EP0258582A2 - Elektromotorisches Stellelement für eine Zentralverriegelungsanlage von Kraftfahrzeugen - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a motorized actuating element for a central locking system, which has a lock rod provided for actuating a door lock, coupled with a button rod and movable between two end positions by means of a motor, and a locking device for theft protection.
- a motorized actuating element for a central locking system which has a lock rod provided for actuating a door lock, coupled with a button rod and movable between two end positions by means of a motor, and a locking device for theft protection.
- Such actuators are installed in central locking systems of today's motor vehicles and are generally known.
- the button bar is firmly connected to the lock bar.
- the lock bar and thus also the button bar is blocked so that a burglar cannot pull up the security buttons at the ends of the button bars in the interior after a violent opening of a window and then open the doors.
- the anti-theft device can only be removed with the key by actuating an electrical contact in the lock and thereby releasing the lock by an electric motor.
- a disadvantage of the known central locking systems is that the anti-theft device can no longer be unlocked if the vehicle electrical system fails. For this reason, the driver's door is not equipped with such an anti-theft device and instead there is a mechanical anti-theft device that can be operated using the key. As a result, at least the driver's door can still be opened in the event of a failure of the vehicle electrical system.
- a disadvantage of such a central locking system is, of course, that the anti-theft protection of all doors can only be carried out by means of the key on the driver's door.
- the invention has for its object to design a motorized actuator of the type mentioned in such a way that even without energy supply via the vehicle electrical system, all door locks can be opened if they are in their anti-theft position beforehand and which have a lock cylinder in the presence of vehicle voltage Doors can be operated.
- the anti-theft device is formed by a lock blocking the button bar and the button bar is releasably coupled to the lock bar by means of a locking device by force.
- the button bar remains in its securing position, however, the lock bar can move relative to the button bar, since the latching device disengages. In this way, it can be prevented with simple means that a vehicle can no longer be opened, for example if the vehicle is accidentally left on Lamps the battery has been drained.
- the actuating element according to the invention is of course not only suitable for door locks, but in particular also for a trunk lock.
- the actuating element is of particularly simple construction if, according to an advantageous embodiment of the invention, the lock is formed by a pawl on a lever end of a pivotably mounted two-armed locking lever, the other lever arm of which in unlocked state in the movement path of the spindle nut moving into the position of the anti-theft device.
- the locking lever When the spindle nut is retracted, the locking lever easily returns to the unlocking position when it is biased by a spring in the unlocked position.
- the releasable locking connection between the lock rod and the button rod is particularly simple if a coupling piece with a locking recess is provided on the lock rod, whereas the knob rod has a counterpart with a blind hole in which a ball engages against a coupling state in the locking recess adjacent compression spring is provided.
- the lock bar When the button bar is pulled up, the lock bar is reliably carried along, even if greater forces have to be overcome as a result of friction if, according to another embodiment of the invention, the counterpart engages with a projection under the lock bar.
- a further, very particularly advantageous embodiment of the invention consists in that, in order to limit the downward stroke of the spindle nut when the closed position is reached, a limit switch which can be actuated by the spindle nut and is switched in such a way that it can be energized for a short time to reach the anti-theft position is provided.
- This limit switch makes it possible to reach the anti-theft position with the same electric motor as the two other positions. No separate drive is required to operate the anti-theft device.
- buttons 1 and 2 By pulling up a single button bar, the other button bars can also be moved into their unlocked position if a switch which can be actuated by the lock bar immediately before reaching the open position is provided in the housing.
- the actuating element according to the invention can also be pneumatically driven instead of an electric motor drive.
- Such an embodiment is structurally particularly simple if the lock is formed by a bolt that can be moved by means of an additional pneumatic servomotor.
- the additional servomotor only needs to be briefly pressurized or depressurized in order to move the bolt into the desired end position if the pneumatic servomotor is a bistable servomotor. In such an actuator, the bolt remains in its end position by itself.
- the latching device is particularly simple if, in accordance with another embodiment of the invention, a coupling piece is provided on the lock bar, which engages around the button bar and which has a pressure spring which acts on a ball in a radial bore relative to the button bar and which engages in a spherical cap-shaped recess of the button bar takes hold.
- the actuating element shown in FIG. 1 has an electric motor 2 in a housing 1, which can drive a threaded spindle 4 in two different directions of rotation via a gear 3.
- a spindle nut 5 is arranged, which can raise or lower a lock rod 6.
- this lock rod 6 can also be moved by means of a key in the lock cylinder.
- This ball 9 is held by a compression spring 10 in the locking recess 8.
- This compression spring 10 is supported on the one hand on the ball 9, on the other hand on the bottom of a blind hole 11 of a counterpart 12, which forms a unit with a button rod 13 and is normally located exactly opposite the coupling piece 7. It engages with a protrusion 20 under the coupling piece 7.
- the button rod 13 serves, as is common in motor vehicles, to lock the respective door after being depressed.
- a cam 14 is provided, via which a pawl 15 of a locking lever 16 engages in the position shown in FIG.
- This locking lever 16 is a two-armed lever which is arranged in the housing 1 so as to be pivotable about an axis 17 and is biased in the unlocking position by a spring 18. In the position shown, this locking lever 16 rests with the end of its lever arm which does not have the pawl 15 against the spindle nut 5, so that it cannot move out of the locking position. If the spindle nut 5 is moved upwards, the locking lever can pivot clockwise until its lower end, as seen in the drawing, reaches below the movement path of the spindle nut 5. That has to As a result, the locking lever 16 automatically pivots back into the locking position when the spindle nut 5 moves downward from the open or closed position into the anti-theft position.
- FIG. 1 furthermore shows in the upper part of the housing 1 an electrical switch 19 which can be actuated by the coupling piece 7 shortly before reaching its upper end position, ie the open position of the door lock.
- the button rod 13 In the anti-theft position of the components shown in FIG. 1, the button rod 13 cannot be pulled up and thus unlock the lock, since the pawl 15 holds the counterpart 12 in place. In the event of a power failure, however, the key can only be opened mechanically by moving the lock rod by mechanical means. Here, the ball 9 disengages from the locking recess 8, so that the coupling piece 7 is released from the counterpart 12 and a displacement of the lock rod 6 is possible independently of the button rod 13.
- a limit switch 21 which can also be actuated by the spindle nut 5 and switches off the electric motor 2 when the spindle nut 5 moves downwards when the closed position is reached. This position is shown in Figure 2.
- the limit switch 21 must be energized briefly.
- the electric motor 12 then runs again and moves the spindle nut 5 downwards until it reaches a stop 22 and the electric motor 2 thereby switches off.
- the spindle nut 5 has pivoted the locking lever 16 counterclockwise again, so that it assumes the locking position shown in FIG. 1 and holds the counterpart 12 in place.
- FIGS. 3-5 shows that the inventive idea can also be applied to a pneumatic actuating element.
- the button rod 13 has a radial bore 23 into which a bolt 24 can be moved by blocking the button rod 13 by pressurizing a pneumatic, bistable servomotor 25. Unlocking is carried out accordingly by applying a vacuum to the servomotor 25.
- the lock rod 6 is moved between its end positions by means of a pneumatic membrane 26 of a bidirectional motor, which is not shown in any other way. It engages with a coupling piece 27 over the button rod 13 and is locked with it by means of a ball 28.
- This locking connection is shown in more detail in FIG. 5.
- the coupling piece 27 has a radial bore 29 with a compression spring 30 which presses the ball 28 into a recess 31 of the button rod 13.
- Figure 4 shows the actuator in the closed position. In it it is possible to pull the button rod 13 upwards and thereby unlock the lock and also the other locks of the central locking system by actuating the switch 19. This allows you to open the doors using the inside door handles.
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Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein motorisches Stellelement für eine Zentralverriegelungsanlage, welches eine zum Betätigen eines Türschlosses vorgesehene, mit einer Knopfstange gekoppelte und zwischen zwei Endstellungen mittels eines Motors bewegbare Schloßstange und eine Sperreinrichtung zur Diebstahlsicherung hat. Solche Stellelemente sind in Zentralverriegelungsanlagen heutiger Kraftfahrzeuge eingebaut und allgemein bekannt.
- Bei den bekannten Stellelementen ist die Knopfstange fest mit der Schloßstange verbunden. In der Diebstahlsicherungsstellung wird die Schloßstange und damit auch die Knopfstange blockiert, damit ein Einbrecher nach einem gewaltsamen Öffnen eines Fensters die Sicherungsknöpfe an den Enden der Knopfstangen im Innenraum nicht hochziehen und danach die Türen öffnen kann. Die Diebstahlsicherung ist nur mit dem Schlüssel aufzuheben, indem ein elektrischer Kontakt im Schloß betätigt wird und dadurch die Sperre elektromotorisch gelöst wird.
- Nachteilig bei den bekannten Zentralverriegelungsanlagen ist es, daß bei einem Ausfall des Bordnetzes die Diebstahlsicherung nicht mehr entsichert werden kann. Deshalb verzichtet man an der Fahrertür auf eine solche Diebstahlsicherung und sieht stattdessen dort eine mechanische, mittels des Schlüssels zu betätigende Diebstahlsicherung vor. Dadurch kann bei einem Ausfall des Bordnetzes wenigstens die Fahrertür noch geöffnet werden. Nachteilig bei einer solchen Zentralverriegelungsanlage ist es natürlich, daß bei ihr die Diebstahlsicherung aller Türen nur mittels des Schlüssels an der Fahrertür erfolgen kann.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein motorisches Stellelement der eingangs genannten Art derart zu gestalten, daß sich auch ohne Energieversorgung über das Bordnetz alle Türschlösser öffnen lassen, wenn sie sich zuvor in ihrer Diebstahlsicherungsstellung befinden und welches bei Vorhandensein von Bordspannung von allen einen Schließzylinder aufweisenden Türen betätigbar ist.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Diebstahlsicherung durch eine die Knopfstange blockierende Sperre gebildet und die Knopfstange mittels einer Rasteinrichfung durch Krafteinwirkung lösbar mit der Schloßstange gekoppelt ist.
- Durch diese lösbare Verbindung zwischen der Knopfstange und der Schloßstange und der Blockierung der Knopfstange in Diebstahlsicherungsstellung kann man jederzeit mit dem Schlüssel das Schloß entriegeln. Die Knopfstange verbleibt dabei in ihrer Sicherungsstellung, jedoch kann sich die Schloßstange relativ zur Knopfstange bewegen, da es zu einem Ausrasten der Rasteinrichtung kommt. Auf diese Weise läßt sich mit einfachen Mitteln verhindern, daß ein Fahrzeug nicht mehr zu öffnen ist, wenn beispielsweise durch versehentliches Brennenlassen der Lampen die Batterie entleert wurde. Das erfindungsgemäße Stellelement eignet sich natürlich nicht nur für Türschlösser, sondern insbesondere auch für ein Kofferraumschloß.
- Bei einem Stellelement mit einer von einem Elektromotor über eine Spindel und eine Spindelmutter antreibbaren Schloßstange ist das Stellelement besonders einfach aufgebaut, wenn gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Sperre durch eine Klinke an einem Hebelende eines schwenkbar gelagerten zweiarmigen Sperrhebels gebildet ist, dessen anderer Hebelarm im entsperrten Zustand in die Bewegungsbahn der sich in die Position der Diebstahlsicherung bewegenden Spindelmutter ragt.
- Der Sperrhebel gelangt beim Zurückfahren der Spindelmutter auf einfache Weise wieder in die Entriegelungsstellung, wenn er durch eine Feder in der entsperrten Stellung vorgespannt ist.
- Die lösbare Rastverbindung zwischen der Schloßstange und der Knopfstange ist besonders einfach aufgebaut, wenn auf der Schloßstange ein Kuppelstück mit einer Rastvertiefung vorgesehen ist, dem gegenüber die Knopfstange ein Gegenstück mit einem Sackloch hat, in welchem eine gegen eine im gekoppelten Zustand in die Rastvertiefung eingreifende Kugel anliegende Druckfeder vorgesehen ist.
- Beim Hochziehen der Knopfstange wird die Schloßstange zuverlässig mitgenommen, auch wenn infolge von Reibung größere Kräfte zu überwinden sind, wenn gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung das Gegenstück mit einem Vorsprung unter die Schloßstange greift.
- Eine weitere, ganz besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß zur Begrenzung des Abwärtshubes der Spindelmutter bei Erreichen der Zu-Stellung im Gehäuse ein von der Spindelmutter betätigbarer, derart geschalteter Endschalter vorgesehen ist, daß zum Erreichen der Diebstahlsicherungsstellung dieser kurzfristig bestrombar ist. Durch diesen Endschalter wird es möglich, die Diebstahlsicherungsstellung mit demselben Elektromotor zu erreichen, mit dem auch die beiden anderen Stellungen erreichbar sind. Es ist also zum Betätigen der Diebstahlsicherung kein eigener Antrieb notwendig.
- Durch Hochziehen einer einzigen Knopfstange kann man auch die übrigen Knopfstangen in ihre entsicherte Stellung bewegen, wenn im Gehäuse ein von der Schloßstange unmittelbar vor Erreichen der Auf-Stellung betätigbarer Schalter vorgesehen ist.
- Das erfindungsgemäße Stellelement kann statt eines elektromotorischen Antriebs auch pneumatisch angetrieben sein. Eine solche Ausführungsform ist konstruktiv besonders einfach gestaltet, wenn die Sperre durch einen mittels eines zusätzlichen pneumatischen Stellmotors bewegbaren Riegel gebildet ist.
- Der zusätzliche Stellmotor braucht nur kurzfristig mit Überdruck oder Unterdruck beaufschlagt zu werden, um den Riegel in die jeweils gewünschte Endstellung zu bewegen, wenn der pneumatische Stellmotor ein bistabiler Stellmotor ist. Bei einem solchen Stellmotor verbleibt der Riegel von selbst in seiner Endstellung.
- Bei einem pneumatischen Stellelement gestaltet sich die Rasteinrichtung besonders einfach, wenn gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung auf der Schloßstange ein die Knopfstange umgreifendes Kuppelstück vorgesehen ist, welches in einer zur Knopfstange radialen Bohrung eine eine Kugel kraftbeaufschlagende Druckfeder hat, die in eine kugelkalottenförmige Rastvertiefung der Knopfstange greift.
- Ebenfalls trägt es zu einem einfachen Aufbau des Stellelementes bei, wenn die Knopfstange zur Aufnahme des Riegels eine radiale Bohrung hat.
- Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind zwei davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Die Zeichnung zeigt in
- Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein elektromotorisches Stellelement in Diebstahlsicherungsstellung,
- Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Stellelement nach Figur 1 in Schließstellung des Türschlosses,
- Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein pneumatisches Stellelement in Diebstahlsicherungsstellung,
- Fig. 4 einen Längsschnitt durch das Stellelement nach Figur 3 in Schließstellung des Türschlosses,
- Das in der Figur 1 dargestellte Stellelement hat in einem Gehäuse 1 einen Elektromotor 2, welcher über ein Getriebe 3 eine Gewindespindel 4 in zwei verschiedene Drehrichtungen anzutreiben vermag. Auf der Gewindespindel 4 ist eine Spindelmutter 5 angeordnet, die eine Schloßstange 6 anzuheben oder abzusenken vermag. Diese Schloßstange 6 kann abgesehen von der beschriebenen Verschiebemöglichkeit auch mittels eines Schlüssels im Schließzylinder bewegt werden.
- Wichtig für die Erfindung ist ein Kuppelstück 7 auf der Schloßstange 6, welches eine Rastvertiefung 8 hat, in der eine Kugel 9 sitzt. Diese Kugel 9 wird von einer Druckfeder 10 in der Rastvertiefung 8 gehalten. Diese Druckfeder 10 stützt sich einerseits auf der Kugel 9, andererseits auf dem Boden eines Sackloches 11 eines Gegenstückes 12 ab, welches eine Einheit mit einer Knopfstange 13 bildet und sich normalerweise genau gegenüber dem Kuppelstück 7 befindet. Es greift mit einem Vorsprung 20 unter das Kuppelstück 7. Die Knopfstange 13 dient, wie bei Kraftfahrzeugen allgemein üblich, dazu, nach Niederdrücken die jeweilige Tür zu verriegeln.
- Am Gegenstück 12 ist ein Nocken 14 vorgesehen, über den in der in Figur 1 dargestellten Position eine Klinke 15 eines Sperrhebels 16 greift. Bei diesem Sperrhebel 16 handelt es sich um einen zweiarmigen Hebel, der im Gehäuse 1 um eine Achse 17 schwenkbar angeordnet ist und von einer Feder 18 in Entriegelungsstellung vorgespannt wird. In der dargestellten Stellung liegt dieser Sperrhebel 16 mit dem Ende seines nicht die Klinke 15 aufweisenden Hebelarmes gegen die Spindelmutter 5 an, so daß er sich nicht aus der Sperrstellung heraus bewegen kann. Wird die Spindelmutter 5 nach oben gefahren, so kann sich der Sperrhebel im Uhrzeigersinn verschwenken, bis sein in der Zeichnung gesehen unteres Ende unterhalb der Bewegungsbahn der Spindelmutter 5 gelangt. Das hat zur Folge, daß der Sperrhebel 16 selbsttätig wieder in die Sperrstellung schwenkt, wenn die Spindelmutter 5 sich aus der Auf- oder Zu-Stellung nach unten in die Diebstahlsicherungsstellung bewegt.
- Die Figur 1 läßt desweiteren im oberen Teil des Gehäuses 1 einen elektrischen Schalter 19 erkennen, der von dem Kuppelstück 7 kurz vor Erreichen seiner oberen Endstellung, also der Auf-Stellung des Türschlosses, betätigbar ist.
- In der in Figur 1 gezeigten diebstahlgesicherten Stellung der Bauteile kann man die Knopfstange 13 nicht hochziehen und damit das Schloß entsichern, da die Klinke 15 das Gegenstück 12 festhält. Bei einem Spannungsausfall kann man jedoch mit dem Schlüssel durch Verschieben der Schloßstange auf ausschließlich mechanischem Wege das Schloß öffnen. Hierbei rastet die Kugel 9 aus der Rastvertiefung 8 aus, so daß das Kuppelstück 7 vom Gegenstück 12 freikommt und eine Verschiebung der Schloßstange 6 unabhängig von der Knopfstange 13 möglich wird.
- Im mittleren Bereich des Gehäuses 1 ist ein Endschalter 21 angeordnet, der ebenfalls von der Spindelmutter 5 betätigbar ist und bei einer Abwärtsbewegung der Spindelmutter 5 den Elektromotor 2 abschaltet, wenn die Zu-Stellung erreicht ist. Diese Stellung ist in der Figur 2 gezeigt.
- Zu sehen ist in Figur 2, daß der Sperrhebel 16 sich gegenüber der Figur 1 im Uhrzeigersinn verschwenkt hat, so daß seine Klinke 15 das Gegenstück 12 freigibt. Dadurch kann man an der Knopfstange 13 ziehen und das Schloß auf diese Weise entriegeln. Dabei wird der Schalter 19 vom Kuppelstück 7 betätigt, so daß auch die anderen Schlösser der Zentralverriegelungsanlage entsichert werden.
- Wenn aus der in Figur 2 gezeigten Zu-Stellung die Diebstahlsicherungsstellung erreicht werden soll, dann ist der Endschalter 21 kurz zu bestromen. Der Elektromotor 12 läuft dann erneut und bewegt die Spindelmutter 5 nach unten, bis sie gegen einen Anschlag 22 gelangt und der Elektromotor 2 dadurch abschaltet. Bei dieser Abwärtsbewegung hat die Spindelmutter 5 den Sperrhebel 16 wieder entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt, so daß dieser die in Figur 1 gezeigte Sperrstellung einnimmt und das Gegenstück 12 festhält.
- Die Ausführungsform nach den Figuren 3 - 5 zeigt, daß der Erfindungsgedanke auch bei einem pneumatischen Stellelement Anwendung finden kann. Die Knopfstange 13 hat bei dieser Ausführungsform eine radiale Bohrung 23, in die zum Blockieren der Knopfstange 13 ein Riegel 24 durch Druckbeaufschlagung eines pneumatischen, bistabilen Stellmotors 25 bewegbar ist. Das Entriegeln erfolgt entsprechend durch Beaufschlagung des Stellmotors 25 mit Unterdruck.
- Die Schloßstange 6 wird bei dieser Ausführungsform mittels einer pneumatischen Membran 26 eines im übrigen nicht weiter dargestellten Bidruckmotors zwischen ihren Endstellungen bewegt. Sie greift mit einem Kuppelstück 27 über die Knopfstange 13 und ist mit ihr mittels einer Kugel 28 verrastet. Diese Rastverbindung ist näher in Figur 5 dargestellt. Das Kuppelstück 27 hat eine radiale Bohrung 29 mit einer Druckfeder 30, die die Kugel 28 in eine Rastvertiefung 31 der Knopfstange 13 drückt. Durch diese Art der Kopplung zwischen Schloßstange 6 und Knopfstange 13 ergibt es sich, genau wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform, daß bei verriegelter Knopfstange 13 die Schloßstange 6 mit dem Schlüssel dadurch bewegt werden kann, daß die Kugel 28 gegen die Kraft der Druckfeder 30 sich aus der Rastvertiefung 31 bewegt und dadurch die Kopplung zwischen der Schloßstange 6 und der Knopfstange 13 aufhebt.
- Die Figur 4 zeigt das Stellelement in Zu-Stellung. In ihr ist es möglich, die Knopfstange 13 nach oben zu ziehen und dadurch das Schloß und auch die übrigen Schlösser der Zentralverriegelungsanlage durch Betätigung des Schalters 19 zu entsichern. Dadurch kann man die Türen mittels der Türinnengriffe öffnen.
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