DE69827150T2

DE69827150T2 - Kraftfahrzeugschloss mit reduzierter entriegelungskraft

Info

Publication number: DE69827150T2
Application number: DE1998627150
Authority: DE
Inventors: Grzegorz Baniak
Original assignee: Magna Closures Inc
Current assignee: Magna Closures Inc
Priority date: 1997-08-21
Filing date: 1998-08-20
Publication date: 2005-10-20
Anticipated expiration: 2018-08-21
Also published as: WO1999010616A1; EP1015721A1; US5941579A; ATE280296T1; CA2295072C; AU8849698A; BR9811223A; DE69827150D1; CA2295072A1; EP1015721B1

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Schloss für eine Fahrzeugtüre entsprechend des Oberbegriffs aus den Ansprüchen 1 und 6. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Schloss, welches sich mit einem deutlich reduzierten Kraftaufwand öffnen lässt.
Hintergrund der Erfindung
Schlosssysteme für Fahrzeugtüren sind wohl bekannt. Typischerweise werden die Motorhaube oder der Kofferraum eines Fahrzeugs ein Schloss zur Umfassung und Arretierung eines Schließbolzens aufweisen. Das Schloss wird einen drehbar gelagerten Arretierungshebel zur Umfassung und Arretierung eines Sperrhahns zum Erzielen eines ineinander eingeklinkten Zustands aufweisen. Der Arretierungshebel wirkt mit der Öffnung eines Gehäuses zusammen, um zwischen einem geöffneten und einem geschlossenen Zustand zur Aufnahme, Umfassung und Arretierung eines Schließbolzens zu wechseln. Wenn der Arretierungshebel den Schließbolzen umfasst, dreht sich der Arretierungsbolzen in Schließrichtung und der Sperrhahn bewegt sich entlang einer Nockenfläche, um den Arretierungshebel geschlossen und verriegelt und zu halten.
Zum Öffnen des Schlosses dreht sich der Sperrhahn und gibt den Arretierungshebel frei. Der Sperrhahn muss die Reibungskräfte zwischen ihm und dem Arretierungshebel überwinden. Zusätzlich muss der Sperrhahn sich entgegengesetzt zum Arretierungshebel drehen, bevor der Sperrhahn freigegeben wird. Der benötigte Kraftaufwand, um den Arretierungshebel freizugeben, ist folglich proportional zur Federkraft, mit welcher der Arretierungshebel vorgespannt wird, und außerdem proportional zur Länge des Hebelarms des Sperrhahns.
Der Hebelarm des Sperrhahns kann in seiner Länge so angepasst werden, dass der Kraftaufwand minimiert wird. Dadurch wird jedoch die Hublänge des Öffnungshebels ebenso vergrößert oder es sind zusätzliche Verbindungselemente für den Betrieb notwendig, beide Maßnahmen sind nicht wünschenswert. Alternativ kann die Federstärke der Feder reduziert werden, um dass FMVSS-Minimum zu erfüllen.
Die FR-A-2 472 651 offenbart ein Schloss mit einem Bolzen zwischen dem Arretierungshebel und dem Sperrhahn. Dieser Bolzen ist jedoch elastisch mit dem Drehpunkt des Sperrhahns verbunden. Folglich beinhaltet der notwendige Kraftaufwand zum Öffnen des Schlosses die Kraft zur Überwindung der Federvorspannung.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Nachteile des Stands der Technik können durch eine Schließvorrichtung für Fahrzeuge mit einem Mechanismus zur Reduktion des Kraftaufwandes für das Loslösen des Sperrhahns vom Arretierungshebel überwunden werden.
Anspruch 1 bezieht sich auf einen ersten Aspekt der Erfindung und Anspruch 6 bezieht sich auf einen zweiten Aspekt.
Beschreibung der Zeichnungen
Die Zeichnungen stellen Ausgestaltungen der Erfindung dar.
1 ist eine perspektivische Ansicht der Schließvorrichtung der vorliegenden Erfindung mit einer abgenommenen Frontplatte.
2 ist eine Draufsicht auf die Schließvorrichtung aus 1 in einer vollständig geöffneten Position.
3 ist eine Draufsicht auf die Schließvorrichtung von 1.
4 ist eine Draufsicht auf die Schließvorrichtung aus 1 in einer zweiten geschlossenen Position.
5 ist eine Draufsicht auf die Schließvorrichtung aus 1 in einer ersten geschlossenen Position.
6 ist eine Draufsicht auf die Schließvorrichtung aus 1 während der Öffnungsbewegung.
7 ist eine Draufsicht auf die Schließvorrichtung aus 1 in einer geöffneten Position.
8 ist eine Draufsicht auf die Schließvorrichtung aus 1 kurz vor dem Öffnen.
9 ist eine Draufsicht auf die Schließvorrichtung aus 1 in einer gelösten oder offenen Position.
Beschreibung der Erfindung
Das Schloss 10 entsprechend der vorliegenden Erfindung ist in einer allgemeinen Ausgestaltung in 1 dargestellt. Das Schloss 10 hat ein Gehäuse 12 mit einer Öffnung 14. Ein Arretierungshebel 16 ist drehbar am Gehäuse 12 befestigt. Eine Feder 18 ist mit dem Arretierungshebel 16 und dem Gehäuse 12 verbunden, um den Arretierungshebel 16 zur Offen-Position hin vorzuspannen.
Der Arretierungshebel 16 arbeitet mit der Öffnung 14 zusammen, um einen Schließbolzen aufzunehmen und diesen zu umfassen und zu arretieren. Die Anschlagsbolzen 20 und 22 begrenzen die Rotationsbewegung des Arretierungshebels 16. Der Anschlagsbolzen 20 begrenzt die Schließbewegung des Arretierungshebels 16 und positioniert den Arretierungshebel 16 im geschlossenen Zustand und schützt das Schloss 10 falls ein Überdrehen beim Verschluss vorliegt. Der Anschlag 22 limitiert die Öffnungsbewegung und positioniert den Arretierungshebel 16 in einer Offen-Position, so dass der Schließbolzen jederzeit umfasst werden kann.
Der Sperrhahn 24 ist drehbar am Gehäuse 12 gelagert, und zwar in Bezug auf die Öffnung 14 in einer gegenüber dem Arretierungshebel 16 befindlichen Lage. Der Sperrhahn 24 wirkt mit dem Bolzen 26 und dem Arretierungshebel 16 in einer ineinander einklinkenden Art und Weise zusammen, welche nachfolgend beschrieben wird. Dem Sperrhahn 24 ist eine Feder 28 zugeordnet, welche den Sperrhahn in Schließrichtung vorspannt, so dass dieser gegen den Bolzen 26 anliegt. Das Gehäuse 12 weist die Anschlagsbolzen 30 und 32 auf, welche die Rotationsbewegung des Sperrhahns 24 limitieren. Der Anschlagsbolzen 30 limitiert die Schließbewegung, während der Anschlagsbolzen 32 die Öffnungsbewegung limitiert.
Wie in 2 dargestellt, ist der Arretierungshebel 16 drehbar am Gehäuse über den Bolzen 34 befestigt und dreht sich in Schließrichtung oder in Öffnungsrichtung. Der Sperrhahn 24 ist drehbar am Gehäuse über den Bolzen 36 gehaltert. Die gegenüberliegenden Innenflächen des Gehäuses 12 weisen eine Führungsbahn oder Nut 38 zur Aufnahme des Bolzens 26 auf. Die Führungsbahn 38 führt den Bolzen 26 im Wesentlichen parallel zu den Bolzen 34 und 36 und erlaubt es dem Bolzen 26 zwischen der geschlossenen Position des Arretierungshebels und einer gelösten Position zu gleiten.
Der Arretierungshebel 16 weist eine Nockenfläche 40 mit einer zweiten Arretierungsbahn 42 und einer ersten Arretierungsbahn 44 auf. Angrenzend an die zweite Arretierungsbahn 42 ist eine gekrümmte zweite Widerlagerfläche 46 angeordnet. Entsprechend grenzt an der zweiten Arretierungsbahn 44 eine gekrümmte erste Widerlagerfläche 48 an. Die Widerlagerflächen 46 und 48 haben beide eine dem Bolzen 26 entsprechenden Radius für eine umschließende Aufnahme von Bolzen 26.
Der Sperrhahn 24 weist eine Nockenfläche 50 auf. Die Nockenfläche 50 hat eine gekrümmte Widerlagerfläche 52, welche in einem glatten Verlauf in eine gekrümmte Abrollfläche 54 übergeht, die in einer Freigabebahn 56 endet. Die gekrümmte Widerlagefläche 52 und die gekrümmte Abrollfläche 54 haben jeweils einen Radius, welcher ungefähr jenem des Bolzens 26 entspricht. Die Widerlagefläche 52 hat eine Ausdehnung in Umfangsrichtung, die für die Aufnahme und die Anlage an den Bolzen 26 ausreichend ist.
Der Bolzen 26 ist bevorzugt bezüglich seiner Größe an die in 3 gezeigten Radien angepasst. Radius R3 muss so hinreichend groß gewählt sein, dass eine Anlage an den Arretierungshebel 16 zum Herstellen eines Ineinanderfassens bewirkt wird. Zusätzlich muss der Durchmessers des Bolzens (R3 – R1) in Bezug zur Winkelbewegung α1 des Sperrhahns und der Winkelbewegung α2 des Bolzens 26 wie folgt gewählt werden: (α1/α2) = (1 + R3/R1)
Das Schloss umfasst einen Schließbolzen 60 entsprechend der Darstellung in 4. Die Schließbewegung verursacht eine Rotation des Arretierungshebels 16 in Schließrichtung. Die Außenkante 62 des Arretierungshebels 16 kommt in eine reibungsbehaftete Anlage mit dem Bolzen 26 und drückt den Bolzen 26 in das Widerlager 52 der Nockenfläche 50. Der Arretierungshebel 16 wird sich relativ zum Bolzen 26 bewegen, und zwar bis der Bolzen 26 die zweite Arretierungsbahn 42 durchlaufen hat. Aufgrund der Vorspannung der Feder 28 führt der Sperrhahn 24 eine Rotation in Schließrichtung aus, wobei der Bolzen 26 zur Anlage mit der zweiten Widerlagefläche 46 gebracht wird. In dieser Position sperrt der Bolzen 26 den Arretierungshebel 16, indem durch die Wirkverbindung mit dem Sperrhahn 24 ein Widerstand gegen eine Gegenbewegung (d.h. in die Öffnungsrichtung) aufgebracht wird und so der Arretierungshebel 16 in einer zweiten geschlossenen Position gehalten wird.
Eine weitere Drehbewegung des Arretierungshebels in Verschlussrichtung wird den Sperrhahn 24 gegen die Vorspannung der Feder 28 drücken. Die Nockenfläche 40 wird in eine reibungsbehaftete Anlage mit dem Bolzen 26 gebracht, wenn der Arretierungshebel 16 über die Arretierungsbahn 44 hinaus weiter rotiert. Wiederum wird die Vorspannung durch die Feder 28 zu einer Rotation des Sperrhahns führen, wobei der Bolzen 26 zur Anlage mit der ersten Arretierungsbahn 48 gebracht wird und so einen geschlossenen Zustand herstellt. In diesem geschlossenen Zustand umfasst der Arretierungshebel 16 den Schließbolzen 60 vollständig. Der Sperrhahn 24 und der Bolzen 26 bilden ein Widerlager gegen den Arretierungshebel 16 und wirken zusammen, um einer Gegenbewegung des Arretierungshebels 16 entgegenzuwirken.
Wie in den 6 bis 9 gezeigt, wird das Schloss 10 durch das Aufbringen einer Öffnungskraft F auf das distal gelegene Ende des Sperrhahns 24, und zwar in Öffnungsrichtung, aufgebracht. Eine Rotationsbewegung des Sperrhahns in Öffnungsrichtung zwingt den Bolzen zu einer entsprechenden Relativrotation. Der Bolzen 26 wird sich rollend entlang der Nockenbahn 50 vom Widerlager 52 zur Abrollfläche 54 bewegen. Entsprechend wird der Bolzen 26 eine Bewegung entlang der Nockenfläche 40 von der Widerlagerfläche 48 zur Arretierungsbahn 44 ausführen bis er sich vom Arretierungshebel 16 loslöst. Diese Bewegung ist eine Rollbewegung, so dass nur minimale Reibungskräfte auftreten und so ein relativ geringer Kraftaufwand notwendig ist.
Bevorzugt befindet sich der Bolzen 26 in einer rollenden Anlage mit der Nockenfläche bis der Bolzen 26 eine Widerlage zur Freigabebahn 56 bildet, wodurch der Bolzen 26 in eine beinahe geöffnete Stellung gebracht wird. Es ist offensichtlich, dass die Länge der Nockenbahn 40 und die Ausdehnung in Umfangsrichtung des Bolzens miteinander in Verbindung stehen, um den Bolzen 26 in der beinahe geöffneten Stellung zu positionieren. In dieser beinahe geöffneten Stellung ist der Bolzen 26 vollständig in der Abrollfläche 54 aufgenommen. Der Sperrhahn 24 und der Bolzen 26 befinden sich weiterhin in einer zentrierten Position und werden daher einer entgegengesetzten Drehbewegung des Arretierungshebels 16 entgegenwirken. Die Freigabebahn 56 wird eine weitere Drehbewegung des Bolzens 26 verhindern. Bei einer anhaltenden Anwendung der Freigabekraft F wird der Bolzen 26 eine relativ kurze Distanz von der zentrierten Position in eine Position über die zentrierte Position hinaus gleiten und so den Arretierungshebel 16 und den Schließbolzen 60 freigeben. Auf diese Art und Weise ist die aufzubringende Gesamtkraft für das Schloss 10 reduziert, es ist jedoch eine Kraft am Schluss notwendig, um ein vollständiges Öffnen des Schlosses zu bewirken, wodurch ein versehentliches oder zufälliges Öffnen verhindert wird.
Das voranstehend beschriebene spezielle Ausführungsbeispiel dient zur Illustration der Umsetzung der vorliegenden Erfindung. Es sollte jedoch beachtet werden, dass Abweichungen, die einem Fachmann bekannt oder für diesen offensichtlich sind oder welche hier offenbart sind, angewandt werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, welcher durch die nachfolgenden Ansprüche definiert ist.

Claims

Schließvorrichtung (10) umfassend: ein Gehäuse (12) mit einer Öffnung (14), ein drehbar im Gehäuse gelagerter Arretierungshebel (16), der mit der Öffnung zusammenwirkt und zwischen einem offenen Zustand und einem geschlossenen Zustand zur Aufnahme, Umfassung und Arretierung eines Schließbolzens wechselt, wobei der Arretierungshebel in Richtung der geöffneten Stellung vorgespannt ist, ein beweglich gelagerter Bolzen (26), der zwischen einer den Arretierungshebel umfassenden Position und einer nicht umfassenden Position verschiebbar ist, und ein drehbar gelagerter Sperrhahn (24), der sich mit dem Bolzen (26) in Anlage befindet, wobei der Sperrhahn so vorgespannt ist, dass der Bolzen gegen den Arretierungshebel in der umschließenden Position gedrückt wird, der Bolzen (26) ist zwischen dem Arretierungshebel und dem Sperrhahn angeordnet und wirkt mit dem Sperrhahn zusammen, um den Arretierungshebel in der geschlossenen Position zu halten, nachdem der Arretierungshebel in Schließrichtung in geschlossene Position gedreht wurde, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (26) relativ zum Gehäuse innerhalb einer Führungsbahn (38) beweglich gelagert ist, um eine Rollbewegung zwischen dem Sperrhahn und dem Arretierungsbolzen für den Fall eines Arretierungshebels in einer umfassenden Position bis zu einer beinahe freigegebenen Position zu ermöglichen, wenn der Sperrhahn in Öffnungsrichtung gedreht wird und eine weitere Drehung des Sperrhahns in Öffnungsrichtung den Bolzen dazu bringt, sich von der beinahe freigegebenen Position zur nicht schließenden Position zu bewegen und den Arretierungshebel (16) freizugegeben.
Schließvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Sperrhahn (24) eine Nockenfläche (50) mit einer Freigabebahn (56) aufweist, wobei der Bolzen auf der Nockenfläche abrollt und ein Widerlager für die Freigabebahn während der Drehung des Sperrhahns in Richtung der Freigabe bis zur beinahe freigegebenen Position bildet.
Schließvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Sperrhahn (24) eine Nockenbahn mit einer Freigabebahn (56) an deren ersten Ende und einem Widerlager (52) an deren gegenüberliegenden Ende aufweist, wobei der Bolzen bei der Rotation des Sperrhebels zwischen einer Freigabebahn und einer Schließbahn abrollt.
Schließvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Bolzen für den Fall, dass der Arretierungshebel in einer geschlossenen Stellung gehalten wird, am Widerlager (52) anliegt und der Bolzen für den Fall, dass der Sperrhahn in Öffnungsrichtung gedreht wird und den Arretierungshebel (16) freigibt, an der Freigabebahn (56) anliegt.
Schließvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Arretierungshebel (16) eine erste Arretierungsbahn (44) als Anlage für den Bolzen zum Halten des Arretierungshebels in einer geschlossenen Stellung und eine zweite Arretierungsbahn (42) zur Anlage gegen den Bolzen (26), um den Arretierungshebel in einer zweiten verriegelten Position zu halten, umfasst.
Schließvorrichtung (10) umfassend: ein Gehäuse (12) mit einer Öffnung (14), ein drehbar im Gehäuse gelagerter Arretierungshebel (16), der mit der Öffnung zusammenwirkt und zwischen einem offenen Zustand und einem geschlossenen Zustand zur Aufnahme, Umfassung und Arretierung eines Schließbolzens wechselt, wobei der Arretierungshebel in Richtung der geöffneten Stellung vorgespannt ist, ein beweglich gelagerter Bolzen (26), der zwischen einer den Arretierungshebel umfassenden Position und einer nicht umfassenden Position verschiebbar ist, und ein drehbar gelagerter Sperrhahn (24), der sich mit dem Bolzen (26) in Anlage befindet, wobei der Sperrhahn so vorgespannt ist, dass der Bolzen gegen den Arretierungshebel in der umschließenden Position gedrückt wird, der Bolzen (26) ist zwischen dem Arretierungshebel und dem Sperrhahn angeordnet und wirkt mit dem Sperrhahn zusammen, um den Arretierungshebel in der geschlossenen Position zu halten, nachdem der Arretierungshebel in Schließrichtung in geschlossene Position gedreht wurde, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (26) relativ zum Gehäuse innerhalb einer Führungsbahn (38) beweglich gelagert ist, um eine Rollbewegung zwischen dem Sperrhahn und dem Arretierungsbolzen für den Fall eines Arretierungshebels in einer umfassenden Position bis zu einer freigegebenen Position zu ermöglichen, wenn der Sperrhahn in Öffnungsrichtung gedreht wird.
Schließvorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Sperrhahn (24) eine Nockenbahn (50) mit einem Widerlager (52) an deren ersten Ende umfasst, und wobei der Bolzen eine Rollbewegung auf der Nockenbahn ausführt und eine Gegenkraft gegen das Widerlager bei. der Rotation des Sperrhahns in Schließrichtung bewirkt.
Schließvorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Bolzen (26) für den Fall, dass der Arretierungshebel in einer geschlossenen Stellung gehalten wird, am Widerlager (52) anliegt.
Schließvorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Arretierungshebel (16) eine erste Arretierungsbahn (44) für die Anlage des Bolzens, um den Arretierungshebel in einer geschlossenen Stellung zu halten, und eine zweite Arretierungsbahn (42) für die Anlage des Bolzens, um den Arretierungshebel in einer zweiten verriegelten Stellung zu halten, umfasst.