DE19963043B4

DE19963043B4 - Verschluß für Türen oder Klappen an einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE19963043B4
Application number: DE19963043A
Authority: DE
Inventors: Matthias Koch; Ralf Höhn
Original assignee: Witte Velbert GmbH and Co KG
Current assignee: Witte Velbert GmbH and Co KG
Priority date: 1999-06-26
Filing date: 1999-12-23
Publication date: 2010-10-07
Anticipated expiration: 2019-12-24
Also published as: DE19963043A1

Abstract

Verschluss für Türen oder Klappen an einem Kraftfahrzeug, mit einem ersten, der Tür oder Klappe zugeordneten Verschlussteil (1) und mit einem zweiten, der Karosserie zugeordneten Verschlussteil (5), welche Verschlussteile beim Schließen der Tür oder Klappe miteinander verriegeln, wobei zur Aufbringung eines Anzugsmomentes mindestens eines der beiden miteinander in einer Spaltoffenstellung der Tür oder Klappe miteinander verriegelten Verschlussteile mittels eines Stellmotors von einer vorverlagerten Einfangstellung für das andere Verschlussteil in eine rückverlagerte Geschlossenstellung verlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das verlagerbare Verschlussteil (5) vor dem Verriegeln seine Einfangstellung verlässt, wenn die von einer Sensoranordnung (2, 3) ermittelte Schließgeschwindigkeit (V) der Tür oder Klappe (1) einen Grenzwert (V1) überschreitet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verschluss gemäß Gattungsbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren gemäß Gattungsbegriff des Anspruchs 11.
Einen derartigen Verschluss beschreibt die DE 198 23 261 A1 . Dort sitzt der Schließbügel eines Drehfallenverschlusses auf einem fest mit der Karosserie verbundenen Träger und kann motorgetrieben von einer Einfangstellung in eine Geschlossenstellung rückverlagert werden.
Aus der DE 195 37 045 A1 ist ein Verschluss bekannt, bei welchem eine Drehfalle eines ersten Verschlussteiles einen Schließbügel eines zweiten Verschlussteiles einfangen kann. Auch hier ist eine Spaltstellung vorgesehen.
Das Einfangen der beiden Verschlussteile erfolgt in einer Stellung, in welcher die Tür oder die Klappe noch teilgeöffnet ist. Die Tür oder die Klappe ist in dieser Position noch nicht in die Gummidichtung eingetreten, so dass die Schließbewegung bis in diese Spaltöffnungsstellung, in welcher die Verschlussteile in eine Verriegelungsstellung zueinander eintreten können, ohne nennenswerte Kraftaufbringung möglich ist. Das Schließen der Tür oder der Klappe erfordert keine schwungvolle Bewegung. Die zur Überwindung der Kompressionskräfte der Gummidichtung bei herkömmlichen Verschlüssen notwendige schwungvolle Schließbewegung kann wegen der vorgelagerten Einfangstellung entfallen. Haben die beiden Verschlussteile in der Spaltöffnungsstellung ihre Verriegelungsstellung eingenommen, was bspw. dadurch erfolgen kann, dass die Drehfalle den Schließbügel eingefangen hat, verfährt eines der beiden Verschlussteile aus der Einfangstellung in eine Geschlossenstellung und übt dabei ein Anzugsmoment auf die Tür oder Klappe aus. Bei dieser Verlagerung wird die Klappe bis in ihre Endstellung verlagert, wobei die Gummidichtungen komprimiert werden, so dass eine entsprechende Dichtung gegeben ist.
Das in die Einfangstellung verlagerte Verschlussteil ist zwar in der Lage, das mit geringer Geschwindigkeit auf es zu bewegte andere Verschlussteil einzufangen. Wegen der fehlenden dämpfenden Wirkung der Gummidichtungen besteht aber die Gefahr, dass dieses bei einem schwungvollen Zuschlagen der Tür oder Klappe Schaden nimmt.
Die DE 41 40 197 A1 beschreibt ein Verfahren zum Verstellen fremdkraftbetätigter Bauteile, wie Türen oder andere Karosserieverstellteile an Fahrzeugen, bei denen der Verstellbereich aus einem Hauptverstellbereich und mindestens einem Verriegelungsbereich besteht, die mit nur einem Verstellbefehl nicht vollständig durchfahren werden können.
Die DE 40 07 162 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Öffnen und Schließen von schwenkbaren Klappen, Hauben oder Türen, insbesondere zum Heben und Senken von Laderaumklappen, Heckklappen, Motorhauben und dergleichen von Kraftfahrzeugen. Die Vorrichtung weist ein Verstellorgan mit einem Zylinder und einem im Zylinder in Längsrichtung beweglichen Kolben mit einer Kolbenstange auf, deren Verstellbereich dem maximalen Öffnungswinkel der Klappe, Haube oder Tür entspricht.
Die US 4,033,616 A beschreibt einen Verschlussmechanismus für eine Tür eines Kraftfahrzeuges, bei dem ein hydraulisch betätigter, in einem Zylinder gelagerter Kolben vorgesehen ist. Dieser Verschluss besitzt zwei Verschlussteile, nämlich einen Schließkloben und eine mit dem Schließkloben zusammenwirkende Drehfalle.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den eingangs beschriebenen Verschluss gebrauchsvorteilhaft weiterzubilden.
Gelöst wird die Aufgabe durch einen Verschluss mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.
Der vom Anspruch 1 beschriebene Lösungsweg sieht vor, dass das verlagerbare Verschlussteil vor dem Verriegeln seine Eingangstellung verlässt, wenn die Schließgeschwindigkeit der Tür oder der Klappe einen Grenzwert überschreitet. Diese Lösung sieht insbesondere vor, dass der Verschluss mit einem Sensor zusammenwirkt. Der Sensor kann auf einen Mikrokontroller wirken oder von ihm angesprochen werden. Dieser Sensor tastet die Klappe oder Tür an geeigneter Stelle ab, um die Schließgeschwindigkeit zu ermitteln. Sodann wird in dem Kontroller die Schließgeschwindigkeit mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen. Überschreitet die Schließgeschwindigkeit den Grenzwert, so wird das verlagerbare Verschlußteil aus der Einfangstellung in Richtung der Geschlossenstellung rückverlagert, bevor eine Verriegelung eingetreten ist. Diese Rückverlagerung erfolgt bevorzugt mit einer erhöhten Geschwindigkeit, so daß sichergestellt ist, daß auch bei einem schwungvollen Schließen der Tür oder Klappe der Verschluß keinen Schaden nimmt. Das verlagerbare Verschlußteil kann seine Geschlossenstellung einnehmen und verriegelt erst dort in bekannter Weise mit dem anderen Verschlußteil, wobei zufolge der Beaufschlagung der Gummidichtung eine gedämpfte Verriegelung stattfindet. Der Sensor besitzt vorzugsweise einen Indexstreifen. Dieser Indexstreifen kann optisch oder magnetisch unterscheidbare Felder aufweisen, die von einem Sensor ausgelesen werden. Der Sensor kann dabei ein optischer Sensor oder ein Hall-Sensor sein. Durch das Vorbeifahren des Indexstreifens am Sensor wird eine Pulsfolge erzeugt. Diese Pulsfolge kann einem Mikrokontroller zugeführt werden, welcher aus der Pulsrate eine Schließgeschwindigkeit ermittelt. Es ist aber auch möglich, die Schießgeschwindigkeit analog zu ermitteln, bspw. dadurch, daß ein veränderbarer Widerstand vorgesehen ist, der seinen Wert in Abhängigkeit von der Öffnungsstellung der Türe oder Klappe ändert. Dann kann aus der Änderung des Widerstandes die Schließgeschwindigkeit ermittelt werden. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht einen Zeitgeber vor. Dieser Zeitgeber wird bei Überschreiten der Grenzgeschwindigkeit gestartet und veranlaßt ein Wiederausfahren des verlagerbaren Verschlußteiles in die Einfangstellung, wenn innerhalb der vorgegebenen Zeit keine Verriegelung der beiden Verschlußteile erfolgt ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betätigen einer Tür oder Klappe. In einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, daß das verlagerbare Schließteil eine dynamisch gesteuerte Einfangposition einnimmt. Diese Einfangposition kann zwischen ausgefahrener Einfangstellung und Geschlossenstellung liegen. Diese Verlagerungsstellung ist geschwindigkeitsabhängig. Wird die Klappe mit einer Schwenkgeschwindigkeit unterhalb einer ersten Grenzgeschwindigkeit geschlossen, so bleibt das verlagerbare Verschlußteil in der ausgefahrenen Einfangstellung. Überschreitet die Schwenkgeschwindigkeit der Klappe den ersten Grenzwert, so fährt das verlagerbare Verschlußteil in Richtung der Geschlossenstellung und bleibt dort in einer Zwischenstellung stehen, die geschwindigkeitsabhängig ist. Je höher die Schwenkgeschwindigkeit der Klappe ist, desto tiefer fährt das verlagerbare Verschlußteil in Richtung der Geschlossenstellung ein. Dabei kann auch vorgesehen sein, daß es die Geschlossenstellung überfährt und nach Einfangen des zweiten Verschlußteiles wieder in die Geschlossenstellung zurückfährt. Letzteres ist vorteilhaft, wenn die Klappe mit sehr viel Schwung geschlossen wird. Dann wird die Dämpfungswirkung der Gummidichtung in optimaler Weise genutzt. Die Grenzgeschwindigkeit, deren Überschreiten der Anlaß für das Einfahren des verlagerbaren Verschlußteiles ist, kann sehr gering sein. So ist es durchaus vorgesehen, daß schon eine geringfügige Bewegung der Klappe ausreicht, um das verlagerbare Verschlußteil ganz oder nur teilweise einzufahren. Es ist deshalb vorteilhaft, wenn die Grenzgeschwindigkeit einstellbar ist. Sie kann dann dem jeweiligen Anwendungsfall angepaßt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter Skizzen erläutert. Es zeigen:
1 in skizzierter Darstellung eine Kofferraumklappe mit zwei Verschlußteilen und Sensoranordnung in der Offenstellung;
2 die Anordnung in der Spaltoffenstellung;
3 die Anordnung in der Geschlossenstellung;
4 die Anordnung beim ”schwungvollen” Schließen, wenn die Schließgeschwindigkeit den eingestellten Grenzwert überschreitet; und
5 eine die dynamische Lage der Einfangposition des verlagerbaren Verschlußteiles zeigende Darstellung.
Die Kofferklappe 1 ist in bekannter Weise um eine Drehachse schwenkbar an der Karosserie gelagert.
Beim Schließen der Kofferklappe werden karosserieseitige oder klappenseitige Dichtungen zusammengedrückt, um eine Wasserdichtigkeit der Klappe zu erzielen. In der Geschlossenstellung wird die Kofferraumklappe 1 von zwei Verschlußteilen 4 und 5 gehalten, die eine Verriegelungsstellung miteinander eingehen. Das karosserieseitige Verschlußteil 5 kann bspw. einen Schließbügel 6 aufweisen. Das klappenseitige Verschlußteil 4 kann die bekannte Drehfalle aufweisen, welche ein Auffangmaul ausbildet, zum Einfangen des Schließbügels 6 und anschließendem Verschwenken bis in eine von einer Sperrklinge gehaltenen Verschlußstellung.
In der in 1 dargestellten Einfangstellung des Verschlußteiles 5 hat der Schließbügel 6 eine exponierte Stellung. Im Bereich des Klappenscharniers ist ein Indexstreifen 3 angeordnet. Er wird von der Klappe 1 mit verschwenkt. Ein karosseriefester Sensor 2 tastet diesen Streifen ab. Wird die Kofferraumklappe 1 ausgehend aus dieser Stellung langsam geschlossen, so laufen die ferromagnetischen Indexelemente 3 an einem, einen Hall-/oder optischen Sensor umfassenden Sensor 2 vorbei, so daß der Sensor 2 eine Pulsfolge erzeugt. Die zeitliche Pulsrate liegt dabei unterhalb einer Grenzgeschwindigkeit, so daß sich an der Position des Verschlußteiles 5 relativ zur Karosserie nichts ändert. Die Klappe 1 nimmt dann die in 2 dargestellte Spaltoffenstellung ein. Dabei hat das klappenseitige Verschlußteil 4 den Schließbügel 6 derart eingefangen, daß die Klappe in einer Spaltstellung S zur Karosserie verbleibt. Durch nicht dargestellte weitere Sensormittel wird diese Stellung an einen Kontroller übermittelt. Dieser Kontroller betätigt dann einen nicht dargestellten Stellmotor, um das karosserieseitige Verschlußteil 5 um einen Weg w derart zu verlagern, daß die Kofferraumklappe 1 in ihre Geschlossenstellung gezogen wird. Dabei wird die Strecke S des Spaltes zurückgelegt. Hinsichtlich auf die Ausgestaltung des karosserieseitigen Verschlußteiles wird auf die DE 198 23 261 A1 verwiesen.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die vom Sensor 2 abgegebene Pulsrate von einem Kontroller ausgewertet wird. Aus dieser Pulsrate wird ein Geschwindigkeitswert ermittelt. Dieser Geschwindigkeitswert wird mit einem im Kontroller abgespeicherten Grenzwert verglichen. Überschreitet der Geschwindigkeitswert diesen Grenzwert, so ist dies ein Zeichen dafür, daß die Kofferraum klappe 1 mit einer großen Geschwindigkeit V geschlossen wird, die ausreicht, um die Gummidichtungen zu komprimieren.
Stellt der Kontroller diese Geschwindigkeitsüberschreitung fest, so veranlaßt er den Stellmotor des Verschlußteiles 5 zur Verlagerung von der Einfangstellung (1) in die Geschlossenstellung (4), wobei das Verschlußteil 5 in vorzugsweise erhöhter Geschwindigkeit die Wegstrecke W zurücklegt. Die Verriegelung der beiden Verschlußteile 4, 5 erfolgt dann in der endgültigen Geschlossenstellung. Ferner kann ein in den Zeichnungen nicht dargestellter Zeitgeber vorgesehen sein. Dieser Zeitgeber wird gestartet, sobald der Kontroller eine Schließgeschwindigkeitsüberschreitung feststellt. Erfolgt dann nicht in der im Zeitgeber vorprogrammierten Zeit eine endgültige Verriegelung der beiden Verschlußteile 4, 5, so fährt das Verschlußteil 5 wieder in die in 2 dargestellte vorverlagerte Einfangstellung zurück.
Bei dem in 5 dargestellten Diagramm entspricht die Horizontalachse der Schwenkgeschwindigkeit des verlagerbaren Verschlußteiles. Die vertikale Achse entspricht der Einfangposition des Verschlußteiles. Bei geringen Geschwindigkeiten, die kleiner sind als eine erste Grenzgeschwindigkeit V1, entspricht die Einfangposition des verlagerbaren Verschlußteiles der Einfangstellung E. In dieser Stellung ist das Verschlußteil soweit ausverlagert, daß die Klappe im wesentlichen ohne Kompression der Dichtungen in eine Verriegelungsstellung bringbar ist. Überschreitet die Schwenkgeschwindigkeit die Grenzgeschindigkeit V1, so wird das verlagerbare Verschlußteil in Richtung der Geschlossenstellung G verlagert, damit die beiden Verschlußteile in einer zwischen der Stellung E und der Stellung G liegenden Zwischenstellung in Eingriff miteinander treten können. Die Grenzgeschwindigkeit V2 entspricht der Zwischenstellung des verlagerbaren Verschlußteils in der Geschlossenstellung. Überschreitet die Schwenkgeschwindigkeit die zweite Grenzgeschwindigkeit V2, so wird das verlagerbare Verschlußteil in eine Stellung verlagert, die tiefer liegt als die Geschlossenstellung G. Nach Einfangen des zweiten Schließteiles wird das Verschlußteil in die Stellung G zurückverlagert, damit die Klappenoberfläche mit der daran angrenzenden Karosseriefläche fluchtet.

Claims

Verschluss für Türen oder Klappen an einem Kraftfahrzeug, mit einem ersten, der Tür oder Klappe zugeordneten Verschlussteil (1) und mit einem zweiten, der Karosserie zugeordneten Verschlussteil (5), welche Verschlussteile beim Schließen der Tür oder Klappe miteinander verriegeln, wobei zur Aufbringung eines Anzugsmomentes mindestens eines der beiden miteinander in einer Spaltoffenstellung der Tür oder Klappe miteinander verriegelten Verschlussteile mittels eines Stellmotors von einer vorverlagerten Einfangstellung für das andere Verschlussteil in eine rückverlagerte Geschlossenstellung verlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das verlagerbare Verschlussteil (5) vor dem Verriegeln seine Einfangstellung verlässt, wenn die von einer Sensoranordnung (2, 3) ermittelte Schließgeschwindigkeit (V) der Tür oder Klappe (1) einen Grenzwert (V1) überschreitet.
Verschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (2) einen von der Tür oder Klappe mitverlagerten, insbesondere mit verschwenkten, Indexstreifen (3) abtastet.
Verschluss nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Indexstreifen (3) aus ferromagnetischen Werkstoffen besteht.
Verschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein Hall-Sensor ist.
Verschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließgeschwindigkeit optisch ermittelt wird.
Verschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzgeschwindigkeitswert in einem in einem Kontroller vorgesehenen Speicher festliegt.
Verschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Kontroller, welcher aus der vom Sensor (2) abgegebenen Pulsfolge einen Geschwindigkeitswert ermittelt und diesen mit einem voreingestellten Wert einer Grenzgeschwindigkeit vergleicht und bei einer Wertüberschreitung den Stellmotor strombeaufschlagt, welcher das zweite Verschlussteil in die Geschlossenstellung verlagert.
Verschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Zeitgeber, welcher nach Ablauf einer voreingestellten Wartezeit das rückverlagerte Verschlussteil wieder in die Einfangstellung vorverlagert.
Verschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussteile aus Drehfalle und Schließbügel bestehen.
Verschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das verlagerbare Verschlussteil auch über die Geschlossenstellung hinaus verlagerbar ist, um dort bei Überschreiten einer zweiten Grenzgeschwindigkeit (V2) die Einfangposition einzunehmen.
Verfahren zum Betätigen einer Tür oder einer Klappe an einem Kraftfahrzeug mit einem ersten, der Tür oder Klappe zugeordneten Verschlussteil (1) und mit einem zweiten, der Karosserie zugeordneten Verschlussteil (5), welche Verschlussteile beim Schließen der Tür oder Klappe miteinander verriegeln, wobei zur Aufbringung eines Anzugsmomentes mindestens eines der beiden miteinander in einer Spaltoffenstellung der Tür oder Klappe miteinander verriegelten Verschlussteile mittels eines Stellmotors von einer vorverlagerten Einfangstellung für das andere Verschlussteil in eine rückverlagerte Geschlossenstellung verlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Sensoranordnung (2, 3) die Schließgeschwindigkeit (V) der Tür oder Klappe (1) ermittelt wird und diese Schließgeschwindigkeit mittels eines Kontrollers mit einer Grenzgeschwindigkeit verglichen wird, wobei bei Überschreiten der Grenzgeschwindigkeit das verlagerbare Verschlussteil (5) aus seiner Anfangsstellung in Richtung seiner Geschlossenstellung verlagert wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlagerung in die Geschlossenstellung mit erhöhter Geschwindigkeit stattfindet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das verlagerbare Verschlussteil (5) nach Überschreiten einer Wartezeit, innerhalb welcher keine Verriegelung stattgefunden hat, wieder in die Einfangstellung ausfährt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das verlagerbare Verschlussteil beim Schließen der Klappe in eine Stellung zwischen Einfangstellung und Geschlossenstellung fährt, welche geschwindigkeitsabhängig ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen Einfangstellung und Geschlossenstellung liegende Einfangsposition mit zunehmender Schwenkgeschwindigkeit in Richtung der Geschlossenstellung wandert.