DE60121495T2

DE60121495T2 - Verriegelungsvorrichtung

Info

Publication number: DE60121495T2
Application number: DE60121495T
Authority: DE
Inventors: Sidney Edward Shirley Solihull Fisher
Original assignee: ArvinMeritor Light Vehicle Systems UK Ltd
Current assignee: Meritor Technology LLC
Priority date: 2000-04-25
Filing date: 2001-04-11
Publication date: 2007-07-19
Anticipated expiration: 2021-04-12
Also published as: GB0009793D0; EP1149967B1; EP1149967A2; DE60121495D1; US6729663B2; EP1149967A3; US20020043084A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verriegelungsmechanismen und insbesondere verriegelbare Schließmechanismen zur Verwendung bei Kraftfahrzeugen.
Bekannte Fahrzeugtürschließmechanismen haben ein Verriegelungsmerkmal, wodurch das Schloss verriegelt werden kann, so dass verhindert wird, dass eine zugehörige Tür von außen geöffnet wird (die Tür aber von innen geöffnet werden kann), oder das Schloss entriegelt werden kann, so dass die zugehörige Tür sowohl von innen als auch von außen geöffnet werden kann.
Bekannte Schließmechanismen haben außerdem Superverriegelungsmerkmale (auch bekannt als Blockierungsmerkmale), so dass im Fall, dass eine unbefugte Person Zugang zum Inneren des Fahrzeugs bekommt, diese Person die Tür dennoch nicht von innen öffnen kann.
Bisher wurden motorbetätigte Zentralverriegelungssysteme dadurch betätigt, dass ein Energieimpuls zu einem Elektromotor übertragen wird, der ein Verriegelungszahnrad zwischen einer entriegelten und einer verriegelten Stellung dreht. Aufgrund einer elektromagnetisch betätigten Stiftvorrichtung in einer Schiene oder einer aus dem Verriegelungszahnrad ausgeschnittenen Ausnehmung kann sich das Verriegelungszahnrad nicht in die superverriegelte Stellung drehen. Zum Superverriegeln der Tür wird ein Superverriegelungsbefehl zu dem Verriegelungssystem übertragen, und der Elektromagnet zieht den Stift von der Schiene zurück. Der Elektromotor wird dann mit einem Energieimpuls beaufschlagt, um das Verriegelungszahnrad anzutreiben. Da das Verriegelungszahnrad durch den Stift in seiner Bewegung nicht eingeschränkt wird, kann es sich in einen Superverriegelungszustand bewegen. Eine solche Anordnung erfordert jedoch zwei Aktuatoren, nämlich den Antriebsmotor und den Elektromagneten, und erfordert des weiteren eine entsprechende Steuervorrichtung, um die Synchronisation zwischen dem Elektromotor und dem Elektromagneten sicherzustellen.
Die WO99/57397 zeigt einen Schließmechanismus, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, der durch einen Schrittmotor zwischen einer entriegelten, verriegelten, superverriegelten und gelösten Stellung bewegt werden kann.
Die EP0302642 zeigt einen Schließmechanismus, der sowohl einen Elektromotor als auch einen Elektromagneten erfordert, um eine verriegelte, entriegelte und superverriegelte Stellung zu ermöglichen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Fahrzeugverriegelungsmechanismus bereitzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird also ein Verriegelungsmechanismus gemäß Anspruch 1 bereitgestellt.
Die Erfindung wird nun, lediglich beispielhaft, anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben; darin zeigen:
1 bis 3 schematische Ansichten eines außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung liegenden Verriegelungsmechanismus, der in einem entriegelten, verriegelten und superverriegelten Zustand dargestellt ist;
4 eine Ansicht analog zu 3, in der sich ein Türknopf in einer hochgezogenen Stellung befindet;
5 eine schematische Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Verriegelungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung, der in einem gelösten Zustand dargestellt ist;
6 bis 8 den Verriegelungsmechanismus von 5 in einer entriegelten, verriegelten und superverriegelten Stellung;
9 eine Ansicht analog zu 8, bei der sich der Verriegelungsmechanismus in einer superverriegelten Stellung, das Löseelement aber in einer gelösten Stellung befindet.
Anhand von 1 bis 4 sind Elemente eines Verriegelungsmechanismus 10 schematisch dargestellt, der außerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung liegt, zum Verständnis der vorliegenden Erfindung aber nützlich ist. Der Verriegelungsmechanismus umfasst einen Verriegelungshebel in Form eines Verriegelungszahnrads 12, das um eine Achse A drehbar ist. Das Verriegelungszahnrad 12 umfasst einen Antriebsstift 14, der an einem äußeren Rand des Verriegelungszahnrads angebracht ist, und eine Reihe von Antriebszähnen 16 (schematisch dargestellt), die in Antriebszähne 18 eines Ritzels 20 eingreifen, das durch einen Schrittmotor 22 angetrieben wird, der sich hinter dem Verriegelungszahnrad 12 befindet und der Klarheit halber nur in 2 dargestellt ist. Der Verriegelungsmechanismus ist in der Tür 24 (von der nur ein Teil dargestellt ist) angebracht und umfasst weitere Bauteile, um eine Verriegelungsfunktion zu ermöglichen.
Durch einen Türschweller 26 der Tür 24 ragt ein handbetätigbares Element in Form eines Türknopfes 28.
Der Türknopf 28 umfasst einen Halteabschnitt 30, der zwischen Daumen und Zeigefinger einer den Türknopf betätigenden Person ergriffen werden kann, und einen in der Tür positionierten unteren Stift 32.
Zwischen dem Antriebsstift 14 und dem unteren Stift 32 ist ein elastisches Teil in Form einer Spannfeder 34 angebracht.
Der Türknopf 28 ist zwischen einer in 1 und 4 dargestellten hochgezogenen Position und einer in 2 und 3 dargestellten unteren Position bewegbar.
Das verriegelte Zahnrad ist zwischen einer in 1 dargestellten entriegelten Stellung, einer in 2 dargestellten verriegelten Stellung und einer in 3 und 4 dargestellten superverriegelten Stellung bewegbar. Das Verriegelungszahnrad ist mit weiteren Bauteilen des Verriegelungsmechanismus verbunden, um den entriegelten, verriegelten und superverriegelten Zustand des Verriegelungsmechanismus bereitzustellen.
Der Schrittmotor 22 kann das Verriegelungszahnrad zwischen seiner entriegelten, verriegelten und superverriegelten Stellung antreiben. Dies ist möglich, da Schrittmotoren durch bekannte Winkel angetrieben werden können und das Verriegelungszahnrad somit auch in Abhängigkeit von dem Übersetzungsverhältnis zwischen der Motorwelle und dem Verriegelungszahnrad 12 durch einen bekannten Winkel bewegt werden kann.
Die Funktionsweise des Verriegelungsmechanismus ist wie folgt.
Von einem in 1 dargestellten anfänglichen Ausgangspunkt, bei dem sich der Verriegelungsmechanismus in einem entriegelten Zustand befindet, kann der Verriegelungsmechanismus durch Betätigung des Schrittmotors 22, der das Ritzel 20 durch einen vorgegebenen Winkel im Uhrzeigersinn in Drehung versetzt, so dass sich das Verriegelungszahnrad durch einen kleineren vorgegebenen Winkel (in Abhängigkeit von dem Übersetzungsverhältnis) gegen den Uhrzeigersinn dreht, in einen in der Figur gezeigten verriegelten Zustand bewegt werden.
Alternativ kann der Verriegelungsmechanismus durch Drücken des Türknopfes 28 von der in 1 dargestellten Position in die in 2 dargestellte Position bewegt werden. Unter diesen Umständen wirkt die Spannfeder 34 (die in einem unbelasteten Zustand in einen spulengebundenen Zustand vorgespannt ist) im zusammengedrückten Zustand als festes Verbindungselement der Länge L1 und bewegt den Antriebsstift 14 und damit das Verriegelungszahnrad 12 gegen den Uhrzeigersinn.
Durch das Hochziehen des Türknopfes wirkt die Spannfeder 34 unter Spannung, so dass der Verriegelungsmechanismus in die in 1 gezeigte Stellung zurückkehrt. Es sei angemerkt, dass die Spannfeder 34 in einem vorgespannten Zustand gefertigt wurde, um spulengebunden zu sein. Die durch Hochziehen des Türknopfes auf die Feder 34 aufgebracht Zugkraft ist kleiner als die eingebaute Vorspannung in der Feder, so dass die Feder wieder, diesmal unter Spannung, als festes Verbindungselement der Länge L1 wirkt, wenn der Verriegelungsmechanismus in die in 1 gezeigte Stellung zurückgebracht wird.
Alternativ führt das Antreiben des Schrittmotors in Richtung gegen den Uhrzeigersinn dazu, dass der Verriegelungsmechanismus in die in 1 gezeigte Stellung zurückkehrt.
Das Hochziehen des Türknopfes oder das Antreiben des Schrittmotors gegen den Uhrzeigersinn führt dazu, dass der Verriegelungsmechanismus in die in 1 gezeigte Stellung zurückkehrt.
Der Verriegelungsmechanismus kann nur superverriegelt werden, indem der Schrittmotor betätigt wird, um das Verriegelungszahnrad 12 in die in 3 gezeigte Stellung zu bewegen, wobei die Spannfeder 34 auf die Länge L2 ausgezogen wird. Aus 3 geht hervor, dass der untere Stift 32, die Achse A und der Antriebsstift 14 im Wesentlichen parallel sind. Wenn also versucht wird, die Superverriegelung des Verriegelungsmechanismus durch Hochziehen des Türknopfes aufzuheben, wird im Wesentlichen kein Drehmoment auf das Verriegelungszahnrad aufgebracht, und es dreht sich an sich nicht. Das Verriegelungszahnrad bleibt somit in seiner superverriegelten Stellung.
Aus 4 geht hervor, dass durch Hochziehen des Türknopfes die Spannfeder 34 lediglich auf die Länge L3 ausgezogen wird.
Anhand von 5 bis 9 ist eine Ausführungsform eines Verriegelungsmechanismus 110 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei Elemente, die dieselbe Funktion ausführen wie jene Elemente in dem Verriegelungsmechanismus 10, mit um 100 höheren Bezugszeichen versehen sind.
In diesem Fall ist das handbetätigbare Element ein Türinnengriff 140, der durch ein Zug/Druck-Seil 142 mit einem Arm 144a eines Lösehebels 144 verbunden ist. Das Zug/Druck-Seil 142 umfasst ein Seilinneres 142a, das relativ zu einer Seilummantelung 142b gleiten kann. In diesem Fall ist das Seilinnere 142a starr genug, um bei dieser speziellen Anordnung im zusammengedrückten Zustand zu arbeiten, ohne sich zu verformen.
Der Lösehebel ist um die Drehachse B, die gegenüber dem Verriegelungsmechanismus fixiert ist, schwenkbar gelagert. Ein zweiter Arm 144b umfasst einen Stift 146.
Die Feder 134 ist zwischen 146 und dem Antrieb 114 angebracht.
Der Verriegelungsmechanismus 110 umfasst ferner einen Verriegelungszahnradanschlag 148 und einen Antriebsweganschlag 150, deren Zweck nachfolgend beschrieben wird.
Der Türinnengriff 140 (zusammen mit dem Zug/Druck-Seil 142 und dem Kurbelhebel 144) hat eine in 5 und 9 dargestellte gelöste Stellung, eine in 6 dargestellte entriegelte Stellung (Ruhestellung) und eine in 7 und 8 dargestellte verriegelte Stellung. Die Bewegung des Türinnengriffs zwischen diesen drei Stellungen führt dazu, dass sich das Innere des Zug/Druck-Seils in Pfeilrichtung C hin- und herbewegt, so dass der Lösehebel 144 um die Achse B geschwenkt wird.
Die 6, 7, 8 und 9 entsprechen jeweils den 1, 2, 3 und 4, wobei die Strecken M1, M2 und M3 den Strecken L1, L2 und L3 entsprechen.
Die Bewegung zwischen den in 6 und 7 dargestellten Positionen kann durch manuelle Betätigung des Türinnengriffs 140 oder durch Betätigung des Schrittmotors 122 erreicht werden. Die Bewegung des Verriegelungszahnrads in die in 8 und 9 dargestellte Position kann nur durch Betätigung des Schrittmotors 122 erreicht werden. Aus 8 und 9 geht hervor, dass der Antriebsstift 114, die Achse A1 des Verriegelungszahnrads 112 und der Stift 146 im Wesentlichen parallel sind, wenn sich der Verriegelungsmechanismus 110 in einem superverriegelten Zustand befindet.
Bei Betrachtung von 5 zeigt sich, dass der Lösehebel 144 in eine gelöste Stellung bewegt werden kann, während das Verriegelungszahnrad 112 in seiner entriegelten Stellung bleibt, in der es an dem Verriegelungszahnradanschlag 148 anschlägt. Diese Relativbewegung wird dadurch erreicht, dass sich die Feder 134 ausdehnt. Der Lösehebel 144 ist mit weiteren Bauteilen des Verriegelungsmechanismus verbunden, die das Verriegeln und Entriegeln eines Schließmechanismus ermöglichen, und durch diese weiteren Bauteile kann sich der Schließmechanismus in einen gelösten Zustand bewegen, wenn sich der Verriegelungsmechanismus in einem entriegelten Zustand befindet.
Aus 9 geht hervor, das sich der Lösehebel ebenfalls in eine gelöste Stellung bewegen kann, selbst wenn sich der Verriegelungsmechanismus in einem superverriegelten Zustand befindet. Das Verriegelungszahnrad 112 hat jedoch weitere Bauteile des Verriegelungsmechanismus so positioniert, dass die Bewegung des Lösehebels in seine gelöste Stellung nicht zum Entriegeln des Schlosses führt.

Claims

Verriegelungsmechanismus (110) mit einem Verriegelungshebel (112), der zwischen einer entriegelten, einer verriegelten und einer superverriegelten Stellung bewegbar ist, wobei der Verriegelungshebel (112) mit weiteren Bauteilen des Verriegelungsmechanismus (110) verbunden ist, um einen entsprechenden entriegelten, verriegelten und superverriegelten Zustand des Verriegelungsmechanismus (110) zu ermöglichen, und wobei der Verriegelungshebel (112) funktionsmäßig durch einen Schrittmotor (122) zwischen der entriegelten, verriegelten und superverriegelten Stellung bewegbar ist, wobei in dem Verriegelungsmechanismus ein handbetätigbares Element (140) durch einen Antriebsweg mit dem Verriegelungshebel (112) verbunden ist und der Verriegelungsmechanismus (110) ferner einen Schließmechanismus umfasst, in dem das handbetätigbare Element (140) arbeitet, um den Schließmechanismus zu entriegeln und zu lösen, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungshebel (112) durch Betätigung des handbetätigbaren Elements (140) in die verriegelte Stellung bewegbar ist und der Antriebsweg ein elastisches Teil (134) umfasst, das auf elastische Weise wirkt, wenn das handbetätigbare Element (140) betätigt wird, um den Schließmechanismus zu lösen.
Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 1, bei dem das elastische Teil (134) als massives Teil wirkt, wenn das handbetätigbare Element (140) betätigt wird, um den Verriegelungshebel (112) von der entriegelten Stellung in die verriegelte Stellung und/oder von der verriegelten Stellung in die entriegelte Stellung zu bewegen.
Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das elastische Teil (134) auf elastische Weise wirkt, wenn der Schrittmotor (122) den Verriegelungshebel (112) in die superverriegelte Stellung bewegt.
Verriegelungsmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das elastische Teil (134) auf elastische Weise wirkt, wenn das handbetätigbare Element betätigt wird, um den Verriegelungshebel (112) aus der superverriegelten Stellung zu bewegen.
Verriegelungsmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Verriegelungshebel die Form eines Verriegelungszahnrads (112) hat und der Antriebsweg mit dem Verriegelungszahnrad (112) an einer Stelle verbunden ist, wo ein durch Betätigung des handbetätigbaren Elements (140) auf das Verriegelungszahnrad (112) aufgebrachtes Drehmoment größer ist, wenn der Verriegelungshebel (112) aus der verriegelten Stellung oder aus der entriegelten Stellung bewegt wird, als wenn versucht wird, den Verriegelungshebel (112) aus der superverriegelten Stellung zu bewegen.
Verriegelungsmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Wirklinie des mit dem Verriegelungshebel (112) verbundenen Teils des Kraftübertragungswegs zu einer Achse (A1) des Verriegelungshebels (112) im Wesentlichen parallel ist, wenn das handbetätigbare Element (140) betätigt wird, um den Verriegelungshebel (112) aus der superverriegelten Stellung zu bewegen.
Verriegelungsmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Kraftübertragungsweg einen um eine Drehachse (B) schwenkbar gelagerten Lösehebel (144) umfasst, wobei die Drehachse (B) gegenüber dem Schließmechanismus fixiert ist.
Verriegelungsmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Verriegelungshebelanschlag (148), der betätigt werden kann, um die Drehung des Verriegelungshebels (112) zu begrenzen.
Verriegelungsmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Antriebsweganschlag (150), der betätigt werden kann, um die Bewegung mindestens eines Teils des Antriebswegs zu begrenzen.
Verriegelungsmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Verriegelungshebel die Form eines Verriegelungszahnrads (112) mit einer Reihe von Zahnradzähnen (116) hat.
Verriegelungsmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Verriegelungshebel (112) drehbar gelagert ist, um sich zwischen der entriegelten, der verriegelten und der superverriegelten Stellung zu bewegen.