglied 20 durch die nicht dargestellte
Federanordnung in x-Richtungen weitestgehend in den elektromotorischen
Stellantrieb zurückgezogen
worden ist, und dass das Zwischenglied 26 an einer Stirnfläche 36 der
Sperrklinke 22 anliegt, und dass alle Verriegelungszapfen
V1, V2, V3 in den jeweiligen Schlössern 14, 16, 17 verriegelt
sind.
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Die 3 stellt
den Betriebszustand der Schließanlage 10 nach
einer ersten Einwirkung des Stellgliedes 20 auf die Sperrklinke 22 dar.
Durch die Bewegung des Stellgliedes 20 in y-Richtung wird
die Sperrklinke 22 entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt, wodurch
zugleich über
die Bewegungskopplung mittels der Feder 25 die Schlossfalle 24 geöffnet wird und
der Verriegelungszapfen V1 aus der Falle
austritt. Das erste Schloss 14 ist somit entriegelt. Letztlich wird
nun das Zwischenglied 26 aufgrund der Bewegung der Sperrklinke 22 sowie
des Stellgliedes 20 durch die Feder Z seitlich an das Stellglied 20 angedrückt.
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Die
Situation nach Ausschalten des elektromotorischen Stellantriebes 15 und
automatischen Bewegung des Stellgliedes 20 zurück in x-Richtung zeigt 4.
In dieser Zeichnung ist zu erkennen, dass das Zwischenglied 26 aufgrund
der Bewegung des Stellgliedes 20 in x-Richtung nunmehr
an einer zum Stellglied 20 weisenden Seitenfläche 37 der Sperrklinke 22 so
anliegt, dass das Zwischenglied 26 sich in der Bewegungsbahn
des Stellgliedes 20 befindet.
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Der
Betriebszustand der Schließanlage 10 nach
einer zweiten Einwirkung des Stellgliedes 20 und damit
der Betätigung
des zweiten Schlosses 16 und des dritten Schlosses 17 stellt
die 5 dar. Man erkennt, dass das in y-Richtung wiederum
bewegte Stellglied 20 auf das Zwischenglied 26 aufgetroffen ist
und dass Letzteres die Sperrklinke 20 um einen deutlich
größeren Winkelbetrag
um die Drehachse 21 bewegt hat. Die Stärke der Drehbewegung ist hierbei
noch durch die sichelförmige
Gestalt des Zwischengliedes 26 verstärkt worden. Auf der anderen Seite
der Drehachse 21 vollzieht deshalb der Betätigungsbereich 27 der
Sperrklinke 22 eine deutlich größere Schwenkbewegung entgegen
der Uhrzeigerrichtung. Während
der Schwenkbewegung betätigt die
Sperrklinke 22 somit den Zwischenhebel 28, wodurch
sich die gegensinnigen Seilzüge 30, 31 partiell an
die Umfangsfläche 29 des
Zwischenhebels 28 anlegen. Dies führt zu einer „Verkürzung" der Seilzüge 30, 31 und
zu einer Betätigung
der Sperrklinken 32 und 33 des zweiten Schlosses 16 sowie
des dritten Schlosses 17, welche aufgrund der Bewegungskopplung
mit den Schlossfallen 35 mittels der Federn 34 zu
einer Entriegelung des zweiten und dritten Schlosses 16, 17 führt.
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In
der 6 ist nun der Betriebszustand der Schließanlage 10 nach
dem vollständigen
manuellen Verriegeln der Heckklappe 12 dargestellt. Hierbei dringen
die Verriegelungszapfen V2, V3 in
die Schlossfallen 35 des zweiten Schlosses 16 und
des dritten Schlosses 17 ein. Dadurch werden die Sperrklinken 32 und 33 gegensinnig
vom Zwischenhebel 28 wegbewegt, wobei dieser entgegen dem
Uhrzeigersinn gegen die Sperrklinke 22 drückt. Durch
diese Bewegung wird die Sperrklinke 22 in Uhrzeigerrichtung
bewegt, wobei das Zwischenglied 26 weiterhin an der Seitenfläche 37 innerhalb
des Bewegungsbereiches des Stellgliedes 20 anliegt. Durch
erneute Betätigung
des elektromotorischen Antriebes 15 des Stellgliedes 20 könnte jederzeit
wieder eine Entriegelung des zweiten Schlosses 16 und des
dritten Schlosses 17 vorgenommen werden. Im Normalfall wird
jedoch auf nicht dargestellte Weise nun in einem zweiten Schritt
die Heckscheibe 13 soweit nach unten bewegt, dass deren
Verriegelungszapfen V1 in das erste Schloss 14 eindringt.
Durch diesen Vorgang wird letztlich die Sperrklinke 22 noch
weiter in Uhrzeigerrichtung bewegt, so dass dann der in der 2 dargestellte
Betriebszustand wieder erreicht wird.
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In
den 7 und 8 sind spezielle Betriebszustände der
Schließanlage 10 dargestellt.
So ist in der 7 der sogenannte Fall der Fehlschließung bei
der Heckklappe 12 zu erkennen. Dies bedeutet, dass beim
manuellen Verschließen
der Heckklappe 12 lediglich ein Verriegelungszapfen V3 verriegelnd in das dritte Schloss 17 eindringt,
während
das zweite Schloss 16 weiterhin entriegelt ist. Auch bei
einer solchen Fehlschließung
ist der elektromotorische Stellantrieb 15 beziehungsweise
das Stellglied 20 nicht blockiert, sondern betriebsbereit,
das heißt,
die Fehlschließung
kann jederzeit durch eine zweite Einwirkung des Stellgliedes 20 mit
größerem Betätigungshub
auf die Sperrklinke 22 aufgehoben werden und dann ein erneuter
manueller Schließvorgang herbeigeführt werden.
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Einen
anderen Fall der Fehlschließung
zeigt 8. Hier ist das erste Schloss 14 und
das dritte Schloss 17 verriegelt, während sich das zweite Schloss 16 in
dem entriegelten Zustand befindet. In diesem Fall wird an der grundsätzlichen
Reihenfolge der Entriegelungsvorgänge festgehalten. Das heißt, bei
einer ersten Einwirkung des Stellgliedes 20 auf die Sperrklinke 22 wird
das erste Schloss 14 geöffnet,
und bei einer zweiten Einwirkung des Stellgliedes 20 auf
das Zwischenglied 26 sowie auf die Sperrklinke 22 erfolgt
dann zusätzlich
die Entriegelung des dritten Schlosses 17. Nachdem dann
die Schließanlage 10 insgesamt
entriegelt ist, kann wiederum ein erneuter Verschlussvorgang der
Heckklappe 12 erfolgen.
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In
den 9 bis 13 ist eine abgewandelte Schließanlage 10 aus
mehreren Schlössern 14, 16 und 17 in
verschiedenen Stellungen dargestellt. Der Grundaufbau dieser Schließanlage 10 gleicht
weitestgehend der vorher beschriebenen Ausführungsform einer Schließanlage 10 und
wird somit nachfolgend nicht mehr im Einzelnen beschrieben.
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Im
Unterschied zu der in den 2 bis 8 dargestellten
Schließanlage 10 weist
diese Ausführungsform
jedoch eine andere Art der Wirkverbindung zwischen der Sperrklinke 22 und
den Sperrklinken 32 und 33 auf. In der in den 9 bis 13 dargestellten
Ausführungsform
weist nämlich
der Betätigungsbereich 27 der
Sperrklinke 22 zwei Bohrungen 38 auf, in denen
jeweils ein Bowdenzug 39 und 40 angeordnet ist.
Die beiden Bowdenzüge 39 und 40 dienen
der Verbindung der Sperrklinke 22 mit den Sperrklinken 32 und 33.
Die Bowdenzüge 39 und 40 weisen
an ihren freien, zum Betätigungsbereich 27 gerichteten
Endbereichen jeweils ein Widerlagerbauteil 41 auf und sind
darüber
hinaus gemeinsam durch ein Fixierbauteil 42 am Gehäuse der
Schließanlage 10 befestigt.
Die gegenüberliegenden
Endbereiche der Bowdenzüge
sind letztlich an den Sperrklinken 32 und 33 fest
angeordnet.
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In
der 9, die prinzipiell der 2 entspricht,
ist die Schließanlage 10 in
dem Zustand dargestellt, dass alle drei Schlösser 14, 16 und 17 verriegelt
sind.
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Die
erste Einwirkung des Stellgliedes 20 auf die Sperrklinke 22 sowie
das Entriegeln der Schlossfalle 24 beziehungsweise des
gesamten Schlosses 14 zeigt 10 (vgl.
mit 3). Man erkennt am Betätigungsbereich 27,
dass durch die Bewegung der Sperrklinke 22 entgegen der
Uhrzeigerrichtung nun die Widerlagerbauteile 41 unmittelbar
an der Außenumfangsfläche des
Betätigungsbereiches 27 anliegen,
wobei jedoch noch keine Bewegungsverlagerungen der Sperrklinken 32 und 33 hervorgerufen worden
sind.
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Die
Darstellung der 11 entspricht der 4 im
Wesentlichen und zeigt lediglich, dass nach der automatischen Bewegung
des Stellgliedes 20 in x-Richtung nunmehr das Zwischenglied 26 an
der Seitenfläche 37 der Sperrklinke 22 innerhalb
des Bewegungsbereiches des Stellgliedes 20 angeordnet ist.
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Die
zweite Einwirkung des Stellgliedes 20 auf das Zwischenglied 26 beziehungsweise
die Sperrklinke 22 zeigt 12 und
führt – wie auch 4 zeigt – aufgrund
des größeren Betätigungshubes
zu einer stärkeren
Drehbewegung der Sperrklinke 22 entgegen dem Uhrzeigersinn.
Dadurch werden die nunmehr mit dem Betätigungsbereich 27 der Sperrklinke 22 bewegungsgekoppelten
Bowdenzüge 39, 40 entsprechend
bewegt, so dass sich aufgrund der „Verkürzung" der Bowdenzüge 39, 40 eine
zueinander gerichtete Bewegung der Sperrklinken 32 und 33 ergibt,
wodurch die Schlösser 16 und 17 entriegelt werden.
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Letztlich
zeigt 13 den auch in 7 dargestellten
Fall der Fehlverriegelung, bei der lediglich das Schloss 17 verriegelt
und das Schloss 16 entriegelt sind. Während das Widerlagerbauteil 41 des Bowdenzuges 40 unmittelbar
an der Oberfläche
des Betätigungsbereiches 27 anliegt,
ist das Widerlagerbauteil 41 des Bowdenzuges 39 aufgrund
der Fehlverriegelung beabstandet vom Betätigungsbereich 27 zu
erkennen. Wichtig an dieser Darstellung ist, dass auch in diesem
Falle zunächst
durch eine erneute zweite Einwirkung des Stellgliedes 20 auf
das Zwischenglied 26 beziehungsweise die Sperrklinke 22 auch
das Schloss 17 entriegelt werden kann, wobei dann die Möglichkeit
besteht, durch einen neuen Verschlussvorgang vorschriftsmäßig beide
Schlösser 16, 17 der
Heckklappe 12 zu verriegeln. Nach der Verriegelung der
Heckklappe 12 ist es dann problemlos möglich, wiederum die Heckscheibe 13 manuell zu
verschließen,
so dass dann wieder der in 9 dargestellte
Zustand erreicht ist.