DE3744135A1 - Elektrisch betaetigbares schloss zur anwendung in fahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisch betätigbares Schloß für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge.

Es sind Schlösser für Fahrzeuge bekannt, bei denen ein oder mehr elektrische Betätigungsorgane vorgesehen sind, im allgemeinen Gleichstromkleinmotoren, mittels denen entsprechende Kinematiken antreibbar sind, um das Schloß aus einer Teilschließposition, erreicht durch manuelles Zuschlagen, in eine Position des vollständigen Schließens zu bewegen, und um ein Öffnen infolge eines Kommandos zu bewirken, gegeben beispielsweise mittels Schlüssel, Taster oder Handgriff.

Das bekannte oben kurz beschriebene Schloß weist einige Nachteile auf. Vor allem ist es im allgemeinen zu teuer, sowohl hinsichtlich der Gestehungskosten der elektrischen Komponenten als auch hinsichtlich der großen Kompliziertheit auch der mechanischen Teile (Hebelgestänge, Getriebe usw.), was zu erheblichen Herstellungskosten, Montagekosten und Prüfkosten führt.

Andererseits muß ein solches Schloß die mechanische Betätigung im Falle einer Panne ermöglichen, etwa im Falle einer Störung des Bordnetzes des Fahrzeuges. Dies bedingt den Einsatz von höchstentwickelten Getrieben, die praktisch elektrische Betätiger und die entsprechenden kinematischen Ketten für die eigentlichen Schließorgane (Gabel und Sperre) zu verwenden ausschließen. Diese Kinematiken ermöglichen es nicht, die mechanische Funktionsfähigkeit im Falle einer elektrischen Störung wiederherzustellen, wenn dies in einer Zwischenposition auftritt, etwa zwischen der erwähnten Teilschließposition und der Komplettschließposition.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fahrzeugschloß zu schaffen, das die genannten Nachteile des bekannten Schlosses, die oben genannt wurden, nicht aufweist.

Diese Aufgabe wird gemäß vorliegender Erfindung bei einem Schloß, das die im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale aufweist, durch die in seinem Kennzeichen genannten Merkmale gelöst.

Die Unteransprüche definieren zweckmäßige und/oder vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Nachstehend soll die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden, wobei es sich versteht, daß Abweichungen von diesem im Rahmen der Erfindung liegen. Auf die Zeichnungen wird Bezug genommen.

Fig. 1 ist eine Ansicht eines Schlosses für eine am Heck eines Fahrzeuges angeordnete Kofferraumklappe, ausgeführt gemäß der Erfindung, und die

Fig. 2, 3, 4 und 5 sind Teilansichten des Schlosses nach Fig. 1 in unterschiedlichen Funktionsstellungen.

In Fig. 1 ist das Schloß in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichnet. Es umfaßt in an sich bekannter Weise ein Außengehäuse 2, befestigt an einer hinteren Wandung 3 der Fahrzeug-Kofferraumklappe. Auf dem Gehäuse 2 sind mittels zugeordneter Gewindebolzen 4 bzw. eine Gabel 6 und eine Sperre 7 befestigt. Die Gabel 6 weist einen ersten Zinken 8 auf, versehen mit einer Endkappe 9 aus Kunststoffmaterial, und einen zweiten Zahn 10, der zusammen mit dem ersten eine Ausnehmung 11 begrenzt, die dazu bestimmt ist, sich an einem zylindrischen Paßstück bekannter Bauart einzuhängen, das an der Karosserie 14 des Fahrzeugs mittels eines Tragbleches 15 befestigt ist. Die Sperre 7 ist mit einem Endzahn 16 versehen, der in Wirkverbindung mit einer Nase 17 der Gabel steht, um diese in der Schließposition zu verriegeln, wie dies weiter unten erläutert werden wird.

Die Gabel 6 steht unter der Wirkung einer Schraubenfeder 18, die auf den Bolzen 4 gewickelt ist und die Tendenz hat, die Drehposition entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 1 (Schloß offen) aufrechtzuerhalten, derart, daß ein Vorsprung 63 der Gabel 6 zusammenwirkt mit einem festen Anschlag 62, befestigt am Gehäuse 2 des Schlosses 1; eine zweite Schraubenfeder 19, deren Wickel auf dem Bolzen 5 der Sperre sitzt, spannt diesen in Uhrzeigerrichtung vor, so daß der Endzahn 16 der Sperre 7 in Kontakt mit der Gabel 6 gehalten wird.

Das Schloß 1 umfaßt einen Elektromotor 23 mit nur einer Drehrichtung, der über ein Untersetzungsgetriebe 24 eine Kurbel 25 antreibt, verbunden mit einem ihrer Enden mit einer Ausgangswelle 26 des Untersetzungsgetriebes 24. Dieses Untersetzungsgetriebe 24 umfaßt im einzelnen ein Schneckenrad 27 und ein Zahnrad 28 von größerem bzw. kleinerem Druchmesser, aufgekeilt auf einen Getriebezapfen 29 und im Eingriff mit einer Schnecke 30 auf der Ausgangswelle 31 des Elektromotors 23 bzw. mit einem Führungsrad 32, aufgekeilt auf die Ausgangswelle 26.

Das Führungsrad 32 weist auf seiner Seitenfläche 33 einen peripheren ringförmigen Vorsprung 34 auf, der mit einer äußeren Ausnehmung 35 versehen ist und auf dem bewegliche Kontaktlamellen 36 bzw. 37 eines Paares von Mikroschaltern 38, 39 laufen, welche Schalter einander diametral gegenüber sind und in einem Schaltkreis für die elektrische Ansteuerung des Motors 23 liegen, der von üblichem Aufbau ist und daher nicht dargestellt wurde.

Am exzentrischen Ende 40 der Kurbel 25 ist eine Stange 44 langgestreckter Form angelenkt, die mittels eines Zapfens 45 nahe einem entgegengesetzten Ende 46 mit schrägem Profil mit einem Hebel 47 gelenkig verbunden ist. Die Stange 44 weist auf ihrer oberen Seitenkante 48 eine Nockenbahn 49 auf, deren Funktion später erläutert wird.

Der Hebel 47 ist mit einem Langloch 50 versehen, eingebracht gegen das dem Zapfen 45 entgegengesetzte Ende und gleitbeweglich auf dem Zapfen 4; der Zapfen 45 ist gelenkig relativ zum Zapfen 4, der festsitzt, mittels einer Schraubenfeder 53, die ihn derart unter Vorspannung setzt, daß der Zapfen 4 das obere Ende des Langlochs 50 einnimmt. Der Hebel 47 weist ferner in zentraler Position einen Vorsprung 54 abgerundeter Form auf, der zusammenwirkt mit einem zylindrischen Zapfen 55, getragen von der Gabel 6. Der Vorsprung 54 weist einen Endabschnitt 54 a in Form einer Nockenbahn auf für einen noch zu erläuternden Zweck.

Auf dem Gehäuse 2 ist mittels eines festen Zapfens 56, nahe dem Zapfen 4 angeordnet, ein Steuerhebel 57 angelenkt, der im wesentlichen die Form eines J hat, indem er einen langgestreckten Arm 58 im wesentlichen in Vertikalrichtung und einem gekrümmten Arm 59 (besser in Fig. 3 sichtbar) zum Zusammenwirken mit einem Endabschnitt 60 an einem zylindrischen Vorsprung 61 der Sperre 7 aufweist. Der Arm 58 ist nach oben hin gelenkig mit einem Lenker 64 verbunden, der ihn mit einem oberen Ende 65 eines Verbindungselementes 66 verbindet, versehen mit einem unteren Ende 67 in Hakenform, dazu bestimmt, mit dem zylindrischen Vorsprung 61 der Sperre 7 zusammenzuwirken. Das Verbindungselement 66 trägt zentral einen Zapfen 68, gleitverschieblich längs eines vertikalen Langlochs 69 des Gehäuses 2.

Das Schloß 1 wird vervollständigt durch einen Zapfen 70, befestigt am Gehäuse 2 außerhalb des Hebels 57 in Richtung auf die hintere Kante 3 des Kofferraumdeckels, und einen Mikroschalter 71, befestigt an der Karosserie 14 und versehen mit einem Stößel 72, der nach oben ragt und dazu bestimmt ist, mit der genannten Unterkante 3 zusammenzuwirken.

Das Schloß arbeitet wie folgt:

In Fig. 1 ist das Schloß 1 in Öffnungsposition dargestellt. Wird die Kofferraumklappe manuell zugedrückt, stößt die hintere Kante 3 der Klappe gegen den Abschnitt der Karosserie 14, mit der sie schließen soll, und die Kappe 9 des Zahnes 8 wirkt mit dem Gegenstück 13 zusammen und bewirkt eine erste Teildrehung der Gabel 6 im Uhrzeigersinn um den Zapfen 4 und gegen die Wirkung der Feder 18. Gleichzeitig, wie deutlich in Fig. 2 erkennbar, aktiviert die Kante 3 der Klappe den Mikroschalter 71, welcher den Elektromotor 23 unter Spannung setzt, welcher über das Untersetzungsgetriebe 24 die Drehung der Kurbel 25 in Gegenuhrzeigerrichtung bewirkt. Die Kurbel 25 verlagert die Stange 44 (nach rechts in Fig. 2), was den Hebel 47 um den Zapfen 4 drehen läßt, wobei der Vorsprung 54 des Hebels 47 auf dem Zapfen 55 der Gabel 6 zum Aufsitzen kommt.

Mit fortgesetzter Drehung bestimmt der Hebel 47 das vollständige Schließen der Gabel 6, die das Gegenstück 13 mit ihrer Ausnehmung 11 derart umschließt, daß die zweite Zinke 10 der Gabel 6 das Lösen der Kofferraumklappe verhindert. Diese Position der Gabel 6 wird stabil gehalten durch die Wirkung des Aufsitzens der Sperrklinke der Sperre 7 (Fig. 3) auf einer Seitenkante des Vorsprungs 17 der Gabel 6. Im einzelnen ist in Fig. 3 gestrichelt eine Überwegposition dargestellt, die das korrekte Einfallen der Sperre 7 begünstigt, wobei die Gabel 6 sich in einer Drehlage in Uhrzeigerrichtung befindet, die jenseits derjenigen liegt, die notwendig ist für das Garantieren dieses Aufsitzens. In dieser Überwegposition legt sich die Endkante 46 mit Schrägprofil der Stange 44 gegen den festen Zapfen 70. Eine letzte Drehung des Motors 23 endet in einer Arretierposition, in Fig. 3 mit ausgezogenen Linien dargestellt, und festgelegt durch die Betätigung des Mikroschalters 39, dessen Kontaktlamellen 37 in die Ausnehmung 35 des Ringvorsprungs 34 einfallen, was zu einem Freikommen des Vorsprungs 54 vom Zapfen 55 der Gabel 6 führt. Dies führt dazu, daß die Stange 44, welche sich mit ihrem Schrägprofil 46 auf dem Zapfen 70 abstützt, eine Translationsbewegung des Hebels 47 (nach oben und rechts in Fig. 3) gegen die Wirkung der Feder 53 bewirkt, an deren Ende der Zapfen 4 das untere Ende des Langlochs 50 dieses Hebels 47 erreicht. Sobald nun der Kontakt des Zapfens 55 auf dem Vorsprung 54 fehlt, dreht sich die Gabel 6 geringfügig in Gegenuhrzeigerrichtung unter der Wirkung der Feder 18, bis sich der Vorsprung 17 sperrend gegen den Zahn 16 der Sperre 7 legt.

Das Öffnen des Schlosses 1 kann erzielt werden durch elektrische Betätigung des Motors 23 in bekannter Weise, ausgehend von der Schließposition der Fig. 3, beispielsweise mittels eines Tasters am Armaturenbrett des Fahrzeugs, oder mittels eines Schlüssels oder mittels eines Tasters am Griff der Kofferraumklappe.

Der Motor 23, der immer noch in gleicher Drehrichtung umläuft, setzt erneut die Kurbel 25 in Umdrehung, welche die Stange betätigt, deren schräges Endprofil 46 immer noch in Kontakt mit dem Zapfen 70 unter der Wirkung der Feder 53 gehalten wird. Die Stange 44 wirkt über ihr eigenes Nockenbahnprofil 49 mit dem Zapfen 68 des Verbindungselementes 66 zusammen und bewirkt eine Verlagerung nach oben (aus der gestrichelten Position in die mit ausgezogenen Linien in Fig. 4 dargestellte Position); das untere Ende 67 des Verbindungselementes 66, das hakenförmig ist, zieht den Vorsprung 61 der Sperre 7 nach oben, was eine freie Drehung der Gabel 6 entgegen der Uhrzeigerrichtung ermöglicht, welche in die Öffnungsposition unter der Wirkung der Feder 18 dreht. Die Drehung des Motors 23 setzt sich fort und fördert alle Elemente des Schlosses 1 in die in Fig. 1 dargestellte Position, bis schließlich die Ausnehmung 35 des Ringvorsprungs 34 in Ausfluchtung mit dem Mikroschalter 38 gelangt, der die elektrische Anspeisung des Motors 23 unterbricht.

Im Falle einer Störung des Bordnetzes des Kraftfahrzeuges auch während des Schließ- oder Öffnungsvorganges mit elektrischer Betätigung sind alle Funktionen des Schlosses manuell realisierbar.

Das Schließen des Schlosses 1 läßt sich manuell einfach durch Aufdrücken der Kofferraumklappe erreichen, was eine Drehung in Uhrzeigerrichtung der Gabel 6 durch die Wirkung des Auftreffens des Zahnes 8 auf das Gegenstück 13 bewirkt, mit einer hinreichenden Größe, um das Verriegeln der Sperre 7 an dem Vorsprung 17 der Gabel zu erzielen. Da der Zeitpunkt, zu dem eine solche Panne auftreten kann, nicht vorhersagbar ist, kann sich der Hebel 47 in irgendeiner der Positionen abweichend von der der Fig. 1 befinden (z.B. in der nach Fig. 2), in einer Position also, in der sein Vorsprung 54 die Passage des Zapfens 55 verhindert und somit das vollständige Verdrehen der Gabel 6 in die Schließstellung. In einem solche Falle kann der Zapfen 55 mit dem Abschnitt 54 a des Vorsprungs 54 zusammenwirken und eine Verlagerung nach oben gegen die Wirkung der Feder 53 herbeiführen.

Das Öffnen des Schlosses 1 läßt sich, ausgehend von der vollständigen Schließstellung (Fig. 3) oder irgendeiner Zwischenposition mittels Einwirkung auf den Hebel 57 durch einen Schlüssel oder von Hand erzielen, wobei eine Drehung im Uhrzeigersinne um den Zapfen 56 durchgeführt wird, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist.

Diese Drehung bewirkt eine Verlagerung nach oben des gekrümmten Armes 59 des Hebels 57, welcher mit dem Vorsprung 61 der Sperre 7 zusammenwirkt und das Lösen der Sperre bewirkt. Eine solche Operation genügt für das Öffnen des Schlosses 1, wenn es sich in der vollständigen Schließposition befindet, wie dies mit ausgezogenen Linien in Fig. 3 dargestellt ist. Der gekrümmte Arm 59 wirkt jedoch mit einer Innenkante auf das untere Ende des Hebels 47 und bringt ihn in die Position nach Fig. 5, falls er sich nicht bereits in dieser Position befindet. Auf diese Weise und da man nicht den Zeitpunkt kennen kann, zu dem eine elektrische Panne eintritt, und welches die tatsächliche Position des Hebels 47 ist, kommt der Zapfen 55 aus dem Gegenstück des Vorsprungs 54 frei, und die Gabel kann in die Öffnungsposition drehen. Gleichzeitig betätigt der Arm 58 des Hebels 57 über den Lenker 64 das Verbindungselement 66, das in analoger Weise sich in einer Position befinden kann, die abweicht von der in Fig. 5 (beispielsweise in der nach Fig. 4), was die Wiedereinnahme der Normallage der Sperre 7 verhindert und damit ein nachfolgendes Schließen des Schlosses 1 verhindert.

Aus dem Studium der Merkmale des Schlosses 1 gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Vorteile evident, die man erreichen kann. Insbesondere lassen sich das elektrische Schließen und Öffnen in einfacher und wenig raumaufwendiger Weise realisieren. Darüber hinaus sind Notfallmanöver mit manueller Betätigung in beliebiger Zwischenposition des stillstehenden Schlosses 1 möglich.

Im Rahmen der Erfindung sind Abweichungen von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel möglich. Insbesondere kann ein solches Schloß 1 auch in bequemer Weise bei den Einstiegstüren eines Fahrzeuges verwendet werden.

Claims (11)

1. Elektrisch betätigbares Schloß zur Anwendung in Fahrzeugen, umfassend:
ein an einem beweglichen Teil einer Fahrzeugkarosserie befestigbares Außengehäuse,
eine um einen bezüglich des Außengehäuses festen Zapfen drehbare Gabel mit einer Ausnehmung, dazu bestimmt, sich in einem Gegenstück, das an einem festen Teil des Fahrzeugs befestigt ist, in einer Schließposition der Gabel zu verankern,
eine in Wirkverbindung mit der Gabel stehende Sperre zum Sichern der genannten Schließposition,
Betätigungsmittel zum Zusammenwirken mit der Gabel und der Sperre zum Bewirken des Öffnens oder Schließens des Schlosses,
Motormittel, umfassend einen nur in einer Drehrichtung umlaufenden Elektromotor und ein Untersetzungsgetriebe für die Steuerung der genannten Betätigungsmittel, und
Steuermittel für die genannten Motormittel zum Bewirken einer aufeinanderfolgenden Drehbewegung einer Ausgangswelle des Untersetzungsgetriebes um Amplituden, die im wesentlichen gleich der Hälfte einer vollständigen Drehung sind, wobei eine erste dieser Drehungen ein Schließen des Schlosses bewirkt und eine zweite Drehung ein Öffnen des Schlosses bewirkt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmittel (25, 44, 47, 57) eine Kurve (25) umfassen, winkelbeweglich an die Ausgangswelle (26) des Untersetzungsgetriebes (24) angekoppelt, und eine Stange (44), angelenkt an einem exzentrischen Ende (40) der Kurbel (25), wobei die Stange (44) während der genannten ersten Drehung einen Hebel (47) betätigt, mit der Gabel (6) zusammenwirkend, um diese Gabel (6) in eine Schließposition zu bringen, und wobei die Stange während der genannten zweiten Drehung ein Entriegelungselement (66) steuert, das mit der Sperre (7) zusammenwirkt für das Bewirken einer Entriegelung zwischen der Sperre (7) und der Gabel (6).

2. Schloß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (47) an einem Ende mittels eines Zapfens (45) an ein Ende (46) der genannten Stange (44), abgewandt der Kurbel (25) angelenkt ist und mit dem entgegengesetzten Ende an dem festen Zapfen (4) der Gabel (6) mittels eines Langlochs (50) angelenkt ist, das längsverlagerbar auf dem Zapfen (4) sitzt.

3. Schloß nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Hebel (47) einen zentralen Vorsprung (54) aufweist in Wirkverbindung mit einem zugeordneten Zapfen (55) der Gabel (6).

4. Schloß nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß es elastische Mittel (53) umfaßt, die den Zapfen (54) des Gelenkes über die Stange (44) und den Hebel (47) sowie den festen Zapfen (4) der Gabel (6) gegeneinander vorspannen.

5. Schloß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es einen festen Anschlagzapfen (70) umfaßt zum Zusammenwirken mit dem Ende (46) der Stange (44) zum Bewirken einer Entriegelung des Vorsprungs (54) des Hebels (47) bezüglich des Zapfens (55) der Gabel (6) gegen die Wirkung der genannten elastischen Mittel (53).

6. Schloß nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Entriegelungselement (66) einen zentralen Zapfen (68) aufweist, der verschieblich längs einer Geradführung (69) ist, sowie ein unteres Ende (67) in Hakenform aufweist, das mit einem Vorsprung (61) der Sperre (7) in Wirkverbindung bringbar ist.

7. Schloß nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (44) eine mit einem Profil (49) in Form einer Nockenbahn versehene Kante (48) zum Zusammenwirken mit dem Zapfen (68) des Entriegelungselements (66) aufweist.

8. Schloß nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmittel (25, 44, 47, 57) einen Hebel (57) für die manuelle Betätigung umfassen, gelagert auf einem festen Zapfen (56).

9. Schloß nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Hebel (57) für manuelle Betätigung einen ersten Arm (58) umfaßt, angelenkt über einen Lenker (64) an ein oberes Ende (65) des Entriegelungselementes (66) sowie einen zweiten gekrümmten Arm (59) umfaßt, der gleichzeitig in Wirkverbindung bringbar ist mit dem genannten Vorsprung (61) der Sperre (7) zum Bewirken einer Entriegelung der Gabel (6) und mit dem genannten Hebel (47) zum Bewirken einer Entriegelung des genannten Vorsprungs (54) des Hebels (47) bezüglich des Zapfens (55) der Gabel (6).

10. Schloß nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel (38, 39, 71) ein Paar von Mikroschaltern (38, 39) umfassen, angeordnet auf einander diametral gegenüberliegenden Stellen bezüglich eines Ausgangszahnrades (32) des Untersetzungsgetriebes (24), und versehen mit Kontaktlamellen (36, 37), die mit einem Ringvorsprung (34) des Zahnrades (32) zusammenwirken, welcher Ringvorsprung (34) eine äußere Ausnehmung (35) zum Zusammenwirken mit den Kontaktlamellen (36, 37) aufweist zum Bewirken einer Unterbrechung der Mikroschalter (38, 39).

11. Schloß nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel (38, 39, 71) einen äußeren Mikroschalter (71) umfassen, befestigt an dem genannten festen Teil (14) der Karosserie und betätigbar durch den genannten beweglichen Teil (3) der Karosserie.