DE19725416C1

DE19725416C1 - Drehfallenschloß, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE19725416C1
Application number: DE19725416A
Authority: DE
Inventors: Piotr Dipl Ing Szablewski
Original assignee: Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Current assignee: Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Priority date: 1997-06-17
Filing date: 1997-06-17
Publication date: 1999-01-21
Anticipated expiration: 2017-06-18
Also published as: ES2235344T3; BR9810523A; EP0991832B1; KR20010013868A; EP0991832A1; DE59812620D1; WO1998058146B1; CN1168883C; US6435573B1; WO1998058146A1; JP2002510367A; CN1260854A

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Drehfallenschloß der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art. Die Drehfalle nimmt in ihrer einen Drehendlage, nämlich ihrer Schließlage, ein Schließglied auf, wobei diese Schließlage von einer federbelasteten, schwenkbaren Klinke festgehalten wird. Dann befindet sich die Klinke in ihrer Sperrstellung. Wird die Klinke in eine die Drehfalle freigebende Freigabestellung überführt, so kann die Drehfalle durch eine Rückstellkraft in ihre andere Drehendlage, nämlich eine Offenlage überführt werden, wo sie das Schließglied frei gibt. In dieser Offenlage wird die federbelastete Klinke in eine Bereitschaftsstellung überführt, wo sie sich an der in ihrer Offenlage befindlichen Drehfalle abstützt und bereit ist, im Falle einer Rückdrehung der Drehfalle in ihre Schließlage bzw. eine vorausgehende Vorrastlage in ihre Sperrstellung bzw. Vorraststellung zur Drehfalle zu gelangen. Zur Verstellung der Klinke wird dabei ein Motor und ein Kraftspeicher verwendet. Der Motor wird wirksam, wenn - im Falle einer Zugangsberechtigung des Benutzers - eine zum Drehfallenschloß gehörende Handhabe betätigt wird.

Bei dem bekannten Drehfallenschloß (DE 42 21 671 A1) dient der Motor nur dazu, um die Klinke aus ihrer die Drehfalle festhaltenden Sperrstellung in eine die Drehfalle freigebende Freigabestellung zu überführen, während der Übergang der Klinke in eine die künftige Sperrstellung vorbereitete Bereitschaftsstellung von einem Kraftspeicher bewirkt wird, der als Rück stellfeder für die Rückführung eines zur Verstellung der Klinke dienenden Mitnehmers dient. In der Freigabestellung der Drehfalle entlädt sich bei dem bekannten Schloß der Kraftspeicher und führt den Mitnehmer wieder in eine die Sperrstellung der Drehfalle kennzeichnende Ausgangsposition zurück, während die Klinke zunächst in ihrer Bereitschaftsstellung bezüglich der noch in Offenlage befindlichen Drehfalle verbleibt.

Der Nachteil des bekannten Drehfallenschlosses besteht in dem verhältnis mäßig hohen Energieaufwand zum Betrieb des Motors. Der Motor muß nämlich nicht nur Energie zur Verstellung der Klinke und der zugehörigen Arbeitsglieder aufwenden, um sie aus der Sperrstellung in eine Freigabestel lung zu überführen, sondern er muß auch den Kraftspeicher aufladen, damit dieser nach dem Abschalten des Motors ausreichend Energie besitzt, um den zur Steuerung der Klinke dienenden Mitnehmer wieder in die Aus gangsposition zurückzuführen. Bei Verwendung des bekannten Drehfallen schlosses in einem Kraftfahrzeug kommt es im Crashfall zu Deformationen der Schloß-Bauteile, die zur Verstellung der Klinke aus der Sperrstellung in ihre Freigabestellung eine höhere Energie erfordern, andernfalls wäre das Drehfallenschloß motorisch nicht mehr betätigbar und die Insassen im Kraftfahrzeug gefangen. Das bekannte Drehfallenschloß erfordert starke Motoren, die nicht nur teuer, sondern auch platzverschwenderisch sind. Das ist wegen des begrenzten Raumes im Bereich eines Drehfallenschlosses störend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zuverlässig arbeitendes Drehfallenschloß der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art zu entwickeln, das mit auf einem niedrigen Energieneveau arbeitenden Motor auskommt und auch im Crashfall funktionsfähig bleibt. Dies wird erfindungs gemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angeführten Maßnahmen erreicht, denen folgende besondere Bedeutung zukommt.

Die Erfindung verlegt zunächst das Aufladen des Kraftspeichers durch den Motor in eine andere zeitliche Phase als die Verstellbewegung zur Umsteuerung der Klinke aus ihrer Sperrstellung in eine Freigabestellung bezüglich der Drehfalle. Die Umsteuerung der Klinke erfolgt während des Vorwärtstriebs des Motors, während die Aufladung des Kraftspeichers durch einen Rückwärtstrieb des Motors bewirkt wird. Der Energieaufwand für diese beiden Maßnahmen läuft daher nicht additiv ab, sondern getrennt, was die Verwendung auf niedrigerem Energieniveau arbeitender Motoren erlaubt. Solche Motoren sind preiswert und platzsparend. Außerdem wirkt der Kraftspeicher auf einen besonderen schwenkbaren Hebel, der beim Laden des Kraftspeichers durch einen Steuernocken beim Rückwärtstrieb des Motors in eine Ausgangsposition überführt wird, die der Bereitschafts stellung der Klinke entspricht. Wegen dieser Aufladewirkung des Kraftspei chers soll dieser Hebel nachfolgend kurz "Speicherhebel" bezeichnet werden. Unter normalen Umständen wirkt der Steuernocken beim Vorwärtstrieb des Motors in der Anfangsphase der Schwenkbewegung des Speicherhebels nur bremsend, bevor der Speicherhebel auf einen zur Klinke gehörenden Stellarm stößt und dadurch die beim Entladen des Kraftspeichers frei wer dende Energie zur Verstellung der Klinke nutzt. In einem Sonderfall, der z. B. bei einem Crash sich ergeben kann, fährt der Steuernocken gegen einen an der Klinke vorgesehenen Stellarm und unterstützt die Stellbewegung der Klinke aus ihrer Sperrstellung in ihre Freigabestellung. In diesem schwergängigen Fall stehen somit zwei verschiedene Energiequellen zur Verfügung, nämlich einmal die über den Speicherhebel frei werdende Energie des aufgeladenen Kraftspeichers einerseits und dann die durch den Motor während seines Vorwärtstriebs über den Steuernocken unmittelbar auf die Klinke einwirkende Motorenergie andererseits. Damit sind die vom Motor in zwei unterschiedlichen Betriebsphasen aufgebrachten Energien gleichzeitig für eine Verstellbewegung der Klinke nutzbar.

Weitere Maßnahmen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den An sprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. In den Zeichnungen ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel sowie in einer angedeuteten Alternative veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 die Draufsicht auf das Fallenschloß nach der Erfindung, wenn die Klinke sich in einer Sperrstellung befindet und die Drehfalle in ihrer Schließlage festhält,

Fig. 2 bis 4, anhand der wesentlichsten Bauteile des in Fig. 1 gezeigten Fallenschlosses, die durch die weiteren in Fig. 1 gezeigten Bauteile zu ergänzen sind, verschiedene andere Stellungen der Klinke und Arbeitslagen der Drehfalle bis zu deren Offenlage,

Fig. 5 und 6 die rückläufige Bewegung der wesentlichen Bauteile des Drehfallenschlosses, die zu einer Bereitschaftsstellung der federbela steten Klinke an der noch in ihrer Offenlage befindlichen Drehfalle führen,

Fig. 7 eine der Fig. 2 vergleichbare Betriebslage des erfindungsgemäßen Schlosses, wenn aufgrund eines Crashes od. dgl. die Betätigung der Klinke schwergängig ist,

Fig. 8 und 9 zwei weitere Arbeitsstellungen der Bauteile im Sonderfall von Fig. 7, wobei Fig. 9 die Stellungen und Lagen der Klinke und der Falle des in Fig. 4 und 5 gezeigten Normalbetriebs für diesen Sonderfall wiedergibt,

Fig. 10 schematisch ein Schaltbild einiger in Fig. 1 bis 9 gezeigter elektri scher Bauteile des Schlosses, und

Fig. 11 ein Steuerdiagramm der in Fig. 10 gezeigten elektrischen Schaltung, woraus der zeitliche Verlauf der Spannungen und ihre Zusammen hänge über eine Schaltlogik veranschaulicht sind.

Das Drehfallenschloß umfaßt ein hier bolzenförmig ausgebildetes Schließglied 10, das ortsfest an einem ruhenden Türholm einer Kraftfahrzeug-Karosserie befestigt und in den Figur zur Verdeutlichung in Schraffur hervorgehoben ist. Die anderen Bauteile des Drehfallenschlosses sind in einem Gehäuse 11 einer beweglichen Kraftfahrzeugtür angeordnet, zu denen insbesondere eine Drehfalle 20 gehört. Die Drehfalle 20 ist zwischen zwei Drehendlagen verdrehbar, von denen die eine in Fig. 1 und die andere in Fig. 6 gezeigt sind. Dazwischen gibt es noch eine Reihe weiterer wichtiger Zwischenlagen, die in den Fig. 2 bis 4 gezeigt sind. Die Drehfalle sitzt auf einer Achse 21 und steht unter der Wirkung einer sie belastenden Rückstellkraft, die auf verschiedene Weise zustande kommen kann und in den Figur durch einen Kraftpfeil 22 veranschaulicht ist. Die Rückstellkraft 22 ist bestrebt, die Drehfalle 20 in ihre aus Fig. 6 ersichtliche Drehendlage zu überführen, wo sie durch einen Anschlag 12 in definierter Lage gehalten wird.

Die Drehfalle 20 besitzt einen profilierten Radialausbruch 23, in welchen, beim Schließen der Kraftfahrzeugtür im Sinne des in Fig. 6 angedeuteten Schließbewegungs-Pfeils 13 das Schließglied 10 einfährt und die Falle 20 in die in Fig. 1 gezeigte eine Drehendlage bewegt. Dann ist die Kraft fahrzeugtür geschlossen, weshalb die in Fig. 1 gezeigte Lage der Drehfalle 20 als "Schließlage" zu bezeichnen ist. Ist die Drehfalle 20 in der anderen Drehendlage, die strichpunktiert auch in Fig. 4 bereits veranschaulicht ist, so ist das Schließglied 10 freigegeben, und es ist eine Relativbewegung des Schließglieds 10 gegenüber der Tür im Sinne des aus Fig. 4 ersichtlichen Bewegungspfeils 13' möglich. Dann ist das Schließglied frei und kann aus der Position 10 in den Radialausbruch 23 der Drehfalle 20 in seine Frei gabeposition 10' überführt werden. Damit erweist sich die in Fig. 5 oder 6 gezeigte Drehendstellung der Drehfalle 20 als "Offenlage".

Ein weiterer Bestandteil des Schlosses ist eine hier zweiarmig 31, 32 ausge bildete Klinke 30, die auf einer im Gehäuse 11 vorgesehenen Achse 34 schwenkbar angeordnet ist. Der eine Arm 31 der Klinke 30 wirkt mit der Drehfalle 20 zusammen und ist deshalb als "Arbeitsarm" zu bezeichnen, während der andere Arm 32 zur Steuerung verschiedener Verstellbewegungen der Klinke 30 genutzt wird und daher nachfolgend als "Stellarm" bezeichnet werden soll. Die Klinke 30 ist, ausweislich des Kraftpfeils 33 von Fig. 1, federbelastet und daher bestrebt, mit ihrem Arbeitsarm 31 nachgiebig gegen die Drehfalle 20 bewegt zu werden. In der Schließlage von Fig. 1 greift der Klinken-Arbeitsarm 31 in eine erste Flanke 24 der Drehfalle 20 ein und hält sie so gegen ihre Rückstellkraft 22 fest. Die Klinke 30 befindet sich also in Fig. 1 in ihrer sperrwirksamen Stellung, weshalb diese nachfolgend kurz "Sperrstellung" bezeichnet werden soll.

Diese Flanke 24 ist durch eine geeignete Profilierung des vorerwähnten Radialausbruchs 23 für das Schließglied 10 ausgebildet. Eine ähnliche Fest haltewirkung ergibt sich im dargestellten Ausführungsbeispiel auch dann, wenn in einer z. B. aus Fig. 3 ersichtlichen Zwischenlage der Drehfalle die Klinke 30, entgegen der dortigen Darstellung, frei wäre und daher mit ihrem Arbeitsarm 31 in eine weiter zurückgesetzte Flanke 25 der Drehfalle 20 einfahren würde, was in Fig. 3 gepunktet veranschaulicht ist. Auch dann wäre das Schließglied 10 noch in den Radialausbruch 23 der Drehfalle 20 gefangen. Dann würde sich die Drehfalle 20 in einer "Vorrastlage" befinden. Damit erweist sich die vorausgehend beschriebene Flanke 24, die in der vollen Schließlage der Drehfalle 20 von Fig. 1 wirk sam ist, als "Hauptrast-Flanke". Es versteht sich, daß noch andere Zwischen lagen der Drehfalle durch entsprechende zusätzliche Flanken in der Dreh falle 20 bestimmt sein könnten, in welche der Klinken-Arbeitsarm 31 je weils sperrwirksam einfällt, um die jeweilige Drehlage der Falle 20 zu sichern.

Im Schloßgehäuse 11 ist noch ein Gleichstrom-Motor 50 angeordnet, der über ein Getriebe 52, 53 für den Drehantrieb eines Steuernockens 51 dient. Im vorliegenden Fall sitzt auf der Motorwelle eine Schnecke 52, die in ein Schneckenrad 53 eingreift. Der Motor 50 ist über seine beiden im schematischen Schaltbild von Fig. 10 mit 54, 55 gekennzeichnete Lei tungen über einen zentralen Stecker 14 mit einer nicht näher gezeigten Steuerlogik in Verbindung, deren Wirkungsweise anhand des Steuerprogramms von Fig. 11 noch näher erläutert werden wird. Es gibt noch zwei weitere elektrische Bauteile (Sensoren) im Gehäuse 11, die ebenfalls an dem zen tralen Stecker 14 über ihre aus dem Schaltbild von Fig. 10 ersichtlichen Leitungen 17 bis 19 kontaktiert sind und auch mit dieser Steuerlogik zu sammenwirken. Diese Bauteile sind Sensoren 15, 16, die im vorliegenden Fall aus Mikroschaltern bestehen. Weil der eine Sensor 15 mit der Falle 20 zusammenwirkt, soll er nachfolgend kurz "Fallensensor" genannt werden, während der andere Sensor 16, weil er mit einem noch näher zu beschrei benden Hebel 40 zusammenwirkt, in analoger Weise als "Hebelsensor" be zeichnet werden soll.

Der Hebel 40 ist auf der gleichen Achse 34 wie die Klinke 30 angeordnet und steht unter der Wirkung eines Kraftspeichers 60. Der Kraftspeicher 60 übt eine im Sinne des Pfeils 61 von Fig. 1 veranschaulichte Speicherkraft auf den Hebel 40 aus, weshalb dieser nachfolgend kurz "Speicherhebel" bezeichnet werden soll. Der Kraftspeicher 60 ist im dargestellten Ausfüh rungsbeispiel als Druckfeder ausgebildet, deren eines Federende sich ortsfest 62 im Gehäuse 11 abstützt und dessen anderes Federende auf den Speicher hebel 40 wirkt. In der Schließlage der Drehfalle von Fig. 1 stützt sich der Speicherhebel 40 an dem Steuernocken 51 ab, weshalb die auf ihn wirkende Kraft 61 des geladenen Kraftspeichers 60 sich nicht entladen kann. Der Speicherhebel 40 befindet sich in seiner Schwenk- Endlage bei maximal geladenem Kraftspeicher 60.

Geht man von der Schließlage der Drehfalle in Fig. 1 aus, wo die Kraft fahrzeugtür geschlossen ist, so muß zum Öffnen der Tür eine nicht näher gezeigte Handhabe betätigt werden, was mechanisch oder, im vorliegenden Fall, bevorzugt elektrisch erfolgen kann. Diese Handhabe ist mit in die bereits erwähnte Steuerlogik schaltungsmäßig integriert. Eine solche Handha be kann durch elektrische oder mechanische Mittel zwischen einem wirksa men und unwirksamen Zustand verstellt werden. Das ist z. B. bei einem Schließzylinder durch Schlüsselbetätigung von der Türaußenseite oder durch Riegelbetätigung auf der Türinnenseite möglich, wo die Bauteile im Schließ zylinder zwischen einer sogenannten gesicherten oder entsicherten Stellung bzw. noch einer weiteren sogenannten supergesicherten Stellung überführt werden. Davon könnte auch beim vorliegenden Drehfallenschloß Gebrauch gemacht werden. Es gibt aber auch andere Möglichkeiten, z. B. elektroni sche Mittel, mit denen sich der Benutzer als "berechtigt" ausweisen muß, die Kraftfahrzeugtür öffnen zu dürfen. Wenn der Benutzer seine Zugangsbe rechtigung nachgewiesen hat, kann die Handhabe mechanisch, oder, wie gesagt, elektronisch wirksam gesetzt werden. Dann ist eine Betätigung der Handhabe erfolgreich und setzt, wie anhand der Fig. 11 näher erläutert werden soll, den zunächst ruhenden Motor 50 in seinen durch den Bewe gungspfeil 56 veranschaulichten Vorwärtstrieb.

Ausweislich der in Fig. 10 gezeigten Schaltung kommt man bei der elektri schen Steuerung mit fünf Pins aus, die durch die vorerwähnten Leitungen 54, 55 und 17 bis 19 repräsentiert sind. Fig. 11 zeigt in zeitlicher Abhän gigkeit die elektrischen Ansteuerungen von vier dieser Pins 54, 55, 17, 19 entlang der dort eingezeichneten Zeitachse t. Der fünfte Pin 18 ist im Steuerprogramm von Fig. 11 nicht dargestellt, weil er, wie Fig. 10 zeigt, ständig unter einer negativen Spannung steht. Die oberste Kurve 45 ist die Steuerkurve der Handhabe. Die Betätigung der Handhabe wirkt auf die Steuerlogik ein.

Im Zeitpunkt t0 von Fig. 11 soll die Handhabe betätigt werden, wozu es zu einem aus der Kurve 45 ersichtlichen Impuls 46 kommt, dessen Länge von der Betätigungsdauer abhängt. Die Steuerlogik spricht bei t0 auf den von der Handhabe ausgelösten Impulsbeginn an und setzt den Pin 54, der bis dahin auf der, wie in Fig. 11 angedeutet, auf negativem Potential lag, im Zeitpunkt t1 auf ein positives Potential. Die Zeitdifferenz zwischen t0 und t1 beträgt nur wenige Mikrosekunden. Diese Rückwirkung zwischen der Handhabe gemäß Steuerkurve 45 über die Steuerlogik auf den Pin 54 ist in Fig. 11 durch einen Wirkpfeil 47 veranschaulicht.

Im Zeitpunkt t1 sind, ausweislich der Fig. 11, die beiden Pins 54, 55 auf unterschiedlichem Potential, weil der andere Pin 55 des Motors 50 auf negativem Potential verbleibt. Dadurch wird der Motor 50 in Betrieb gesetzt und es kommt zu dem bereits vorerwähnten Vorwärtstrieb 56 in Fig. 1 und 2. Bei der Bewegung 56 gleitet der Steuernocken 51, wie aus Fig. 1 und 2 zu ersehen ist, entlang der mit einem geeigneten Steuer profil 41 versehenen Innenkante des Steuerhebels 40. Dieses Steuerprofil 41 ist in seinem Anfangsabschnitt zunächst kreiskonform zum Drehweg des Steuernockens 51 auf dem Schneckenrad 53 geformt, weshalb solange zunächst, trotz der auf ihn wirkenden Speicherkraft 61, es zunächst zu keiner Bewegung des Speicherhebels 40 kommt. Im Verlauf des weiteren Vorwärtstriebs 56 gelangt der Steuernocken 51 aber auf mehr radial verlau fende Bereiche des Steuerprofils 41, weshalb der Speicherhebel 40 von der auf ihn wirkenden Kraft 61 zunehmend auf den dritten Arbeitsarm 31 zu, im Sinne des Pfeils 43, verschwenkt wird.

In der Schließlage der Drehfalle 20 von Fig. 1 ist der Hebelsensor 16 in seiner aus Fig. 10 ersichtlichen, die elektrischen Kontakte lösenden Position; d. h. der Mikroschalter 16 ist geöffnet. Dafür dient im Ausfüh rungsbeispiel von Fig. 1 die dem Steuerprofil 41 gegenüberliegende Außen kante 42 des Speicherhebels 40. Alternativ könnte dies aber auch durch einen am Schneckenrad 53 vorgesehenen und in Fig. 1 strichpunktiert ange deuteten Steuervorsprung 57 geschehen, der in der aus Fig. 1 ersichtli chen Ausgangs-Drehposition das Betätigungsglied am Fallensensor 15 einge drückt hält. Eine solche vom Motortrieb über das Schneckenrad 53 be stimmte Schaltposition des Fallensensors 15 läßt sich besonders präzise ausführen. Diese Ausgangs-Drehposition des Schneckenrads 53 kann auch durch einen ortsfesten Drehanschlag 58 im Schloßgehäuse 11 bestimmt sein, gegen welchen ein am Schneckenrad 53 vorgesehener radialer Finger 59 anstoßen kann. Diese Anschlagwirkung bei 58, 59 ist aber nicht zwingend erforderlich; es könnte normalerweise hier ein Spalt vorgesehen sein, der Geräusche bei den Steuerbewegungen der Bauteile vermeidet. Wie Fig. 11 zeigt, sind nämlich im Zeitraum vor t0 die beiden Pins 54, 55 des Motors auf gleichem negativen Niveau; die elektrischen Leitungen des Motors sind kurzgeschlossen, weshalb der Motor steht.

Bei der angenommenen Schwenkbewegung 43 des Speicherhebels 40 aufgrund des Vorwärtstriebs des Steuernockens 51 wird, wie Fig. 2 verdeutlicht, das Betätigungsglied des Hebelsensors 16 freigegeben; was in Fig. 11 zum Zeitpunkt t2 geschehen soll. Der bis dahin auf positivem Potential liegende Pin 17 der Schaltung in Fig. 10 gelangt auf das negative Niveau des Pins 18, was aber zunächst keine weiteren Wirkungen hat.

In Fig. 2 ist es an der Stelle 35 zu einer Berührung zwischen den beiden Bauteilen 30, 40 gekommen. Während bisher der Steuernocken 51 die auf den Steuerhebel 40 wirkende Kraft 61 des Kraftspeichers 60 von der Klinke 30 abgehalten hat, wird nun die Kraft 61 über die Berührungsstelle 35 auf den Klinken-Arbeitsarm 31 übertragen und der Stellarm 32 von da ab im Sinne des aus Fig. 3 ersichtlichen Schwenkpfeils 36 verschwenkt. Das heißt, daß der bis dahin mit der Drehfalle 20 an der Hauptrast-Flanke 24 ruhende Klinken-Arbeitsarm 31 zunehmend ausgehoben wird. Dies ist in der aus Fig. 3 ersichtlichen Schwenkposition der Klinke 30 gerade er reicht; der Arbeitsarm 31 der Klinke 30 hat die Falle freigegeben, weshalb sich diese weiter in Richtung auf ihre Offenlage von Fig. 5 bewegen kann. In Fig. 3 wird das Betätigungsglied des Fallensensors 15 immer noch von einem geeigneten Drehfallen-Steuerprofil 26 gedrückt und daher in der aus Fig. 10 ersichtlichen Öffnungsposition seiner Kontakte gehalten, d. h., daß am Pin 19 der Schaltung von Fig. 10 ein positives Potential anliegt, wie aus der untersten Kurve im Steuerdiagramm von Fig. 11 zu ersehen ist. Diese Wirkung des Steuerprofils 26 lag natürlich auch in den vorausgehenden Drehstellungen von Fig. 1 und 2 vor.

Das ändert sich erst in der ausgezogen in Fig. 4 gezeichneten Grenzstellung. Die Drehfalle 20 hat sich unter der Wirkung ihrer Rückstellkraft 22 soweit verdreht, daß das Betätigungsglied des Fallensensors 15 vom zugehörigen Steuerprofil 26 freigegeben wird. Der in Fig. 10 geschlossene Kontakt des Fallensensors 16 setzt den Pin 19 auf das negative Potential des Pins 18, was dem Zeitpunkt t3 im Steuerprogramm von Fig. 11 entspricht. Die Klinke 30 ist in Fig. 4 durch die Speicherkraft 61 bereits in ihre Schwenkendstellung gelangt, weshalb die Klinke 30 und der Speicherhebel 40 von da ab zunächst ruhen. Der Steuernocken 51 ist bis zum Zeitpunkt t3 im Sinne des Pfeils 56 weitergedreht worden und hat dabei den Speicher hebel 40 verlassen.

Die zum Drehfallenschloß gehörende Steuerlogik spricht auf die Umsteuerung des Fallensensors 15 im Zeitpunkt t3 von Fig. 11 an und setzt die beiden zum Motor 50 gehörenden Pins 54, 55 nach kurzer Reaktionszeit, nämlich im Zeitpunkt t4 von Fig. 11, auf spiegelbildliches Potential. Dies ist durch die doppelten Wirkpfeile 48 in Fig. 11 veranschaulicht. Der Pin 54 wird auf negatives und der Pin 55 auf positives Potential geschaltet. Dies be wirkt, daß der bis dahin drehangetriebene Motor 50 aufgrund der Gegen spannung zunächst bremst. Das soll in der in Fig. 4 gezeigten Drehstellung des Steuernockens 51 gerade erreicht sein. Danach aber kehrt sich die Drehung des Motors um, so daß es zu dem durch den Drehpfeil 56' in Fig. 4 und 5 ersichtlichen Rückwärtstrieb des Motors und damit des Steuer nockens 51 kommt. In der Zwischenzeit ist die Drehfalle 20 aufgrund der auf sie wirkenden Rückstellkraft 22 in ihre volle, in Fig. 4 strichpunk tiert verdeutlichte Offenlage gekommen, die es erlaubt, die Kraftfahrzeugtür zu öffnen. Das Schließglied 10 kann seinen Radialausbruch 23 in der Drehfalle 20 verlassen; es kommt zu der durch den Pfeil 13' in Fig. 4 veranschaulichten Öffnungsbewegung, die das Schließglied in seine Freigabe position 10' gelangen läßt.

In Fig. 5 befindet sich die Drehfalle 20, bei geöffneter Kraftfahrzeugtür, immer noch in der Offenlage, die durch den bereits erwähnten Anschlag 12 bestimmt ist, Währendessen hat aber der Motor den Steuernocken 51 weiter rückwärtsgedreht 56'. Der Steuernocken 51 ist wieder gegen das Steuerprofil 41 des Speicherhebels 40 gefahren und hat diesen im Sinne des Schwenkpfeils 43' von Fig. 5 zurückgeschwenkt. Dadurch wird vom Motor 50 eine der Speicherkraft 61 entgegengerichtete Arbeit verrichtet und der Kraftspeicher 60 zunehmend geladen. Der Motor 50 braucht aber während dieses Rückwärtstriebs 56' keine andere Arbeit mehr zu leisten, weshalb die ganze Motorenergie zur Aufladung des Kraftspeichers 60 genutzt werden kann. Die Klinke 30 bleibt in Ruhe, obwohl auf sie, auch in Fig. 5, die bereits erwähnte Federkraft 33 einwirkt. Dies liegt daran, daß der Klinken-Arbeitsarm 31 mit seinem Sperrzahn 37 sich an dem bereits vorausgehend erwähnten Steuerprofil 26 der Drehfalle 20 abstützt. Die von der Klinke 30 ausgeübte Federkraft 33 drückt also den Sperrzahn 37 an die Steuerfläche 26 elastisch an. Die federbelastete Klinke befindet sich in Fig. 5 und auch in Fig. 6 in einer "Bereitschaftsstellung", wo sie zwar radial mit ihrem Sperrzahn 37 in entsprechende Flanken der Dreh pfeile 20 einfallen möchte, aber durch das Fallen-Steuerprofil 26 an dieser Stelle daran zunächst gehindert ist.

In Fig. 6 hat der Steuernocken 51 aufgrund seiner Rückwärtsbewegung 56' den Speicherhebel 40 wieder in seine der Fig. 1 entsprechende Ausgangs position zurückgeführt. Dadurch ist das Betätigungsglied am zugehörigen Hebelsensor 16 betätigt worden. Dies kann, wie schon im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnt wurde, beim Ausführungsbeispiel durch die Außenkante 42 des Speicherhebels geschehen; alternativ könnte aber dazu auch wieder ein drehfest auf dem Schneckenrad 53 sitzender Steuervorsprung 57 verwen det werden. Durch seine Betätigung öffnet der Hebelsensor 16 wieder seine Kontakte, wie in Fig. 10 zu erkennen ist. Die Verbindung zum Pin 18 wird unterbrochen und der Pin 17 kommt, wie aus der vorletzten Kurve im Zeitpunkt t5 zu erkennen ist, wieder auf positives Potential. Diese Spannungsänderung wird von der Steuerlogik ausgewertet und es kommt nach kurzer Reaktionszeit, nämlich im Zeitpunkt t6 von Fig. 11, zu einer Potentialänderung am Pin 55 des Motors 50. Diese Wirkung der Steuerlogik ist in Fig. 11 durch einen Wirkpfeil 49 veranschaulicht. Der Pin 55 kommt auf negatives Potential, wie das Steuerprogramm von Fig. 11 zeigt. Beide zum Motor 50 gehörenden Pins 54, 55 haben also wieder gleiches, nämlich negatives Potential, weshalb der Motor 50 kurzgeschlossen ist und bremst. Es kommt daher zu einem exakten Motorstillstand, ohne daß Endanschläge wirksam werden müßten.

Fig. 6 zeigt einen solchen Endzustand bei geöffneter Tür. Der Kraftspeicher 60 ist wieder voll geladen. Es steht eine maximale Speicherkraft 61 zur Verfügung. Während der Speicherhebel 40 sich in seiner Ausgangsposition befindet, die auch bei geschlossener Tür vorliegt, befindet sich die Klinke 30 in ihrer beschriebenen Bereitschaftsstellung, solange sich das Schließglied in seiner Freigabeposition 10' außerhalb der Drehfalle 20 befindet. Falls bei geöffneter Tür versehentlich die Handhabe noch einmal betätigt werden sollte, sorgt die Steuerlogik für einen Leerlauf des Motors 50. Das wird nämlich von der Steuerlogik daran erkannt, daß der Fallensensor 15 an der Falle 20 unbetätigt bleibt.

Wie Fig. 6 verdeutlicht, kann die auf die Klinke 30 wirkende Federkraft 33 durch ein Federglied 27 erzielt werden, welches zwischen der Klinke 30 und dem Speicherhebel 40 wirksam ist. Man kann dazu eine zweischenke lige Drehfeder verwenden, die an der gemeinsamen Achse 34 der Klinke 30 und des Speicherhebels 40 befestigt ist und mit ihren beiden Schenkeln 28, 29 den Klinken-Arbeitsarm 31 einerseits und den Speicherhebel 40 andererseits im Gegeneinanderbewegungssinne zueinander treibt. Daran sind diese beiden Bauteile 40, 31 deswegen gehindert, weil der Speicherhebel 40 am Steuernocken 51 und die Klinke 30 am Fallen-Steuerprofil 26 an liegen.

Letzteres ändert sich erst dann wieder, wenn die Tür geschlossen wird und das Schließglied 10' im Sinne des Schließbewegungs-Pfeils 13 von Fig. 6 gegen die Flanke 24 im Radialausbruch 23 der Drehfalle 20 fährt und diese, der Rückstellkraft 22 entgegen, wieder zurückdreht. Die in ihrer Bereitschaftsposition stehende Klinke 30 kann nun, in Abhängigkeit vom Ausmaß der Fallendrehung, entweder an der Flanke 25 der Vorrast oder an der Flanke 24 der Hauptrast einfahren und dadurch die bereits eingangs erwähnte Vorrastlage oder die aus Fig. 1 ersichtliche endgültige Schließlage erreichen. Damit ist der Arbeitszyklus beendet.

Wie aus den Fig. 1 bis 6 zu entnehmen ist, wird der Steuernocken 51 beim Vorwärts- und Rückwärtstrieb 56, 56' des Motors in dem mit 44 in Fig. 6 gekennzeichneten Zwischenraum zwischen dem Speicherhebel 40 und dem Klinken-Stellarm 32 hin- und herbewegt. Dabei kommt beim Vorwärtstrieb 56 nur eine passive Stellbewegung des Nockens 51 am Spei cherhebel 40 zustande und keine Wechselwirkung zwischen dem Nocken 51 und der Klinke 30. Es ergab sich eine aktive Wechselwirkung zwischen dem Steuernocken 51 und dem Speicherhebel-Profil 41 lediglich in der in Fig. 5 geschilderten Rückschwenkbewegung 43'. Das gilt allerdings nur für den in den Fig. 1 bis 6 geschilderten Normalfall und nicht für den nunmehr anhand der Fig. 7 bis 9 noch zu erläuternden Sonderfall.

Der in Fig. 7 gezeigte Sonderfall zeigt eine Drehlage der Drehfalle, die den in Fig. 2 geschilderten Verhältnissen beim Normalfall entspricht. Der Unterschied besteht aber darin, daß hier die Schwenkbewegung 36 vom Klinken-Stellarm 32 schwergängig ist, was z. B. durch einen vorausge henden Crash des Kraftfahrzeugs sich ergeben haben kann. Es liegt zwischen dem Sperrzahn 37 der Klinke 30 und der Flanke 24 im Ausbruch 23 der Falle 20 eine so hohe Reibung vor, daß die im Zusammenhang mit Fig. 2 geschilderte Speicherkraft 61 des Speicherhebels 40 nicht ausreicht, um über die Berührungsstelle 35 die Klinke 30 aus der Drehfalle 20 heraus heben zu können. Auch wenn die Bauteile 20, 40, 30 trotz der auf sie wirkenden Öffnungskräfte 22, 61 in diesem Sonderfall zunächst ruhen, kann der Motor den Steuernocken 51 im Zwischenraum 44 weiter laufen lassen. In Fig. 7 ist zu erkennen, daß der Steuernocken 51 durch seine Vorwärtsbewegung 56 den Speicherhebel 40 verlassen hat und sich zuneh mend dem Klinken-Stellarm 32 annähert.

In Fig. 8 ist gerade eine Grenzsituation erreicht, wo der Steuernocken 51 aufgrund seiner Weiterbewegung 56 das an der Innenkante des Klinken- Stellarms 32 vorgesehene Steuerprofil 39 erreicht hat und sich daran entlang weiterbewegt, wie aus Fig. 9 zu entnehmen ist. Bei dieser Weiterdrehung 56 übt der Steuernocken 51 eine zusätzliche, aus Fig. 8 ersichtliche Öff nungskraft 63 aus, die additiv zu der über die Berührungsstelle 35 vom Speicherhebel 40 ausgeübte Speicherkraft 61 hinzukommt. Diese nunmehr praktisch verdoppelte Energie reicht aus, um die Hemmung der Bauteile zu überwinden und die gewünschte Schwenkbewegung 36 auf die Klinke 30 auszuführen.

Dieser Erfolg ist in Fig. 9 veranschaulicht. Der Klinken-Arbeitsarm 31 hat die bis dahin zunächst strichpunktiert verdeutlichte Lage der Drehfalle verlassen und ist unter der Wirkung ihrer Rückstellkraft 22 in ihre ausgezo gen gezeichnete Offenlage gelangt. Das Schließglied ist in seine Freigabepo sition 10' überführbar.

Die Fig. 9 beschreibt Verhältnisse, die analog zu derjenigen des in Fig. 4 geschilderten Normalfalls ist. Die Übereinstimmung besteht nämlich darin, daß in Fig. 9 und in Fig. 4 das Betätigungsglied des Fallensensors 15 freigegeben worden ist und daher von da ab die Umsteuerung des Motors mit seinem bereits im Zusammenhang mit Fig. 5 beschriebenen Rückwärts triebs 56 einsetzt. Ein Vergleich zeigt aber, daß der Motor im Sonderfall von Fig. 9 das Schneckenrad 53 um einen beträchtlich größeren Winkelbetrag 64 weiterbewegt hat als in der dem Normalfall entsprechenden Situati on von Fig. 4. Diesem Winkelbetrag 64 entspricht ein entsprechend größerer Energieaufwand, der vom Motor 50 im Sonderfall aufgebracht und zum Öffnen der schwergängigen Drehfalle 20 genutzt worden ist. Ein Vergleich zwischen Fig. 4 und 9 zeigt, daß im Sonderfall von Fig. 9 auch der Kraft speicher 60 sich wesentlich mehr entladen hat und daher auch hier eine zusätzliche Energie zum Öffnen der Drehfalle 20 durch die Speicherkraft 61 aufgebracht worden ist. All dies ist möglich bei sparsamer Energieaus beutung am Motor 50; der Motor kann schwach und damit raumsparend ausgebildet sein.

Die in Fig. 9 gezeigte Endlage des Vorwärtstriebs 56 vom Steuernocken 51 kann auch dadurch beendet werden, daß ein weiterer Drehanschlag 38 wirksam geworden ist. Der bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähn te Finger 59 am Schneckenrad 53 ist mit dem Drehanschlag 38 zur Anlage gekommen und hat dadurch in jedem Fall die Weiterdrehung des Motors 50 gestoppt. Die Steuerlogik kann also hilfsweise auch auf diese Anschlagsi tuation ansprechen und diese elektrischem Wege, z. B. durch eine entspre chend hohe Energieaufnahme des Motors, im Anschlagfall bemerken. Von da ab setzt in jedem Fall die Umsteuerung des Motors 50 und damit der bereits im Zusammenhang mit Fig. 4 und 5 geschilderte Rückwärtstrieb 56' des Steuernockens 51 ein, der auch in diesem Sonderfall schließlich zu der dem Normalfall entsprechenden Bereitschaftsstellung der Klinke 30 von Fig. 6 bei Offenlage der Drehfalle 20 führt. Dabei kommt es wieder zum Laden des Kraftspeichers 60, das beim Sonderfall von Fig. 9 gegenüber der in Fig. 5 geschilderten Rückwärtsbewegung 56' über einen entsprechend größeren Winkelbereich erfolgt.

Bezugszeichenliste

10

Schließglied (Aufnahmeposition in

20

)

10

'Freigabeposition von

10

11

Schloßgehäuse

12

Anschlag für

20

13

Schließbewegungs-Pfeil zwischen

10

' und

10

13

'Öffnungsbewegungs-Pfeil zwischen

10

und

10

'

14

zentraler Stecker bei

11

15

erster Sensor, Fallensensor

16

zweiter Sensor, Hebelsensor

17

Leitung von

15

, Pin

18

Leitung von

15

und

16

, Pin

19

Leitung von

16

, Pin

20

Drehfalle

21

Achse von

20

22

Pfeil der Rückstellkraft für

20

23

Radialausbruch in

20

, Aufnahme von

10

24

Flanke in

23

, Hauptrast

25

Vorrastflanke an

20

26

Steuerprofil an

20

für

15

bzw.

37

27

Federglied zwischen

30

und

40

28

erster Schenkel von

27

29

zweiter Schenkel von

27

30

Klinke

31

Arbeitsarm von

30

32

Stellarm von

30

33

Pfeil der Federkraft auf

30

34

Achse für

30

und

40

35

Berührungsstelle zwischen

31

,

40

36

Schwenkbewegungs-Pfeil von

31

37

Sperrzahn an

31

38

zweiter Drehanschlag für

59

(

Fig.

9

)

39

Steuerprofil an

32

(

Fig.

8

,

9

)

40

Speicherhebel

41

Steuerprofil an

40

42

Außenkante von

40

43

Pfeil der Schwenkbewegung von

40

43

'Pfeil der Rückschwenkbewegung von

40

44

Zwischenraum zwischen

32

,

40

45

Kurve des Spannungsverlaufs bei Handhabenbetätigung (

Fig.

11

)

46

Betätigungsimpuls der Handhabe (

Fig.

11

)

47

Wirkpfeil bei t0/t1 zwischen

45

,

54

(

Fig.

11

)

48

doppelter Wirkpfeil bei t3/t4 zwischen

19

/

54

und

19

/

55

49

Wirkpfeil bei t5/t6 zwischen

17

/

55

50

Gleichstrommotor

51

Steuernocken

52

Getriebeteil, Schnecke

53

Getriebeteil, Schneckenrad

54

erste Leitung von

50

, Pin

55

zweite Leitung von

50

, Pin

56

Bewegungspfeil des Vorwärtstriebs von

51

56

'Bewegungspfeil des Rückwärtstriebs von

51

57

alternativer Steuervorsprung an

53

58

erster Drehanschlag für

59

Finger an

53

60

Kraftspeicher

61

Speicherkraft von

60

62

ortsfestes Federende von

60

63

motorisch erzeugte Öffnungskraft an

32

(

Fig.

8

)

64

Winkelbereich der Weiterdrehung von

51

im Sonderfall (

Fig.

9

)
tZeitachse
t0Zeitpunkt der Handhabenbetätigung
t1Zeitpunkt für Beginn des Vorwärtstriebs
t2Zeitpunkt, wo

16

schließt
t3Zeitpunkt, wo

15

schließt
t4Zeitpunkt, wo Rückwärtstrieb

56

von

50

beginnt
t5Zeitpunkt, wo

16

öffnet
t6Zeitpunkt, wo Rückwärtstrieb

56

von

50

endet

Claims

1. Drehfallenschloß zwischen einem beweglichen und einem ruhenden Teil, wie einer Tür, einer Klappe oder Haube, insbesondere bei Kraft fahrzeugen,
mit einem Schließglied (10) an dem einen Teil, wie dem ruhenden Türholm einer Kraftfahrzeug-Karosserie,
und mit einer Drehfalle (20) an dem anderen Teil, wie einer bewegli chen Kraftfahrzeugtür,
wobei die Drehfalle (20) zwischen zwei Drehendlagen verdrehbar ist und
in der einen Drehendlage, nämlich ihrer Schließlage, und ggf. einer Zwischenlage, nämlich ihrer Vorrastlage, das Schließglied (10) aufnimmt
und in ihrer Schließ- sowie Vorrastlage von einer federbelasteten (33), schwenkbaren Klinke (30) gegen eine die Drehfalle (20) in die andere Drehendlage, nämlich ihre Offenlage, belastende Rückstellkraft (22) festgehalten wird,
aber in ihrer Offenlage das Schließglied (10) freigibt (10'),
und mit einem vorzugsweise elektrisch antreibbaren Motor (50) zur Verstellung der Klinke (30) zwischen der die Drehfalle (20) festhalten den Sperrstellung und einer die Drehfalle (20) freigebenden Stellung,
wobei die federbelastete Klinke (30) sich in einer Bereitschaftsstellung an der in ihrer Offenlage befindlichen Drehfalle (20) abstützt (26),
und mit einem Kraftspeicher (60),
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kraftspeicher (60) auf einen schwenkbaren (43, 43') Speicher hebel (40) wirkt, der diese Speicherkraft (61) zwar wenigstens in der Endphase seiner durch eine Entladung des Kraftspeichers (60) bewirkten Schwenkbewegung (43) auf die Klinke (30) überträgt, um diese zu verschwenken,
aber der Speicherhebel (40) in der Sperrstellung der Klinke (30) und während der Anfangsphase der Schwenkbewegung (43) des Speicher hebels (40) sich an einem vom Motor (50) drehangetriebenen (56, 56') Steuernocken (51) abstützt,
und daß der Motor (50) zwischen zwei Endpositionen von einer elektro nischen Steuerlogik in beiden Drehrichtungen (56, 56') antreibbar ist,
nämlich einerseits in einen den Kraftspeicher (60) entladenden Vor wärtstrieb (56), wo der Steuernocken (51) der speicherhebelseitig veranlaßten Schwenkbewegung (36) der Klinke (30) folgt bzw. diese unterstüzt,
und andererseits in einen den Kraftspeicher (60) wieder aufladenden Rückwärtstrieb (56'),
wo der Steuernocken (51) die Klinke (30) frei gibt, gegen den Speicher hebel (40) fährt und diesen in eine Ausgangsposition überführt.

2. Drehfallenschloß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuernocken (51) beim Vorwärts- und Rückwärtstrieb des Motors (50) in einem Abstandsraum (44) zwischen dem Speicherhebel (40) einerseits und einem Stellarm (32) der Klinke andererseits hin- und hergedreht (56, 56') wird.

3. Drehfallenschloß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherhebel (40) und die Klinke (30) zwar auf einer gemein samen Achse im Schloßgehäuse (11) schwenkgelagert sind, aber im Betriebsfall wenigstens phasenweise getrennt schwenkbeweglich (36; 43, 43') sind.

4. Drehfallenschloß nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbelastung (33) der Klinke (30) zugleich auf den Speicherhebel (40) wirkt und Klinke (30) sowie Speicherhebel (40) im Gegeneinanderbewegungssinne zueinander treibt.

5. Drehfallenschloß nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Sensor (Fallensensor 15) die Drehlage der Drehfalle (20) überwacht und dann (t1) anspricht,
wenn die Drehfalle (20) aus ihrer Schließlage sich soweit weiterbewegt hat, daß sie von der Klinke (30) nicht mehr an einer Weiterdrehung (22) in ihre Offenlage gehindert werden kann,
wobei dieser Fallensensor (15) im Ansprechfall auf die Steuerlogik einwirkt, um den Motor (50) in den Vorwärtstrieb (56) zu schalten.

6. Drehfallenschloß nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Sensor (Hebelsensor 16) die Position des Speicherhebels bzw. des Steuernockens überwacht und dann (t4) anspricht,
wenn der vom Rückwärtstrieb (56') des Motors (50) bewegte Steuer nocken (51) in seine der Bereitschaftsposition der Klinke (30) entspre chende Ausgangsposition gelangt ist,
wobei der Hebelsensor (16) im Ansprechfall auf die Steuerlogik ein wirkt, um den Rückwärtstrieb (56') des Motors (50) zu stoppen.

7. Drehfallenschloß nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Endpositionen des Motors (50) bzw. seines Getriebes (52, 53) zusätzlich durch Drehendan schläge (58, 38) begrenzt sind.