DE19505779A1 - Kraftfahrzeug-Klappenschloß, insbesondere Heckklappenschloß - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug-Klappenschloß oder dergleichen, insbeson­ dere Heckklappenschloß, mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.

Das bekannte Kraftfahrzeug-Klappenschloß, von dem die Erfindung ausgeht (DE - C - 39 32 268) ist als Klappenschloß, insbesondere für eine Heckklappe oder eine Hecktür, aber auch als Haubenschloß oder Türschloß geeignet. Es ist im Stand der Technik am Beispiel eines Heckklappenschlosses bzw. Hecktürschlosses erläutert. Besondere Bedeutung haben solche mit einem elektromotorischen Öffnungsantrieb betriebene Kraftfahrzeugschlösser in der Tat für Hecktüren von Kombiwagen, aber auch für Heckklappen von normalen Limousinen.

Bei dem bekannten Kraftfahrzeug-Klappenschloß ist für die Sperrklinke und deren Aushebestellung ein elastischer Anschlag vorgesehen. Sobald die Sperrklinke den elastischen Anschlag und damit ihre Aushebestellung erreicht hat, wird der elektro­ motorische Antrieb abgeschaltet. Das ein Schneckenrad eines elektromotorischen Schneckentriebes darstellende, als Scheibe ausgeführte Antriebselement wird durch eine vorgespannte Rückstellfeder in Rückwärtsrichtung um seine Drehachse gedreht und auf diese Weise in seine Ausgangsposition zurückgeführt. Der Mitnehmerzapfen kehrt dadurch auf dem selben Wege mit umgekehrter Laufrichtung in seine Aus­ gangsstellung zurück, auf dem er auf dem Hinweg die Betätigungsfläche der Sperr­ klinke angefahren und diese in Aushebestellung bewegt hat. Wird die Heckklappe dann geschlossen, so gibt die Schloßfalle die Sperrklinke frei, so daß diese in die Ein­ fallstellung zurückkehren kann, und zwar unter der Wirkung der zwischen beiden befindlichen Feder.

Bei dem zuvor erläuterten Kraftfahrzeug-Klappenschloß muß der elektromotorische Antrieb nicht nur die Sperrklinke ausheben, sondern gleichzeitig auch die Rückstell­ feder des Schneckenrades spannen. Er muß daher entsprechend leistungsstark ausge­ führt sein.

Bekannt ist aus dem Stand der Technik auch ein entsprechendes Kraftfahrzeug- Klappenschloß bzw. Kraftfahrzeug-Türschloß (DE - A - 3242 527), bei dem das Aus­ heben der Sperrklinke mittels eines exzentrischen Mitnehmerzapfens so erfolgt, daß daß Antriebselement stets nur in einer Richtung dreht, also nicht zurückgestellt wird, wobei der Mitnehmerzapfen nach erfolgtem Ausheben der Sperrklinke an deren Be­ tätigungsfläche vorbeiläuft. Der Mitnehmerzapfen kehrt also hier nicht in einer Rückwärtsbewegung in seine Ausgangsstellung zurück, sondern durchläuft einen kompletten 360°-Bogen wieder zurück in seine Ausgangsstellung, bei deren Errei­ chen ein Mikroschalter den elektromotorischen Antrieb abschaltet.

Bei dem eingangs erläuterten Stand der Technik ist es zweckmäßig, daß man die Ab­ schaltung des elektromotorischen Antriebs, sobald die Sperrklinke gegen den dorti­ gen elastischen Anschlag stößt, mittels Überwachung der Stromaufnahme des elek­ tromotorischen Antriebs auslösen kann. Das ist zweckmäßiger als die Verwendung von Mikroschaltern, die immer einmal ausfallen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs erläuterte, bekannte Kraft­ fahrzeug-Klappenschloß oder dergleichen, insbesondere Heckklappenschloß, so aus­ zugestalten und weiterzubilden, daß es ohne Notwendigkeit einer Rückstellfeder mit einer Steuerung des Elektromotors im Blockbetrieb (ohne Mikroschalter) arbeitet.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß die von der Schloß­ falle in deren Öffnungsstellung aktiv in ihrer Aushebestellung gehaltene Sperrklinke ohne weiteres selbst die feste Anschlagfläche - Mitnehmer-Stoppfläche - bilden kann, die für einen Blockbetrieb des elektromotorischen Antriebs erforderlich ist. Während im Stand der Technik letztlich der elastische Anschlag für die Sperrklinke die Mit­ nehmer-Stoppfläche an der Betätigungsfläche der Sperrklinke realisiert, was aber zwingend die Rückkehrbewegung des Mitnehmerzapfens erfordert, ist erfindungs­ gemäß erkannt worden, daß eine genau entgegengesetzt wirkende Mitnehmer- Stoppfläche durch die Anlagefläche der Sperrklinke an der Schloßfalle realisiert wer­ den kann. Dazu muß man lediglich diese Stoppfläche in die Bewegungsbahn des Mitnehmerzapfens übertragen, folglich an der Sperrklinke in dieser Bewegungsbahn ausbilden.

Läuft der Mitnehmerzapfen gegen diese Stoppfläche an, so steigt der Stromverbrauch des elektrischen Antriebsmotors an und nach einer gewissen Verzögerungszeit kann dann die Abschaltung erfolgen (Blockbetrieb). Kehrt die Schloßfalle dann beim Schließen der Heckklappe wieder in die Raststellung zurück, wobei die Sperrklinke dann in die Einfallstellung zurückkehrt, so bewegt sich die Mitnehmer-Stoppfläche aus der Bewegungsbahn des Mitnehmerzapfens heraus, blockiert diesen also nicht mehr. Bei nächsten Öffnungsvorgang kann der Mitnehmerzapfen also unbehindert wieder mittels des Antriebselementes in seine Arbeitsrichtung weitergedreht werden.

Die voranstehend erläuterte Konstruktion birgt eine Gefahr dann, wenn der elektro­ motorische Antrieb aus welchem Grunde auch immer ausfallen sollte. Steht der Mit­ nehmerzapfen dann nämlich zufällig gerade über der Mitnehmer-Stoppfläche an der Sperrklinke, so kann die Sperrklinke auch durch eine Notbetätigung von Hand nicht mehr in die Aushebestellung bewegt werden. Eine Lösung hierfür bietet die Lehre des Anspruchs 2. Beim Anlaufen an die Mitnehmer-Stoppfläche (aber auch an die Betätigungsfläche) wird der Mitnehmerzapfen entgegen der Wirkung der Federkraft zunächst gegenüber dem Antriebselement stehenbleiben, dieses wird sich also über eine gewisse Strecke weiterbewegen, bis dann der Formschluß zwischen Mitnehmer­ zapfen und Antriebselement dieser Weiterbewegung ein Ende setzt. Dann erst wird der elektromotorische Antrieb abgeschaltet. Kehrt nun die Sperrklinke beim Schlie­ ßen der Heckklappe in die Einfallstellung zurück, so bewegt sich der Mitnehmerzap­ fen unter Wirkung der Federkraft selbsttätig weiter bis zu einem Punkt jenseits der Lage der Mitnehmer-Stoppfläche an der Sperrklinke. Der Winkel des Kreisbogens muß entsprechend bemessen werden. Ganz gleich, was jetzt mit dem elektromotori­ schen Antrieb bei nächster Betätigung geschieht, eine Blockierung der Sperrklinke gegenüber einer mechanischen Notbetätigung ist jedenfalls ausgeschlossen.

Eine Ausgestaltung der zuvor erläuterten Konstruktion ist schließlich Gegenstand des Anspruchs 3.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel dar­ stellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemä­ ßen Kraftfahrzeug-Heckklappenschlosses in Ausgangsstellung, nämlich in Raststellung der Schloßfalle, der elektrische Antriebsmotor abgeschal­ tet,

Fig. 2 das Schloß aus Fig. 1 bei Erreichen der Aushebestellung der Sperrklinke, die Schloßfalle den Öffnungs-Schwenkhub beginnend,

Fig. 3 das Schloß aus Fig. 1, jetzt mit der Schloßfalle in Öffnungsstellung und der Sperrklinke in Aushebestellung, den Mitnehmerzapfen an der Mit­ nehmer-Stoppfläche, der elektromotorische Antrieb abgeschaltet.

Fig. 1 zeigt am Beispiel eines Kraftfahrzeug-Heckklappenschlosses, insoweit aber nicht beschränkend zu verstehen, also auch für alle anderen Klappenschlösser, Hau­ benschlösser oder Türschlösser an Kraftfahrzeugen, zunächst ein Schloßgehäuse 1 und darin gelagert eine als Drehfalle ausgeführte Schloßfalle 2 auf einer Lagerachse 3. Angedeutet ist die Lage eines Schließbügels 4, der von der Schloßfalle 2 mit dem Gabelmaul erfaßt ist, wenn die Heckklappe geschlossen ist.

In der dargestellten Raststellung wird die Schloßfalle 2 durch eine Sperrklinke 5 ge­ halten, die in Fig. 1 in ihrer Einfallstellung dargestellt ist. Die Sperrklinke 5 ist um eine im dargestellten Ausführungsbeispiel links unten liegende Lagerachse 6 schwenkbar. Die Sperrklinke 5 und die Schloßfalle 2 sind im dargestellten und bevorzugten Aus­ führungsbeispiel mittels einer Feder 7 aufeinanderzu vorgespannt. Dargestellt ist ein gummielastisches Pufferelement 8 für die beiden Endlagen der Schloßfalle 2, also die Raststellung und die Öffnungsstellung. Angedeutet ist auch, daß die Schloßfalle 2 selbst mit einem gummielastischen Material ummantelt sein kann.

Die Sperrklinke 5 hält die Schloßfalle 2 in Raststellung mittels einer Rastnase 9, zu der eine entsprechende Rastnase 10 an der Schloßfalle 2 korrespondiert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel eines Heckklappenschlosses hat die Schloßfalle 2 nur eine Hauptrast, Rastnase 10, es gibt natürlich auch Varianten mit Hauptrast und Vorrast an der Schloßfalle 2.

Im Abstand von der Rastnase 9 weist die Sperrklinke 5 eine Betätigungsfläche 11 auf. Außerdem erkennt man an der Sperrklinke 5 noch einen Anschlußpunkt 12 für ein Notöffnungselement, das der mechanischen/manuellen Notöffnung von einem Schließzylinder her dient.

In Fig. 1 lediglich angedeutet ist ein elektromotorischer Antrieb 13 mit einem als Scheibe ausgeführten Antriebselement 14 (Schneckenrad im dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel) und einer Antriebsspindel 15. Das Antriebselement 14 ist mit einem ex­ zentrisch angeordneten Mitnehmerzapfen 16 ausgerüstet, der zusammen mit dem An­ triebselement 14 eine Art Kurbeltrieb bildet. Das alles ist an sich ja aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt.

Der Pfeil in Fig. 1 deutet die Drehrichtung des Antriebselementes 14 und die Bewe­ gungsrichtung des Mitnehmerzapfens 16 an.

Ein Vergleich von Fig. 1 und Fig. 2 zeigt, daß der Mitnehmerzapfen 16 durch Dre­ hung des Antriebselements 14 in der durch den Pfeil dargestellten Richtung an die Betätigungsfläche 11 anläuft und damit die Sperrklinke 5 um ihre Lageachse 6 ent­ gegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 1 schwenkt. Dadurch wird die Rastnase 9 der Sperrklinke 5 aus der Rastnase 10 der Schloßfalle 2 ausgehoben. Diese Position zeigt jetzt Fig. 2.

Fig. 3 zeigt, daß die in Öffnungsstellung befindliche Schloßfalle 2 die Sperrklinke 5 in der Aushebestellung hält, dazu ist an der Sperrklinke 5 hier eine Haltefläche 17 in an sich bekannter Weise ausgebildet.

Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 3 im Zusammenhang zeigen nun, daß der elektromotorische An­ trieb 13 das Antriebselement 14 nur in der einen Richtung dreht, das Antriebselement 14 also nicht, auch nicht durch Federkraft, zurückgestellt wird, daß der Mitnehmer­ zapfen 16 nach erfolgtem Ausheben der Sperrklinke 5 an der Betätigungsfläche 11 vorbeiläuft, daß an der Sperrklinke 5 in Laufrichtung des Mitnehmerzapfens 16 gese­ hen mit Abstand hinter der Betätigungsfläche 11 eine Mitnehmer-Stoppfläche 18 an­ geordnet ist, die bei in Aushebestellung befindlicher Sperrklinke 5 in der Bewe­ gungsbahn des Mitnehmerzapfens 16 liegt und diesen stoppt, bei in Einfallstellung befindlicher Sperrklinke 5 jedoch außerhalb der Bewegungsbahn des Mitnehmerzap­ fens 16 liegt, und daß der elektromotorische Antrieb 13 durch das Anlaufen des Mit­ nehmerzapfens 16 an der Stoppfläche 18 abgeschaltet wird (Blockbetrieb). Der Mit­ nehmerzapfen 16 veranlaßt die Sperrklinke 5 also zu einem geringfügigen Überhub über die eigentliche Aushebestellung hinaus, um so an der Betätigungsfläche 11 vor­ beilaufen zu können. Dadurch ist sichergestellt, daß die Schloßfalle 2 auch wirklich unproblematisch öffnet.

Fig. 3 macht deutlich, daß durch die Schwenkbewegung der Sperrklinke 5 um ihre Lageachse 6 entgegen dem Uhrzeigersinn der Sperrklinken-Arm 19 mit der Mitneh­ mer-Stoppfläche 18 in die Bewegungsbahn des Mitnehmerzapfens 16 hineinge­ schwenkt wird. Nach einigen hundert Millisekunden an dieser Mitnehmer-Stoppflä­ che 18 angehalten wird der elektromotorische Antrieb 13 abgeschaltet. Durch diesen Blockbetrieb des elektromotorischen Antriebs 13 kann auf Mikroschalter verzichtet werden. Gleichzeitig kann aber auch auf die im Stand der Technik bei den üblichen zweistufigen Schneckentrieben notwendige Rückholfeder verzichtet werden. Der elektromotorische Antrieb 13, kann also wesentlich leistungsschwächer ausgeführt sein als im Stand der Technik, da er ja nur die Sperrklinke 5 zu bewegen hat.

Bei allen mit Stellantrieben versehenen Kraftfahrzeug-Schlössern stellt ein Ausfall des elektromotorischen Antriebs ein besonderes Problem dar. Dazu ist der Anschlußpunkt 12 für die Notöffnung vorgesehen. Sollte aber der elektromotorische Antrieb 13 in der in Fig. 2 dargestellten Position oder einer etwas weiter in der eingezeichneten Drehrichtung vorlaufenden Position blockieren, so könnte die Sperrklinke 5 nicht mehr in ihre Einfallstellung zurückkehren. Entsprechend gilt, daß eine Blockierung des elektromotorischen Antriebs 13 in einer Stellung mit dem Mitnehmerzapfen 16 zwischen den in Fig. 1 und Fig. 3 dargestellten Positionen dazu führen würde, daß die Sperrklinke 5 komplett blockiert ist, also auch eine mechanische Notöffnung nicht mehr möglich wäre.

Zur Lösung des zuvor erläuterten Problems ist im dargestellten Ausführungsbeispiel nun vorgesehen, daß der Mitnehmerzapfen 16 gegenüber dem Antriebselement 14 über einen auf einen geringen Winkel, vorzugsweise einen Winkel von 450, begrenz­ ten Kreisbogen relativ beweglich ist, daß das Antriebselement 14 einen diese Relativ­ bewegung des Mitnehmerzapfens 16 erlaubenden Freischnitt 20 aufweist und daß der Mitnehmerzapfen 16 mittels einer Feder 21 in die in Drehrichtung des Antriebs­ elements 14 voreilende Endstellung E vorgespannt ist. Der Freischnitt 20 kann als bogenförmiges Langloch oder auch als umfangseitig offener Kreisausschnitt ausge­ führt sein oder auch eine andere funktional zweckmäßige Form aufweisen, wie das im vorliegenden Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Die Feder 21 ist hier eine Biegefe­ der.

Der Mitnehmerzapfen 16 kann beispielsweise mit einem Ringflansch in einem kreis­ bogenförmigen Langloch freiliegend, lediglich von der Feder 21 in Richtung der Endstellung E vorgespannt, angeordnet sein. Das dargestellte und insoweit bevor­ zugte Ausführungsbeispiel zeigt aber auch insoweit noch eine besondere Konstruk­ tion als nämlich vorgesehen ist, daß das Antriebselement 14 zwei in Richtung seiner Lagerachse hintereinander angeordnete Teilelemente 22, 23 aufweist und daß ein Teilelement 22 mit dem elektromotorischen Antrieb 13 fest gekuppelt ist und den Freischnitt 20 aufweist und das andere Teilelement 23 den Mitnehmerzapfen 16 trägt. Diese Technik mit Aufteilung′ eines scheibenförmigen Antriebselementes 14 in zwei koaxial liegende Teilelement 22, 23 ist für sich bei einem Stellantrieb für ein Kraft­ fahrzeug-Türschloß, wenn auch in anderem Zusammenhang, bekannt (DE - A - 40 15 522). Es handelt sich hier um eine konstruktiv einfach zu realisierende Lösung.

Ein Vergleich der Fig. 3 und 1 macht deutlich, daß durch diese Feder-Belastung des Mitnehmerzapfens 16 der Mitnehmerzapfen 16 zunächst an die Stoppfläche 18 an­ läuft, jedoch noch unmittelbare Wirkung auf das Antriebselement 14. Dieses läuft zunächst weiter, der elektromotorische Antrieb 13 dreht es weiter in Pfeilrichtung, der Mitnehmerzapfen 16 weicht unter Belastung der Feder 21 aus, bleibt also einfach an der Stoppfläche 18 stehen. Erst dann, wenn das rückwärtige Ende des Freischnitts 20 (also das nacheilende Ende) erreicht wird, tritt Formschluß zwischen Mitnehmerzap­ fen 16 und Antriebselement 14 ein und der elektromotorische Antrieb 13 läuft in den Block. Nunmehr schaltet der elektromotorische Antrieb 13 nach der eingestellten Verzögerungszeit ab.

Kehrt nun die Sperrklinke 5 in die in Fig. 1 dargestellte Einfallstellung zurück, so gibt der Sperrklinken-Arm 19 mit der Mitnehmer-Stoppfläche 18 den Mitnehmerzapfen 16 frei, dieser schnappt unter Wirkung der Feder 21 in Pfeilrichtung bis an die Endstel­ lung E, also das voreilende Ende des Freischnitts 20. Damit hat der Mitnehmerzapfen 16 also die kritische Stelle mit der Blockierung des Sperrklinken-Arms 19 unter Fe­ derkraft, also ohne Anlaufen des elektromotorischen Antriebs 13 passiert. Ein Ausfall des elektromotorischen Antriebs 13 ist also in jedem Fall unkritisch. Dasselbe gilt im übrigen, wie Fig. 2 in Verbindung mit Fig. 1 deutlich macht, auch für das Vorbeilaufen des Mitnehmerzapfens 16 an der Betätigungsfläche 11 der Sperrklinke 5.

Claims (3)

1. Kraftfahrzeug-Klappenschloß oder dergleichen, insbesondere Heckklappenschloß, mit einer aus einer Öffnungsstellung in eine Raststellung und umgekehrt verlagerba­ ren Schloßfalle (2), einer die Schloßfalle (2) in der Raststellung durch Verrastung hal­ tenden Sperrklinke (5) und, vorzugsweise, einer die Schloßfalle (2) und die Sperr­ klinke (5) aufeinanderzu vorspannenden Feder (7), wobei die Sperrklinke (5) im Ab­ stand von der Rastnase (9) für die Schloßfalle (2) eine Betätigungsfläche (11) auf­ weist, mit einem elektromotorischen Antrieb (13) mit einem vorzugsweise als Scheibe ausgeführten Antriebselement (14) mit einem exzentrisch daran angeordneten Mit­ nehmerzapfen (16), wobei der Mitnehmerzapfen (16) durch Drehung des Antriebs­ elementes (14) in einer Richtung an die Betätigungsfläche (11) anläuft und die Rast­ nase (9) der Sperrklinke (5) aus der Rastnase (10) der Schloßfalle (2) aushebt, und wobei die in Öffnungsstellung befindliche Schloßfalle (2) die Sperrklinke (5) in der Aushebestellung hält, dadurch gekennzeichnet, daß der elektromotorische Antrieb (13) das Antriebselement (14) nur in der einen Richtung dreht, das Antriebselement (14) also nicht, auch nicht durch Federkraft, zurückgestellt wird, daß der Mitnehmer­ zapfen (16) nach erfolgtem Ausheben der Sperrklinke (5) an der Betätigungsfläche (11) vorbeiläuft, daß an der Sperrklinke (5) in Laufrichtung des Mitnehmerzapfens (16) gesehen mit Abstand hinter der Betätigungsfläche (11) eine Mitnehmer-Stopp­ fläche (18) angeordnet ist, die bei in Aushebestellung befindlicher Sperrklinke (5) in der Bewegungsbahn des Mitnehmerzapfens (16) liegt und diesen stoppt, bei in Ein­ fallstellung befindlicher Sperrklinke (5) jedoch außerhalb der Bewegungsbahn des Mitnehmerzapfens (16) liegt, und daß der elektromotorische Antrieb (13) durch das Anlaufen des Mitnehmerzapfens (16) an der Stoppfläche (18) abgeschaltet wird (Blockbetrieb).

2. Kraftfahrzeug-Klappenschloß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmerzapfen (16) gegenüber dem Antriebselement (14) über einen auf einen ge­ ringen Winkel, vorzugsweise einen Winkel von 45°, begrenzten Kreisbogen relativ beweglich ist, daß das Antriebselement (14) einen diese Relativbewegung des Mit­ nehmerzapfens (16) erlaubenden Freischnitt (20) aufweist und daß der Mitnehmer­ zapfen (16) mittels einer Feder (21) in die in Drehrichtung des Antriebselements (14) voreilende Endstellung (E) vorgespannt ist.

3. Kraftfahrzeug-Klappenschloß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (14) zwei in Richtung seiner Lagerachse hintereinander angeordnete Teilelemente (22, 23) aufweist und daß ein Teilelement (22) mit dem elektromotori­ schen Antrieb (13) fest gekuppelt ist und den Freischnitt (20) aufweist und das an­ dere Teilelement (23) den Mitnehmerzapfen (16) trägt.