DE2326845C3 - Elektromagnetisch betätigbare Verriegelungseinrichtung für einen Kfz-Türverschluß - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetisch betätigbare Verriegelungseinrichtung für einen Kfz-Türverschluß mit Drehfalle, bei der der Verriegelungshebel über ein Gestänge mit einem drehbar gelagerten, zweiarmigen Schwenkhebel verbunden ist, dessen Arme mit den Ankern der parallel angeordneten Elektromagneten gekoppelt sind.

Aus der US-PS 29 59 238 ist eine solche elektromagnetisch betätigbare Verriegelungseinrichtung bekannt, bei der die vertikal nach unten aus den Elektromagneten hervorstehenden Anker an ihren freien Enden geschlitzt sind und mit diesen Schlitzen frei über die freien Enden des Schwenkhebels greifen. Die freien Enden der Hebel sind zur Herabsetzung der Stoßgeräusche bei Erregung der Magneten jeweils mit einem Kunststoffschlauch überzogen. Bei Verschwenken des Schwenkhebels ändert sich die wirksame Hebelarmlänge nicht wesentlich. Die Spulen der Elektromagnete sind so ausgelegt,

ίο daß sie zu Beginn des Ankerhubs bei Erregung der Magnete auch die für die Bewegung des Ankers erforderlichen Kräfte aufbringen können. Es ist allgemein bekannt, daß die Zugkraft, mit der die Spule eines Elektromagneten den Anker anzieht, in dem Maße zunimmt, wie der Anker in die Spule eintritt. Für den Rest des Ankerhubs sinii daher bei der bekannten Verriegelungseinrichtung die Spulen zu stark ausgelegt. Wegen der durch die Größe der Spulen bedingten Sperrigkeit der Elektromagnete muß daher die bekannte Verriegelungseinrichtung mit Abstand von dem Kfz-Türverschluß in der Tür angeordnet werden, und zwar an solchen Stellen, die /wischen Innenverkleidung und Außenblech hinreichend Raum bieten. Das dann erforderliche lange Gestänge /wischen dem Verriege-

J5 lungshebel in dem Kfz-Türverschluß und der Verriegelungseinrichtung führt /u Summierung der Fertigung^- ungenauigkeiten der einzelnen Bauteile, so daß die Wirksamkeit vermindert werden kann. Auch führt die Sperrigkeit da/u, daß die Verriegelungseinrichtung an solchen Stellen innerhalb der Tür angeordnet werden muß, die verhältnismäßig ungeschützt gegen Eindringen des Wassers sind.

Weiterhin ist eine elektromagnetisch belätigbare Verriegelungseinrichtung für einen Kfz-Türverschluß aus der US-PS 25 Ob 851 bekannt, die ebenfalls zwei parallel angeordnete Eleketromagnete aufweist, deren Anker mit den Α-men eines zweiarmigen Schwenkhebels über Zwischenstücke gekoppelt sind, die jeweils an dem freien Ende des zugeordneten Ankers und an einem Arm des zweiarmigen Schwenkhebels angeordnet sind. Der Schwenkhebel weist einen sich senkrecht zu den beiden Hebelarmen erstreckenden und von dem Schwenkhebel im Bereich der Schwenkachse ausgehenden Schaltarm auf, der bei Verschwenken des Schwenkhebels das Schaltelement eines Schalters betätigen kann.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verriegelungseinrichtung der vorstehend genannten Art zu schaffen, die ein vom Hubweg der Elektromagnetanker weitgehend unabhängiges, konstantes Drehmoment erzeugt.

Die^e Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Arme des Schwenkhebels an konvex gekrümmten Nocken det Anker anliegen, so daß während des Ankerhubs durch

S5 die Abwälzbewegung des Armes auf der Nocke sich die Hebelarmlänge verändert.

Bei Beginn des Ankerhubs, dem eine kleinere Zugkraft zugeordnet ist, ist die Hebelarmlänge arr größten. Wenn sich der Anker abwärts bewegt, nimm die Zugkraft zu, während durch die Abwälzbewegunj die Hebelarmlänge verkleinert wird. Das von dei Verriegelungseinrichtung erzeugte Drehmoment is daher im wesentlichen über dem gesamten Ankerhut konstant. Die Spulen der Elektromagnete brauchen in wesentlichen nur noch für den Aufbau des Felde: ausgelegt sein, das am Ende des Ankerhubs erforderlicl ist. Es kann daher der Drahtdurchmesser der Spuli wesentlich kleiner sein als bei den bekannten Verriege

lungseinriehtungen. Da die Verriegelungseinrichtung dann aber nicht mehr so sperrig ist, kann sie ohne weiteres in nächster Nähe des Kfz-Türverschlusses angeordnet oder mit diesem zu einer Bnugruppe vereinigt werden.

Um eine besonders sichere Führung aer Arme des Schwenkhebels bezüglich der Anker zu erreichen, ist vorzugsweise vorgesehen, daß die an den konvex gekrümmten Nocken der Anker anliegenden Arme des Schwenkhebels >n Schlitze der Anker greifen, die an ihren oberen Enden durch die Nocken geschlossen sind. In weilerer Ausgestaltung der Verriegelungseinrichtung ist es zweckmäßig, daß ein im Gehäuse angeordneter Schalter vorgesehen ist, und daß auf dem Schwenkhebel im Abstand angeordnete Schultern mit dem beweglichen Schaltelement des Schalters in Eingriff kommen können, wodurch der Schalter in Abhängigkeit vom Hin- und Herschwenken des Hebels beüiligt wird. Ein solcher Schalter kann in einer Schließanlage mit aufeinanderfolgendem .Schließen der Türen oder /ur Λη/eige der Schließstellung des Türverschlusses verwendet werden.

Um verschiedene Anbaulagen des Gehäuses an dem Kf/.-TürverschluB /u erreichen, ist es zweckmäßig, daß der Schwenkhebel innerhalb des Gehäuses auf einem Wellenabschnitt mii quadratischem Querschnitt gelagert ist, daß sich an den ersten Wellenabschnitt ein zweiter Wellenabschnitt mit kreisförmigem Querschnitt anschließt, der sich aus dem Gehäuse heraus erstreckt, und daß sich an dem freien Ende des zweiten Wellenabschniits eine Kurbel befindet, die mit dem Gestänge in Eingriff steht. Diese Anordnung ermöglicht durch ein einfaches Umstecken des Schwenkhebels auf dem zweiten Wellenabschnitt eine Änderung der Winkellage der Kurbel bezüglich des Schwenkhebels entsprechend der gewünschten Anbaulage. Der Schwenkhebel kann auf der Welle in vier verschiedenen Lagen angeordnet werden. Somit kann das Gehäuse in entsprechenden Stellungen an dem Türverschluß befestigt und die Verriegelungseinrichtung mit vcrschiedenen Türverschlußkonstruktionen verwendet werden. Insgesamt ermöglicht die Verriegelungseinrichtung eine flache, abgedichtete Bauweise, die den Einbau in der Tür auf einer der Fahrgastzelle zugewandten Seite der Bewegungsbahn des Fensters innerhalb der Tür gestattet, was einen zusätzlichen Schutz bedeutet.

Zur Abdichtung des Inneren der Verriegelungseinrichtung ist es von Vorteil, daß über einen Teil des zweiten Wellenabschnitts und einen aus dem Gehäuse herausragenden Teil einer in der Gehäusewandung befestigten Lagerbuchse eine gummielastische Ringdichtung gestreift ist.

Schließlich ist weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Erfindungsgedankens vorgesehen, daß das freie Ende des ersten Wellenabschnitts sich in eine im Gehäuse vorgesehene Sacklochbüchse hinein erstreckt, die an ihrem Boden zur Verringerung des axialen Spiels mit einer in das Innere des Gehäuses vorspringenden mittigen Einsenkung versehen ist.

Die Erfindung soll nun anhand der Zeichnung in einer Ausführungsform näher beschrieben werden. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht eines Kfz-Türverschlusses mit einer elektromagnetisch betätigbaren Verriegelungseinrichtung,

F i g. 2 eine Seitenansicht des Türverschlusses von der Außenseite der Tür her,

Fig.3 eine Aufsicht auf den Türverschluß und die Verriegelungseinrichtung,

Fig.4 eine Ansicht des Türverschlusses und der Verriegelungseinrichtung von der Innenseite der Türkante zur Rückseite des Fahrzeuges hin,

F i g. 5 eine vergrößerte Seitenansicht der Verriegelungseinrichtung, bei der Teile de^ Gehäuses entfernt sind, und

Fig.6 eine Seitenansicht der Verriegelungseinrichtung in Blickrichtung des Pfeils in Fig.5, wobei zur besseren Darstellung Teile fortgelassen sind.

Ein Kfz-lürverschluß 11 hat einen Rahmen 12 mit einer Basis 13 und einem sich hierzu in rechtem Winkel erstreckenden Flansch 14. Im vorliegenden Fall ist der Türvtrschluß II für eine rechte Vordertür vorgesehen, deren Innenseite 15 teilweise mit strichpunktierten Linien und deren Außenseite 16 mit strichpunktierten Linien dargestellt sind. Ein Teil der Scheibe 17 ist ebenfalls mit strichpunktierten Linien dargestellt, wobei zu bemerken ist, daß sich das Glas zwischen der Außenseite 16 der Tür und dem neben der Innenseite der Tür befindlichen Flansch 14 bewegt.

Die Drehfalle 18 kann in Eingriff mit einem mehl gezeigten Halter am Türrahmen und einer durch eine Feder in Eingriff mit der Drehfalle 18 gedrückten Sperrklinke 19 gebracht werden. Zum Entriegeln der Tür wird die Sperrklinke 19 außer Eingriff mit der Drehfalle 18 entweder durch eine Außentürbetäligungseinrichtung 21 oder eine Innentürbetätigungseinrichtung 22 gebracht. Diese Bctätigungseinrichiungen sind mit einem bei 24 an die Basis 13 angelenkten Zwischenhebel 23 verbunden; dieser trägt einen die Sperrklinke 19 berührenden Schieber 25, der den Anschlag im Uhrzeigersinn aus einer Stellung von Fig.4 schwenkt, um ihn von der Drehfalle 18 zurückzuziehen.

Der eine Nase 26 aufweisende Schieber 25 ist in F i g. 4 in seiner Entriegelungsstellung gezeigt, wobei die Nase 26 mit einem nach oben weisenden Arm 27 der Sperrklinke 19 fluchtet. In der Verriegelungsstellung wird der bei 28 am Zwischenhebel 23 angelenkte Schieber 25 aus seiner Stellung von Fig. 4 im Gegenuhrzeinersinn so geschwenkt, daß die Nase 26 nicht mehr mit dem Arm 27 fluchtet. Ein Hin- und Herschwenken des Zwischenhebels 23 bewegt daher den Schieber nur hin und her ohne Berührung mit dem Anschlag.

Für die Nase 26 ist ein Verriegelungshcbel 29 vorgesehen, der durch eine Übertotpunktfeder 30 in seiner verschobenen Stellung gehalten wird. Diese Führung ist U-förmig und ihr mittlerer Teil hat einen langgestreckten Schlitz 31, in dem die Nase 26 verschiebbar angeordnet ist. Ein Arm 32 des Verriegelungshebels ist bei 3i an den Flansch 14 angelenkt, während ein anderer Arm 34 bei 35 an einen im wesentlichen zum Flansch 14 parallelen Fortsatz 36 angelenkt ist. Der Verriegelungshebel 29 kann somit zwischen seinen mit ausgezogenen und strichpunktierten Linien gezeigten Stellungen in Fig. 2 hin- und hergeschwenkt werden, um den Schieber 25 zwischen dessen Entriegelungs- und Veniegelungsstellungen zu bewegen.

Der Verriegelungshcbel 29 kann entweder durch einen nicht gezeigten Drücker von der Türaußenseite her oder durch eine an der Türinnenscite angebrachte elektromagnetisch betätigbare Verriegelungseinrichtung 39 geschwenkt werden. Für das Verschwenken des Verriegelungshebels 29 von der Außenseite her weist der Arm 34 einen geschlitzten Abschnitt 37 auf, der mit dem an der Türaußenseite angeordneten Drückernok-

ken verbunden werden kann. Die Verriegelungseinrichtung 39 kann eine mit dem Arm 32 verbundene Stange 38 bewegen.

Die Verriegelungseinrichtung 39 weist ein Gehäuse 40 mit einer Grundplatte 41 und einer daran befestigten Abdeckung 42 auf. Die Grundplatte 40 ist im allgemeinen rechteckig mit einer Vielzahl von Befestigungsöffnungen 43 an entlang ihren Kanten verteilten Stellen. Zwei dieser Befestigungsöffnungen werden verwendet zum Befestigen der Verricgelungscinrich- to tung 39 an den Flansch 14 mit senkrecht verlaufender Längsachse des Gehäuses. Es ist ersichtlich, daß die Grundplatte 40 bei anderen Türverschlußmodellcn entlang der Kante 44 befestigt werden könnic.

Die Grundplatte 41 ist im allgemeinen flach, hat jedoch, wie in F-"ig.6 zu sehen, einen eingesenkten Abschnitt 45, in dessen Mine sich eine nach außen gepreßte Sacklochbüchsc 46 mit kreisförmiger Wand befindet. Die Abdeckung 42 ist etwas kleiner als die Grundplatte 40 und hai einen Flansch 47. der durch Nasen 48 an der Grundplatte befestigt ist. Die Abdeckung 42 hat einen eingesenkten, oberen Abschnitt 49 mit einer mit der Sacklochbüchsc 46 ausgefluchteten Öffnung. Eine Lagerbüchse 51 hat einen verkleinerten Abschnitt 52, der sich durch die Öffnung 50 erstreckt und mit dem die Öffnung 50 umgebenden Wandbcrcich verbunden ist, und einen vergrößerten Abschnitt 53 mit einer Schulter 54 außerhalb des Gehäuses.

Durch die Lagerbuchse 51 erstreckt sich drehbar eine Welle 55. Lin Abschnitt 56 dieser Welle innerhalb der Abdeckung 42 verjüngt sich, hat quadratischen Querschnitt und ist mit seinem freien Ende in der Sacklochbüchsc 46 drehbar gelagert. Die Sacklochbiichse kann eine millige Linsenkung 57 aufweisen, die das Ende der Welle berührt. Die Seiten der Welle können die Büchse längs ihrer Kanten berühren, um bei Drehung der Welle 55 den Reibungswiderstand auf ein Minimum zu bringen. An dem freien iiußeren linde der Welle 55 ist eine Kurbel 58 vorgesehen, die mil der den Verschlußmechanismus betätigenden Stange 38 verbau den ist. Eine Drehung der Kurbel 58 in I'ig. 2 im Uhrzeigersinn bewegt den Verschlußmcehanismus in seine Eniricgeliingssiellung, während eine Bewegung im Gegenuhrzeigersinn ihn in seine VerriegelungsMcllung bewegt. 4j

Über den quadratischen Abschnitt 56 der Welle 55 innerhalb des Gehäuses 40 ist ein zweiarmiger Schwenkhebel 59 geschoben. Der Schwenkhebel 59 hat ein Vierkantloch, mil dem er über die Welle 55 greift Die Arme 61, 62 hüben gerade, fluchtende Oberkiinlcn. die jedoch unlerhalb der Wcllcnachse liegen. Im Cichtlusc 40 sind unlerhalb des Schwenkhebels 59 zwei parallel ungeordnete Elektromagneten 61, 64 vorfüllen.

Die Anker 65 und 66 der l.lekiromagncic erstrecken » sich nach oben. Die oberen Abschnitte der Anker sind mil Schulzen 67, 68 versehen, in die die Arme 61, 62 eingreifen. In den oberen Abschnitten der Schlitze 67,68 sind /wei Nocken 69 bzw. 71 befestigt Diese Nocken sind konvex gekrümmt und so angeordnet, dall sic die μ oberen Kunlen der Arme 61, 62 an veränderlichen Punkten wahrend des Ankerhubs berühren.

Wenn sich ein Anker 61, 66 am oberen Ende seines Hubs bulmdei, berührt sein Nocken 69 bzw. 71 das äußere linde des Arms. Wenn sich jedoch der Anker 65 A* bzw. 66 ubwMrl\ bewegt, bewegt sich der Ikrülmings punkl mehr /ui Schwenkachse des Schwenkhebels 59 hin. bis der Nocken 6*4 bzw. 71 am I nde des Ankerhubs den Arm viel näher an der Schwenkachse berührt als zu Beginn. Es isl allgemein bekannt, daß die Zugkraft, mit der die Spule eines Elektromagneten den Anker 65 bzw. 66 anzieht, in dem Maße zunimmt, wie der Anker in die Spule eintritt. Da diese vergrößcrlc Kraft von einer Verkürzung des Momentenarms am Schwenkhebel 59 begleitet wird, ist das Ausgangsdrehmoment an der Kurbel 58 über die gesamte Länge des Hubs jedes Ankers 65 bzw. 66 im wesentlichen konstant.

Am Schwenkhebel 59 ist zwischen den Armen 61, 62 ein Einschnitt 72 vorgesehen. Ein Schalter 73, etwa ein Flip-Flop-Zungenschalter, ist im Gehäuse 40 angeordnet. Das als Zunge ausgebildete Schaltelement 74 des Schalters isl zwischen Schultern 75, 76 des Einschnitts 72 angeordnet. Während des Hin- und Herschwcnkens des Schwenkhebels 59 wird das Schaltelement 74 somit zwischen zwei Siellungen bewegt. Der Schalter könnic verwendet werden zum Anzeigen der Stellung des Türschloßmechanismus oder als ein Element in einem Folgeschloßsystem.

Auf dem Abschnitt 53 der Lagerbuchse 51 isl eine gummiartige Ringdichtung 77 angeordnet. Die Ringdichtung weist eine die Lagerbuchse 51 berührende, erste Dichtfläche 78 und eine die Welle 55 berührende, zweite Dichtfläche 79 auf. Die Ringdichtung 77 kann aufgeschoben werden.

Wie oben angegeben, kann das Gehäuse 40 in irgendeine von vielen Stellungen am Türverschliißmc· chanismus angebaut werden, je nach der Konstruktion des Mechanismus und den innerhalb der Tür vorgesehenen Zwischenräumen. Die Anpassungsfähigkeit wird durch die Tatsache begünstigt, daß der Schwenkhebel 59 in irgendeiner von vier um 90 versetzten Stellungen auf den Wcllcnabschnitt 56 angcordnei werden kann. Damit isl die Schwenksiellung der Kurbel 58 bezüglich des Gehäuses 40 einstellbar. Es isl insbesondere in I'ig. 1 und 4 zu beachten, daß die unmittelbare Anordnung des verhältnismäßig flachen Gehäuses 40 auf dem Türvcrschlußrahmen 12 die Anordnung der Verriegelungseinrichtung 39 im Schulzbereich der Scheibe 17 ermöglicht, wodurch ein zusätzlicher Schulz gegen Zerstörung durch Wasser gewährt wird.

Im Betrieb und unier der Annahme eines anfanglichen Zusiands, in dem sich der Verricgeliingshebel in seiner Eniricgcliingsslellung befindet, wie durch die ausgezogenen Linien in F1 g. 2 gezeigt, befindet sich der Schwenkhebel 59 in der in I■ i g.^r) gezeigten Stellung. Bei I-rregung ties I lekiromagneten 64 wird der Nocken 71 nach unicn gegen den Arm 62 gezogen. Dn in diesem Augenblick das itullere l.ndc des Nockens 71 den Arm 62 berührt, isl der Momenienarm verhältnismäßig grott, obwohl die magnetische /ugkrafl am Anker 66 verhältnismäßig schwach ist. Wenn der Schwenkhebel 59 sich /u verschwenken beginnt (der Anker 65 wird angehoben), wird der Abstand der Herührung von Nocken 71 und Arm 62 von der Schwenkachse des Schwenkhebels 59 immer kleiner. Diese Abnahme des Momenlcnarms wird bcgleiiei von einer vergrößerten magnetischen Zugkraft am Anker 66, so daß das durch die Kurbel 58 ausgeübte Drehmoment über den Hub im wesentlichen konstnnt ist. Die Teile kommen /ur Ruhe, wenn sieh der Anker 6b in seiner unteren Stellung und der Anker 65 in seiner oberen Stellung befindet; danach wird dann der Vcrricgeliingshebcl 29 durch die leder JO in seine Verricgelungssiellung gehallen. I Im die Teile in Ihre »niriegelte Stellung zurückzuführen, wird der Anker 65 nach unten zurückgezogen. Das von der Kurbel 58 niisgeübie Drehmoment ist wieder über den

Hub im wesentlichen konstant.

Es ist zu beachten, daß während des ersten Hubabschnittes jedes Ankers 65 bzw. 66 jede zwischen seinem zugeordneten Nocken 69 bzw. 71 und dem dem Nocken berührten Arm 61 bzw. 62 stattfindende

Gleitbewegung eine Reibungskraft au ist, das Verschwenken des Schwc unterstützen. Dies geschieht aufgrund die Arme 61 und 62 unterhalb der S Schwenkhebels 59 liegen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Elektromagnetisch betätigbare Verriegelungseinrichtung für einen Kfz-Türverschluß mit Drehfalle, bei der der Verriegelungshebel über ein Gestänge mit einem drehbar gelagerten, zweiarmigen Schwenkhebel verbunden ist, dessen Arme mit den Ankern der parallel angeordneten Elektromagneten gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (61, 62) des Schwenkhebels (59) an konvex gekrümmten Nocken (69, 71) der Anker (65, 66) anliegen, so daß während des Ankerhubes durch die Abwälzbewegung des Armes (61 bzw. 62) auf der Nocke (69 bzw. 71) sich die Hebelarmlänge verändert.

2. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an den konvex gekrümmten Nocken (69, 71) der Anker (65, 66) anliegenden Arme (61,62) des Schwenkhebels (59) in Schlit/c (67, 68) der Anker (65, 66) greifen, die an ihren oberen Enden durch die Nocken (69, 7J) geschlossen sind.

3. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Gehäuse (40) angeordneter Schalter (73) vorgesehen ist und daß auf dem Schwenkhebel (59) im Abstand angeordnete Schultern (75, 76) mit dem beweglichen Schaltelement (74) des Schilllers in Eingriff kommen können, wodurch der Schalter (73) in Abhängigkeit vom Hinlind Herschwenkendes Hebels betätigt wird.

4. Verriegelungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (59) innerhalb des Gehäuses (40) auf einem Wellenabschnitt (56) mit quadratischem Querschnitt gelagert ist, daß sich an den ersten Wellenabschnitt ein zweiter Wellenabschnitt mit kreisförmigem Querschnitt anschließt, der sich aus dem Gehäuse heraus erstreckt, und daß sich an dem freien Ende des zweiten Wellenabschnittcs eine Kurbel (58) befindet, die mit dem Gestänge (38) in Eingriff steht

5. Verriegelungseinrichtung nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß über einen Teil des /.weiten Wellenabschnittes und einen aus dem Gehäuse (40) herausragenden Teil einer in der Gehäusewandung befestigten Lagerbuchse (51) eine gummiclasiische Ringdichtung (77) gestreift ist.

6. Verriegelungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des ersten Wellenabschnittes (56) sich in eine im Gehäuse vorgesehene Sacklochbüchse (46) hineinerstreckt, die an ihrem Boden zur Verringerung des axialen Spiels mit einer in das Innere des Gehäuses vorspringenden mittigen Einsenkung (57) versehen ist.