EP1045093A2 - Kraftfahrzeug-Türschloss o. dgl. - Google Patents

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EP1045093A2
EP1045093A2 EP20000106212 EP00106212A EP1045093A2 EP 1045093 A2 EP1045093 A2 EP 1045093A2 EP 20000106212 EP20000106212 EP 20000106212 EP 00106212 A EP00106212 A EP 00106212A EP 1045093 A2 EP1045093 A2 EP 1045093A2
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EP
European Patent Office
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motor vehicle
vehicle door
door lock
pawl
lock according
Prior art date
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EP20000106212
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English (en)
French (fr)
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EP1045093B1 (de
EP1045093A3 (de
Inventor
Bernhard Kordowski
Bernd Weyerstall
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Brose Schliesssysteme GmbH and Co KG
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Robert Bosch GmbH
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Publication of EP1045093A3 publication Critical patent/EP1045093A3/de
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    • Y10T292/1043—Swinging
    • Y10T292/1075—Operating means
    • Y10T292/1082—Motor

Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle door lock or the like. With the features the preamble of claim 1.
  • motor vehicle door locks in correspondingly but also motor vehicle hood locks, flap locks etc., so that the term motor vehicle door lock in the following is always to be understood in this comprehensive sense.
  • the well-known motor vehicle door lock from which the invention is based is an electromechanical motor vehicle door lock, at which the actuation of the pawl in particular from the outside door handle or from the inside door handle through a mechanical power chain and the Lock mechanics is realized while unlocking and locking usually by means of remote controllable control electronics and an electrical one Central locking drive takes place. If necessary, this function can also be used mechanically from a lock cylinder on the door, at least on the driver's door will be realized.
  • the invention is based on the problem of a motor vehicle door lock specify that can work as a pure electric lock and also for one "passive entry" function is suitable, but the function also then is secured when the electrical power supply for what reason always fails or an accident creates a special situation, and at which is also used as a replacement for conventional motor vehicle door locks is possible.
  • the motor vehicle door lock according to the invention solves the previously mentioned Problem with the features of the characterizing part of claim 1.
  • the motor vehicle door lock is an electric lock, but is actuated by sensors in the lock mechanism. So normally serve the power chains of the outside door handle, the inside door handle and possibly the lock cylinder in the lock mechanism only corresponding to the actuation Switches or influencing corresponding sensors. Due to the Existence of the mechanical force chain or the mechanical Power lock chains, however, can be locked at lightning speed if necessary be used for the purpose of actuating the pawl etc.
  • the power chain in the lock mechanics Be assigned idle, so that the actuation of the outside door handle in the normal state done without applying force to the pawl. Only in special condition if the outer door handle is pulled further over the Pressure point beyond the mechanical actuation of the pawl.
  • a tie switch is provided, the one in the special state is the power chain, the one in the normal state is uncoupled from the lock mechanism, coupled to the lock mechanism, so that then the mechanical actuation by moving the lock mechanism the pawl can be done.
  • the motor vehicle door lock according to the invention has the significant advantage that it is a replacement for conventional Motor vehicle door locks can be used easily.
  • the outer door handles and inner door handles of classic motor vehicle door locks only continue to be used with central locking and can continue to function in the same way as before.
  • the motor vehicle door lock according to the invention has the outside and Door handles in the normal state, mechanical dummy functions, actually only the electrical sensors in the lock mechanism are affected.
  • the outside and inside handles only work in a special condition and possibly a locking cylinder purely mechanically in a classic manner.
  • reaction times Due to the state changes in the motor vehicle door lock according to the invention The reaction times are due to purely electrical processes in the normal state shortened so much that extremely low response times to below 100 ms reached.
  • the motor vehicle door lock is by omitting individual Components have been shown so simplified that the principle of Teaching of the invention is clearly recognizable. Parts of the motor vehicle door lock, which are not important for the invention are either not shown at all or at least not been provided with reference numerals.
  • the invention relates to a motor vehicle door lock with a housing 1 with lock latch 2 and pawl 3 arranged therein, with a Lock mechanism 4 for mechanical actuation of the pawl 3, with a remotely controllable control electronics 5, operated by a remote control module an operator, with one of an outside door handle and possibly also of other actuators in the lock mechanism 4 extending Power chain 6 or several corresponding power chains 6.
  • An electrical opening aid 7 for electrical actuation can also be seen the pawl 3.
  • the electrical opening aid 7 is here in itself known manner as a worm gear drive, which is probably what it is given of the state of the art, which is well known in this respect, none of them further explanation is required.
  • the motor vehicle door lock according to the invention is characterized in that that the force chain 6 in the lock mechanism 4 electrical sensors are assigned by which the switching functions of the control electronics 5 and the opening aid 7 can be triggered that only one electrical in the normal state Triggering of the switching functions and no mechanical actuation.
  • an "activation function” intended.
  • a tie switch 8 is provided is a mechanical coupling in a special condition the power chain 6 to the lock mechanism 4, so that then mechanical actuation of the pawl 3 can take place in any case.
  • an "overhaul function” in which the electrical Triggering of the switching functions is done so quickly that in practice it does not trigger the switching functions mechanically is coming. This is due to appropriate pressure points, for example on the outside door handle to support. With such a “overhaul function” is essential just the fact that the actuators first nothing has to change.
  • the special condition is caused by falling below a certain voltage of the power supply and / or is defined by a crash.
  • the motor vehicle door lock according to the invention is designed as an electric lock and suitable for the "passive entry” function because the state changes including the opening function "open by wire” at a time under Run for 100 ms.
  • the motor vehicle door lock has this in the normal state the behavior of a normal electric lock, i.e. a purely electric one operated motor vehicle door lock.
  • the lock mechanism 4 switches in illustrated embodiment by means of the dome switch 8 automatically to mechanical actuation.
  • the coupling switch 8 couples the Power chain 6 to the lock mechanism 4, the sensors are then superfluous, the respective function is triggered mechanically. That can be for all functions or only for some functions, especially the The "door opening" function applies.
  • a corresponding measure can be taken as soon as the special condition in the form of a crash, that is, an impact of the motor vehicle becomes. While in special condition when falling below a certain Voltage of the power supply a mechanical coupling of the Power chain 6 to the lock mechanism 4 no switching Functional position "locked” in “unlocked” requires, yes not such once appears desirable to the protection of the motor vehicle not to deteriorate, it can happen when the special condition is reached recommended by a crash, automatically first of all from the functional position "locked” to switch to the "unlocked” position.
  • the latter has the advantage that helpers can easily open the door from the outside or an occupant can open the door immediately.
  • the illustrated embodiment shows that the lock mechanism 4th here is in the normal state in a functional position "locked" that is the functional position shown in Figs. 1 and 2 of the drawing.
  • a functional position "locked” that is the functional position shown in Figs. 1 and 2 of the drawing.
  • this Functional position is from the actuators, at least from Outside door handle, mechanically an idle stroke anyway, only the sensors are operated.
  • the illustrated embodiment of a motor vehicle door lock shows otherwise, as already mentioned, also an electric central locking drive.
  • the illustrated embodiment is characterized by this that the central locking drive with the electrical opening aid 7 is integrated.
  • the electrical Opening aid 7 in the example in the example shown in a direction of rotation of the worm wheel 7a works as an opening aid 7 and in the return, namely in the opposite direction of rotation of the worm wheel 7a works as a central locking drive.
  • Fig. 1 you can see one of the pawl 3 associated trigger lever 15, which is mounted on a pivot axis is that when the end lying on the right in FIG. 1 is lifted, the end in FIG. 1 indicated on the left pawl 3 at the far end of the lock latch 2 down presses (in Fig. 2 this is the right end) and pawl 3 lifts.
  • the pawl pin 16 is turned in the "open by wire” function the worm wheel 7a counterclockwise to the release lever 15 approached, this is pivoted to open the pawl 3 until Attack. Then the pawl pin 16 by turning the The worm wheel 7a is returned to the starting position.
  • the electric opening aid has the function of the central locking drive 7 in the present embodiment when the Worm wheel 7a clockwise. Then that runs in solid Lines shown central locking pin 17 clockwise the downward arm of a release lever 18 through which the Lock mechanism 4 is shifted to the "unlocked" position.
  • This Function shown here of the preferred embodiment of a motor vehicle door lock is particularly significant in the event of a crash that has been already explained above.
  • the illustrated embodiment shows the realization of the tie switch 8 as a solenoid with two positions (double stroke solenoid).
  • the Special condition due to energization of the lifting magnet of the tie switch 8 is realized.
  • This requires an emergency power source, especially in Form of a storage capacitor that is activated in a special state.
  • the second state i.e. the normal state, can also pass through energizing the solenoid for the purpose of moving in opposite directions Direction can be realized.
  • the tie switch 8 forming solenoid in the illustrated embodiment none Quiescent current draws.
  • the illustrated embodiment shows the coupling switch 8 with a power transmission mechanism 11, which in a special state releases a spring-loaded lever 9, through which the mechanical coupling takes place.
  • This mechanical coupling takes place in that the plunger of the lifting magnet of the coupling switch 8 is drawn in and releases the lever 9.
  • the mechanical coupling takes place on the one hand for the actuation of the pawl 3, on the other hand for the coupling of a lock nut 12, which can be actuated starting from a locking cylinder, which is not shown here, and ensures “unlocking” and “locking " of the motor vehicle door lock.
  • auxiliary lever 9a which is also an integral part of the spring-loaded lever 9 can be.
  • this auxiliary lever 9a prevents further movement. This is shown in Embodiment the entire power transmission mechanism 11, the Functional position "locked", blocked to a certain extent, it can do not leave this state. Only the electrical function is active. First the occurrence of a special condition changes that.
  • the illustrated embodiment shows that the spring-loaded lever 9 with the pawl 3 cooperates and in the illustrated embodiment is even mounted on the same axis as the pawl 3.
  • the spring-loaded Lever 9 is a spring-loaded in the illustrated embodiment Clutch lever 14 assigned, which may be a force-transmitting connection of the lever 9 with the pawl 3.
  • the illustrated embodiment shows this at the lower end of the clutch lever 14.
  • the recognizable there Recesses on the one hand the pawl 3, on the other hand the spring-loaded Lever 9 are not in overlap in Fig. 2. Consequently, that too Force-transmitting connection of the lever 9 with the pawl 3 is not established.
  • the clutch lever 14 with overlapping recesses pivoted downward from the position of Fig. 2, so it establishes the force-transmitting connection.
  • the functional position "unlocked" of a rocker arm 19 is shown in dashed lines the power transmission mechanism 11, in which the previously explained power transmission Connection is then established.
  • the clutch lever 14 is motorized by the opening aid 7 in Open position pivoted pawl 3 pivoted, without shifting in height in FIG. 2. So it remains with the electrical Actuation that the lock mechanism 4 in the functional position "locked" persists.
  • the functional position "unlocked” be prepared in that the power transmission mechanism 11 by moving the rocker arm 19 clockwise into the dash-dotted line position shown brought into the functional position "unlocked” becomes. If the pawl 3 is still in the position shown in FIG. 2, so the clutch lever 14 is only spring biased down. A pivoting of the spring-loaded lever 9 counterclockwise aligns the recesses, the clutch lever 14 can engage, the power transmission connection explained above is established. The then corresponds to the special condition with mechanical actuation of Pawl 3.
  • the rocker arm 19 can also be seen on the left in FIG. 1, now in connection again with the release lever 18 and the lock nut 12.
  • the function the lock nut 12 has already been explained above.
  • Fig. 1 leaves a safety lever that can only be reached when the motor vehicle door is open 13 recognize. With this takes place in the special state shown Embodiment switching the lock mechanism 4 from the Functional position "locked” into the functional position "unlocked”, if this does not take place via the lock nut 12 from a lock cylinder can. With the safety lever 13 there is also a mechanical reset the motor vehicle door lock in the normal state if the conditions of the special condition no longer exist.
  • the motor vehicle door then closed again, so prevents a plunger of the lifting magnet realized here as a tie switch 8 the spring-loaded Lever 9 to spring back into its basic position. On the system is then reset. From then on it works the motor vehicle door lock according to the invention again as an electric lock.
  • the lock nut 12 can also be used for another form of emergency operation used outside. Is the power supply interrupted and can accordingly the access authorization is not granted electronically, so you have to use a mechanical key to lock the cylinder and thus turn part of the two-part lock nut 12. This then becomes a Pressed switch that the emergency power supply from the storage capacitor o. Like. ago activated, so that then the coupling switch 8 forming solenoid is energized and retracts the plunger. This will make the spring loaded Lever 9 released in the manner explained above and the lock mechanism 4 is activated.
  • the motor vehicle door lock according to the invention can be used in particular there, where there is already a construction with external specifications.
  • the invention Motor vehicle door lock replaced without the need the change of the door handles existing mechanical motor vehicle door locks thanks to modern electrical lock designs. Sensors / microswitches on the door handles and their costly cabling for Lock mechanics can be omitted, a perfect mechanical redundancy for there is an emergency.
  • the motor vehicle door lock according to the invention extremely fast and achieves the requirements for "passive entry" Time constraints.

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Kraftfahrzeug-Türschloß in Form eines Elektroschlosses mit mechanischer Redundanz. Es handelt sich um ein Kraftfahrzeug-Türschloß mit einem Gehäuse (1) mit darin angeordneter Schloßfalle (2) und Sperrklinke (3), mit einer elektrischen Öffnungshilfe (7) zur elektrischen Betätigung der Sperrklinke (3) und mit einer Schloßmechanik (4) zur mechanischen Betätigung der Sperrklinke (3), mit einer fernsteuerbaren Steuerelektronik (5), bedienbar vorzugsweise durch ein Fernsteuermodul bei einer Bedienungsperson, mit einer von einem Türaußengriff und ggf. auch von anderen Betätigungselementen in die Schloßmechanik (4) verlaufenden Kraftwirkungskette (6) bzw. mehreren entsprechenden Kraftwirkungsketten (6). Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Türschloß ist dann dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftwirkungskette (6) in der Schloßmechanik (4) elektrische Sensoren zugeordnet sind, durch die die Schaltfunktionen der Steuerelektronik (5) und der Öffnungshilfe (7) auslösbar sind, daß im Normalzustand nur eine elektrische Auslösung der Schaltfunktionen und keine mechanische Betätigung erfolgt, daß ein Kuppelschalter (8) vorgesehen ist, durch den in einem Sonderzustand eine mechanische Ankupplung der Kraftwirkungskette (6) an die Schloßmechanik (4) erfolgt, so daß dann eine mechanische Betätigung jedenfalls der Sperrklinke (3) erfolgen kann. In der Schloßmechanik (4) werden normalerweise nur die Sensoren betätigt, obwohl von den Betätigungselementen nur mechanische Betätigungen erfolgen. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug-Türschloß o. dgl. mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
Die Lehre der Erfindung hat als Hintergrund Kraftfahrzeug-Türschlösser, in entsprechender Weise aber auch Kraftfahrzeug-Haubenschlösser, -Klappenschlösser usw., so daß der Begriff des Kraftfahrzeug-Türschlosses im folgenden stets in diesem umfassenden Sinne zu verstehen ist.
Das bekannte Kraftfahrzeug-Türschloß, von dem die Erfindung ausgeht (DE - A - 196 31 869), ist ein elektromechanisches Kraftfahrzeug-Türschloß, bei dem die Betätigung der Sperrklinke insbesondere vom Türaußengriff oder vom Türinnengriff durch eine mechanische Kraftwirkungskette und die Schloßmechanik realisiert wird, während die Entriegelung und Verriegelung normalerweise mittels einer fernsteuerbaren Steuerelektronik und eines elektrischen Zentralverriegelungsantriebs erfolgt. Notfalls kann auch diese Funktion von einem Schließzylinder an der Tür aus jedenfalls bei der Fahrertür mechanisch realisiert werden.
Bei dem zuvor erläuterten, bekannten Kraftfahrzeug-Türschloß ist ein Crashschalter vorgesehen, durch den bei einem Unfall die Schloßmechanik sofort und unabhängig von der Steuerelektronik in die Funktionsstellung "Entriegelt" verlagert wird, so daß eine Betätigung des Türinnengriffs sofort ein Ausheben der Sperrklinke bewirkt.
Aus dem zuvor erläuterten Stand der Technik ist es im übrigen bekannt, eine elektrische Betätigung zu realisieren, wozu dann eine elektrische Öffnungshilfe vorgesehen sein muß. Ein solches rein elektrisch betätigtes Kraftfahrzeug-Türschloß wird gemeinhin als "Elektroschloß" bezeichnet. Bei dem erläuterten Stand der Technik hat dieses "Elektroschloß" eine Schloßmechanik zur mechanischen Betätigung der Sperrklinke im Notfall.
Bei einem Kraftfahrzeug-Türschloß mit der Funktion "passive entry" geht man davon aus, daß allein die Annäherung einer Bedienungsperson an ein Kraftfahrzeug eine entsprechende Öffnung der Tür oder andere Funktionen auslöst. Ein entsprechendes Verfahren zur Betätigung eines Kraftfahrzeug-Türschließsystems ist Gegenstand einer parallelen Patentanmeldung der Anmelderin.
Der Einsatz eines "Elektroschlosses", insbesondere in Verbindung mit der Funktion "passive entry", anstelle eines bekannten mechanischen Kraftfahrzeug-Türschlosses mit elektrischer Zentralverriegelung hat bislang zur Folge, daß man die Türgriffgarnituren abändern bzw. austauschen muß, weil dort statt oder zusätzlich zu den in die Schloßmechanik verlaufenden Kraftwirkungsketten Mikroschalter für die Betätigung der elektrischen Öffnungshilfe angebracht und mittels entsprechender Kabel zum Kraftfahrzeug-Türschloß, nämlich der dortigen Steuerelektronik angeschlossen werden müssen.
Der Erfindung liegt nun das Problem zugrunde, ein Kraftfahrzeug-Türschloß anzugeben, das als reines Elektroschloß arbeiten kann und auch für eine "passive entry"-Funktion geeignet ist, bei dem aber die Funktion auch dann gesichert ist, wenn die elektrische Stromversorgung aus welchem Grunde auch immer ausfällt oder ein Unfall für eine Sondersituation sorgt, und bei dem im übrigen auch eine Verwendung als Ersatz für herkömmliche Kraftfahrzeug-Türschlösser möglich ist.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Türschloß löst das zuvor angesprochene Problem mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1.
Erfindungsgemäß ist das Kraftfahrzeug-Türschloß ein Elektroschloß, das aber von Sensoren in der Schloßmechanik betätigt wird. Im Normalfall dienen also die Kraftwirkungsketten von dem Türaußengriff, dem Türinnengriff und ggf. dem Schließzylinder in die Schloßmechanik nur der Betätigung entsprechender Schalter bzw. Beeinflussung entsprechender Sensoren. Aufgrund der Existenz der mechanischen Kraftwirkungskette bzw. der mechanischen Kraftwirkungsketten jedoch kann notfalls blitzschnell die Schloßmechanik zum Zwecke der Betätigung der Sperrklinke etc. genutzt werden. Bei der Realisierung einer Überholfunktion, bei der beispielsweise der Türaußengriff nur bis zu einem Druckpunkt betätigt werden muß, um die elektrische Funktion auszulösen, kann der Kraftwirkungskette in der Schloßmechanik ein Leerlauf zugeordnet sein, so daß die Betätigung des Türaußengriffes im Normalzustand ohne Kraftausübung auf die Sperrklinke erfolgt. Erst im Sonderzustand bei entsprechend weiteren Ziehen des Türaußengriffes über den Druckpunkt hinaus erfolgt die mechanische Betätigung der Sperrklinke.
Nach bevorzugter Lehre der Erfindung ist jedoch ein Kuppelschalter vorgesehen, der im Sonderzustand die Kraftwirkungskette, die im Normalzustand von der Schloßmechanik entkuppelt ist, an die Schloßmechanik ankuppelt, so daß dann durch Bewegung der Schloßmechanik die mechanische Betätigung der Sperrklinke erfolgen kann.
Neben den zuvor erläuterten Vorteilen hat das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Türschloß den erheblichen Vorteil, daß es als Ersatz für herkömmliche Kraftfahrzeug-Türschlösser ohne weiteres eingesetzt werden kann. Insbesondere können die Türaußengriffe und Türinnengriffe klassischer Kraftfahrzeug-Türschlösser lediglich mit Zentralverriegelung weiter eingesetzt werden und können auch in gleicher Art und Weise wie bisher weiter funktionieren. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Türschloß weist den Türaußen- und Türinnengriffen im Normalzustand mechanische Scheinfunktionen zu, tatsächlich werden nur die elektrischen Sensoren in der Schloßmechanik beeinflußt. Lediglich im Sonderzustand wirken die Türaußen- und Türinnengriffe und ggf. ein Schließzylinder rein mechanisch in klassischer Weise.
Durch die Zustandsänderungen im erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Türschloß durch rein elektrische Abläufe im Normalzustand sind die Reaktionszeiten so stark verkürzt, daß außerordentlich niedrige Ansprechzeiten bis unter 100 ms erreicht.
Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung der Erfindung, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erfolgt. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1
ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Türschlosses in einer Ansicht in Einfallsrichtung des Schließkeils,
Fig. 2
das Kraftfahrzeug-Türschloß aus Fig. 1 in einer Seitenansicht und
Fig. 3
einen Schnitt durch die "Schichtung" der Komponenten des Kraftfahrzeug-Türschlosses aus Fig. 1.
In der Zeichnung ist das Kraftfahrzeug-Türschloß durch Weglassung einzelner Komponenten so vereinfacht dargestellt worden, daß das Prinzip der Lehre der Erfindung gut erkennbar ist. Teile des Kraftfahrzeug-Türschlosses, die für die Erfindung nicht von Bedeutung sind, sind entweder gar nicht dargestellt oder jedenfalls nicht mit Bezugszeichen versehen worden.
Gegenstand der Erfindung ist ein Kraftfahrzeug-Türschloß mit einem Gehäuse 1 mit darin angeordneter Schloßfalle 2 und Sperrklinke 3, mit einer Schloßmechanik 4 zur mechanischen Betätigung der Sperrklinke 3, mit einer fernsteuerbaren Steuerelektronik 5, bedienbar durch ein Fernsteuermodul bei einer Bedienungsperson, mit einer von einem Türaußengriff und ggf. auch von anderen Betätigungselementen in die Schloßmechanik 4 verlaufenden Kraftwirkungskette 6 bzw. mehreren entsprechenden Kraftwirkungsketten 6. Man erkennt ferner eine elektrische Öffnungshilfe 7 zur elektrischen Betätigung der Sperrklinke 3. Die elektrische Öffnungshilfe 7 ist hier in an sich bekannter Weise als Schneckenradantrieb ausgeführt, wozu es wohl angesichts des insoweit umfangreich bekannten Standes der Technik keiner besonderen weiteren Erläuterung bedarf.
Gekennzeichnet ist das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Türschloß dadurch, daß der Kraftwirkungskette 6 in der Schloßmechanik 4 elektrische Sensoren zugeordnet sind, durch die die Schaltfunktionen der Steuerelektronik 5 und der Öffnungshilfe 7 auslösbar sind, daß im Normalzustand nur eine elektrische Auslösung der Schaltfunktionen und keine mechanische Betätigung erfolgt.
In dem dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine "Aktivierungsfunktion" vorgesehen. Das bedeutet, daß ein Kuppelschalter 8 vorgesehen ist, durch den in einem Sonderzustand eine mechanische Ankupplung der Kraftwirkungskette 6 an die Schloßmechanik 4 erfolgt, so daß dann eine mechanische Betätigung jedenfalls der Sperrklinke 3 erfolgen kann. Demgegenüber kann auch eine "Überholfunktion" realisiert sein, bei der die elektrische Auslösung der Schaltfunktionen einfach so schnell vonstatten geht, daß es in der Praxis zu einer mechanischen Auslösung der Schaltfunktionen nicht kommt. Das ist durch entsprechende Druckpunkte beispielsweise am Türaußengriff zu unterstützen. Bei einer solchen "Überholfunktion" ist wesentlich eben auch die Tatsache, daß man an den Betätigungselementen zunächst nichts ändern muß.
Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, daß der Sonderzustand durch das Unterschreiten einer bestimmten Spannung der Spannungsversorgung und/oder durch einen Crashfall definiert ist.
In Fig. 1 und 2 erkennt man strichpunktiert den Schließkeil 10, der mit der Schloßfalle 2, hier als Gabelfalle ausgeführt, in Eingriff steht (Fig. 2).
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Türschloß ist als Elektroschloß ausgeführt und für die Funktion "passive entry" tauglich, weil die Zustandsänderungen einschließlich der Öffnungsfunktion "open by wire" in einer Zeit unter 100 ms ablaufen. Dazu weist das Kraftfahrzeug-Türschloß im Normalzustand das Verhalten eines normalen Elektroschlosses, also eines rein elektrisch betätigten Kraftfahrzeug-Türschlosses auf.
Atypisch für ein Elektroschloß werden jedoch herkömmliche mechanische Betätigungselemente, insbesondere also ein Türaußengriff und ein Türinnengriff sowie ggf. ein Schließzylinder eingesetzt, die über mechanische Kraftwirkungsketten 6 mit der Schloßmechanik 4 verbunden sind. Insoweit hat das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Türschloß teilweise den Aufbau bekannter, rein mechanisch arbeitender Kraftfahrzeug-Türschlösser bzw. mechanischer Kraftfahrzeug-Türschlösser mit elektrischer Zentralverriegelung.
Wird ein mechanisches Betätigungselement betätigt, so wird in der Schloßmechanik 4 normalerweise lediglich ein Sensor betätigt, der dann die entsprechende Funktion aktiviert. Es wird sich hier regelmäßig um Funktionen zur Erreichung der Funktionsstellungen "verriegelt", "entriegelt", "diebstahlgesichert" und ggf. "kindergesichert" sowie um die Funktion "Türöffnung" (open by wire) handeln. Auch eine Zuziehhilfe kann vorgesehen sein, die dann eine weitere Funktion "Zuziehen" bedingt. Die Steuerelektronik 5 löst die entsprechenden Funktionen aus ganz so wie bei einem klassischen Elektroschloß (siehe auch die DE 196 31 869 A1).
Durch die Veränderung der Funktionszustände aufgrund elektronischer Steuerung sind die Reaktionszeiten so kurz, daß die zuvor angesprochene Zeitschwelle unterschritten werden kann.
Sinkt die Spannung zur Versorgung des Kraftfahrzeug-Türschlosses unter einen bestimmten Wert, sei es weil die Bordspannung abfällt, sei es weil die Stromversorgung abgetrennt worden ist, so schaltet die Schloßmechanik 4 im dargestellten Ausführungsbeispiel mittels des Kuppelschalters 8 automatisch auf mechanische Betätigung um. Dazu kuppelt der Kuppelschalter 8 die Kraftwirkungskette 6 an die Schloßmechanik 4 an, die Sensoren sind dann überflüssig, die jeweilige Funktion wird mechanisch ausgelöst. Das kann für alle Funktionen oder auch nur für einige Funktionen, insbesondere die Funktion "Türöffnung" gelten.
Eine entsprechende Maßnahme kann getroffen werden, sobald der Sonderzustand in Form eines Crashfalls, also eines Aufpralls des Kraftfahrzeugs, erreicht wird. Während im Sonderzustand bei Unterschreiten einer bestimmten Spannung der Spannungsversorgung eine mechanische Ankopplung der Kraftwirkungskette 6 an die Schloßmechanik 4 keine Umschaltung der Funktionsstellung "verriegelt" in "entriegelt" erfordert, ja eine solche nicht einmal wünschenswert erscheinen läßt, um die Absicherung des Kraftfahrzeugs nicht zu verschlechtern, kann es sich bei Erreichen des Sonderzustandes durch einen Crash empfehlen, automatisch zunächst von der Funktionsstellung "verriegelt" in die Funktionsstellung "entriegelt" umzuschalten. Letzteres hat den Vorteil, daß Hilfspersonen von außen ohne weiteres die Tür öffnen können bzw. ein Insasse sofort die Tür öffnen kann.
Auf die zuvor erläuterte Weise können auch im stromlosen Zustand bzw. nach einem Unfall alle notwendigen Funktionen mechanisch weitergenutzt werden.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt, daß sich die Schloßmechanik 4 hier im Normalzustand in einer Funktionsstellung "verriegelt" befindet, daß ist die in den Fig. 1 und 2 der Zeichnung dargestellte Funktionsstellung. In dieser Funktionsstellung wird von den Betätigungselementen, jedenfalls vom Türaußengriff, ohnehin mechanisch ein Leerhub ausgeführt, nur die Sensoren werden betätigt.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeug-Türschlosses zeigt im übrigen, wie bereits angesprochen, auch einen elektrischen Zentralverriegelungsantrieb. Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeichnet sich dabei dadurch aus, daß der Zentralverriegelungsantrieb mit der elektrischen Öffnungshilfe 7 integriert ist. Das ist hier dadurch realisiert, daß die elektrische Öffnungshilfe 7 im Vorlaut im dargestellten Ausführungsbeispiel nämlich in einer Drehrichtung des Schneckenrades 7a als Öffnungshilfe 7 arbeitet und im Rücklauf, nämlich in der entgegengesetzten Drehrichtung des Schneckenrades 7a als Zentralverriegelungsantrieb arbeitet.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel, Fig. 1, erkennt man einen der Sperrklinke 3 zugeordneten Auslösehebel 15, der auf einer Schwenkachse so gelagert ist, daß er bei Anheben des in Fig. 1 rechts liegenden Endes die in Fig. 1 links angedeutete Sperrklinke 3 am der Schloßfalle 2 fernen Ende nach unten drückt (in Fig. 2 ist das das rechts liegende Ende) und die Sperrklinke 3 aushebt. Der am Schneckenrad 7a rechts erkennbare, verdeckt gezeichnete Sperrklinkenzapfen 16 wird bei der Funktion "open by wire" durch Drehen des Schneckenrades 7a entgegen dem Uhrzeigersinn an den Auslösehebel 15 angefahren, dieser wird zum Öffnen der Sperrklinke 3 geschwenkt bis zum Anschlag. Alsdann wird der Sperrklinkenzapfen 16 durch Rückdrehung des Schneckenrades 7a wieder in die Ausgangsposition zurückgefahren. Hält man beispielsweise den Türaußengriff weiter gezogen, so kann im dargestellten Ausführungsbeispiel das Schneckenrad 7a auch am Anschlag so lange stehen bleiben, bis der Türaußengriff wieder losgelassen wird. Erst danach wird die Sperrklinke 3 wieder freigegeben und kann in die Ruhestellung zurückfallen.
Die Funktion des Zentralverriegelungsantriebs hat die elektrische Öffnungshilfe 7 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bei Drehung des Schneckenrades 7a im Uhrzeigersinn. Dann läuft nämlich der in durchgezogenen Linien dargestellte Zentralverriegelungszapfen 17 im Uhrzeigersinn an den nach unten ragenden Arm eines Entriegelungshebels 18, durch den die Schloßmechanik 4 in die Funktionsstellung "entriegelt" verlagert wird. Diese hier dargestellte Funktion des bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Kraftfahrzeug-Türschlosses ist insbesondere im Crashfall bedeutsam, das wurde weiter oben bereits erläutert.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt die Realisierung des Kuppelschalters 8 als Hubmagnet mit zwei Positionen (Doppelhub-Hubmagnet). Damit dieser normalerweise nicht bestromt sein muß, ist hier vorgesehen, daß der Sonderzustand durch eine Bestromung des Hubmagneten des Kuppelschalters 8 realisiert wird. Dazu bedarf es einer Notstromquelle, insbesondere in Form eines Speicherkondensators, die im Sonderzustand aktiviert wird. Entsprechend kann der zweite Zustand, also der Normalzustand ebenfalls durch eine Bestromung des Hubmagneten zum Zwecke einer Bewegung in entgegengesetzter Richtung realisiert werden. Wesentlich ist, daß der den Kuppelschalter 8 bildende Hubmagnet im dargestellten Ausführungsbeispiel keinen Ruhestrom zieht.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt den Kuppelschalter 8 mit einer Kraftübertragungsmechanik 11, die im Sonderzustand einen federbelasteten Hebel 9 freigibt, durch den die mechanische Ankupplung erfolgt. Diese mechanische Ankupplung erfolgt dadurch, daß der Stößel des Hubmagneten des Kuppelschalters 8 eingezogen wird und den Hebel 9 freigibt. Gleichzeitig erfolgt die mechanische Ankupplung einerseits für die Betätigung der Sperrklinke 3, andererseits für die Ankupplung einer Schloßnuß 12, die von einem Schließzylinder, der hier nicht dargestellt ist, ausgehend betätigbar ist und für "Entriegelung" und "Verriegelung" des Kraftfahrzeug-Türschlosses sorgt.
Man erkennt im dargestellten Ausführungsbeispiel am federbelasteten Hebel 9 einen Hilfshebel 9a, der auch integraler Bestandteil des federbelasteten Hebels 9 sein kann. Hier ist es ein einzelner Hebel. Man sieht, wie der ausgefahrene Stößel des den Kuppelschalter 8 bildenden Hubmagneten diesen Hilfshebel 9a an einer weiteren Bewegung hindert. Dadurch wird im dargestellten Ausführungsbeispiel die gesamte Kraftübertragungsmechanik 11, die die Funktionsstellung "verriegelt" einnimmt, gewissermaßen blockiert, sie kann diesen Zustand nicht verlassen. Nur die elektrische Funktion ist aktiv. Erst der Eintritt eines Sonderzustandes ändert das.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt, daß der federbelastete Hebel 9 mit der Sperrklinke 3 zusammenwirkt und im dargestellten Ausführungsbeispiel sogar auf derselben Achse wie die Sperrklinke 3 gelagert ist. Dem federbelasteten Hebel 9 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein federbelasteter Kupplungshebel 14 zugeordnet, der ggf. eine kraftübertragende Verbindung des Hebels 9 mit der Sperrklinke 3 herstellt. Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt dies am unteren Ende des Kupplungshebels 14. Die dort erkennbaren Ausnehmungen einerseits der Sperrklinke 3, andererseits des federbelasteten Hebels 9 liegen in Fig. 2 nicht in Überdeckung. Folglich ist auch die kraftübertragende Verbindung des Hebels 9 mit der Sperrklinke 3 nicht hergestellt. Wird jedoch der Kupplungshebel 14 bei sich überdeckenden Ausnehmungen gegenüber der Position von Fig. 2 nach unten verschwenkt, so stellt er die kraftübertragende Verbindung her. Man erkennt in Fig. 2 rechts gestrichelt dargestellt die Funktionsstellung "entriegelt" eines Kipphebels 19 der Kraftübertragungsmechanik 11, in der eben die zuvor erläuterte kraftübertragende Verbindung dann hergestellt ist.
Der Kupplungshebel 14 wird von der durch die Öffnungshilfe 7 motorisch in Öffnungsstellung geschwenkten Sperrklinke 3 schwenkend mitgenommen, ohne sich in Fig. 2 in der Höhe zu verlagern. Es bleibt also bei der elektrischen Betätigung dabei, daß die Schloßmechanik 4 in der Funktionsstellung "verriegelt" verharrt.
Von dem in Fig. 2 dargestellten Zustand ausgehend kann die Funktionsstellung "entriegelt" dadurch vorbereitet werden, daß die Kraftübertragungsmechanik 11 durch Bewegen des Kipphebels 19 im Uhrzeigersinn in die strichpunktiert dargestellte Stellung in die Funktionsstellung "entriegelt" gebracht wird. Befindet sich die Sperrklinke 3 noch in der in Fig. 2 dargestellten Position, so wird der Kupplungshebel 14 lediglich nach unten federvorgespannt. Eine Schwenkung des federbelasteten Hebels 9 entgegen dem Uhrzeigersinn bringt die Ausnehmungen in Überdeckung, der Kupplungshebel 14 kann einrücken, die zuvor erläuterte kraftübertragende Verbindung ist hergestellt. Das entspricht dann dem Sonderzustand mit mechanischer Betätigung der Sperrklinke 3.
Den Kipphebel 19 erkennt man auch in Fig. 1 links, nunmehr wieder in Verbindung mit dem Entriegelungshebel 18 sowie der Schloßnuß 12. Die Funktion der Schloßnuß 12 ist oben bereits erläutert worden.
Fig. 1 läßt einen nur bei geöffneter Kraftfahrzeugtür erreichbaren Sicherungshebel 13 erkennen. Mit diesem erfolgt im Sonderzustand im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Umschalten der Schloßmechanik 4 von der Funktionsstellung "verriegelt" in die Funktionsstellung "entriegelt", sofern dies nicht über die Schloßnuß 12 von einem Schließzylinder aus erfolgen kann. Mit dem Sicherungshebel 13 erfolgt ferner eine mechanische Rücksetzung des Kraftfahrzeug-Türschlosses in den Normalzustand, wenn die Voraussetzungen des Sonderzustandes nicht mehr vorliegen.
Wird bei einer solchen Konstruktion, die einer bevorzugten Ausführungsform entspricht, die Kraftfahrzeugtür anschließend wieder geschlossen, so hindert ein Stößel des hier als Kuppelschalter 8 realisierten Hubmagneten den federbelasteten Hebel 9 daran, wieder in seine Grundstellung zurückzufedern. Auf diese Weise erfolgt dann eine Rückstellung des Systems. Von dann an funktioniert das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Türschloß wieder als Elektroschloß.
Die Schloßnuß 12 kann auch für eine andere Form der Notbetätigung von außen genutzt werden. Ist die Stromversorgung unterbrochen und kann demgemäß die Zugangsberechtigung nicht elektronisch erteilt werden, so muß man mit einem mechanischen Schlüssel den Schließzylinder und damit einen Teil der zweiteiligen Schloßnuß 12 drehen. Dadurch wird dann ein Schalter betätigt, der die Notstromversorgung vom Speicherkondensator o. dgl. her aktiviert, so daß dann der dem Kuppelschalter 8 bildende Hubmagnet bestromt wird und den Stößel einfährt. Dadurch wird dann der federbelastete Hebel 9 in der zuvor erläuterten Weise freigegeben und die Schloßmechanik 4 wird aktiviert.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Türschloß ist insbesondere dort einsetzbar, wo bereits eine Konstruktion mit äußeren Vorgaben vorliegt. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Türschloß ersetzt ohne die Notwendigkeit der Änderung der Türgriffe vorhandene mechanische Kraftfahrzeug-Türschlösser durch moderne elektrische Schloßkonstruktionen. Sensoren/Mikroschalter an den Türgriffen und deren kostenaufwendige Verkabelung zur Schloßmechanik können entfallen, eine perfekte mechanische Redundanz für den Notfall ist gegeben. Gleichzeitig ist das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Türschloß außerordentlich schnell und erreicht die für "passive entry" geforderten Zeitvorgaben.

Claims (14)

  1. Kraftfahrzeug-Türschloß o. dgl.
    mit einem Gehäuse (1) mit darin angeordneter Schloßfalle (2) und Sperrklinke (3),
    mit einer elektrischen Öffnungshilfe (7) zur elektrischen Betätigung der Sperrklinke (3) und mit einer Schloßmechanik (4) zur mechanischen Betätigung der Sperrklinke (3),
    mit einer fernsteuerbaren Steuerelektronik (5), bedienbar vorzugsweise durch ein Fernsteuermodul bei einer Bedienungsperson,
    mit einer von einem Türaußengriff und ggf. auch von anderen Betätigungselementen in die Schloßmechanik (4) verlaufenden Kraftwirkungskette (6) bzw. mehreren entsprechenden Kraftwirkungsketten (6),
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Kraftwirkungskette (6) in der Schloßmechanik (4) elektrische Sensoren zugeordnet sind, durch die die Schaltfunktionen der Steuerelektronik (5) und der Öffnungshilfe (7) auslösbar sind,
    daß im Normalzustand nur eine elektrische Auslösung der Schaltfunktionen und keine mechanische Betätigung, in einem Sonderzustand jedoch eine mechanische Betätigung erfolgt.
  2. Kraftfahrzeug-Türschloß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kuppelschalter (8) vorgesehen ist, durch den in einem Sonderzustand eine mechanische Ankupplung der Kraftwirkungskette (6) an die Schloßmechanik (4) erfolgt, so daß dann eine mechanische Betätigung jedenfalls der Sperrklinke (3) erfolgen kann.
  3. Kraftfahrzeug-Türschloß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sonderzustand durch das Unterschreiten einer bestimmten Spannung der Spannungsversorgung und/oder durch einen Crashfall definiert ist.
  4. Kraftfahrzeug-Türschloß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schloßmechanik (4) im Normalzustand in einer Funktionsstellung "verriegelt" befindet, in der von den Betätigungselementen, insbesondere vom Türaußengriff, mechanisch ein Leerhub ausgeführt wird.
  5. Kraftfahrzeug-Türschloß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Sonderzustand jedenfalls bei Unterschreiten einer bestimmten Spannung der Spannungsversorgung eine mechanische Ankopplung der Kraftwirkungskette (6) an die Schloßmechanik (4) ohne Umschalten von der Funktionsstellung "verriegelt" in die Funktionsstellung "entriegelt" erfolgt.
  6. Kraftfahrzeug-Türschloß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Sonderzustand beim Crash zuvor ein elektrisches Umschalten von der Funktionsstellung "verriegelt" in die Funktionsstellung "entriegelt" erfolgt.
  7. Kraftfahrzeug-Türschloß nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein elektrischer Zentralverriegelungsantrieb vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralverriegelungsantrieb mit der elektrischen Öffnungshilfe (7) integriert ist.
  8. Kraftfahrzeug-Türschloß nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Öffnungshilfe (7) im Vorlauf, vorzugsweise in einer Drehrichtung eines Schneckenrades, als Öffnungshilfe arbeitet und im Rücklauf, vorzugsweise in der entgegengesetzten Drehrichtung des Schneckenrades, als Zentralverriegelungsantrieb arbeitet.
  9. Kraftfahrzeug-Türschloß nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kuppelschalter (8) als Hubmagnet, insbesondere als Doppelhub-Hubmagnet, also mit zwei nicht bestromten stabilen Stellungen, ausgeführt ist.
  10. Kraftfahrzeug-Türschloß nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kuppelschalter (8) einen Hebel (9) im Normalzustand blockiert, im Sonderzustand jedoch freigibt.
  11. Kraftfahrzeug-Türschloß nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (9) mit der Sperrklinke (3) zusammenwirkt und, vorzugsweise, auf derselben Achse wie die Sperrklinke (3) gelagert ist.
  12. Kraftfahrzeug-Türschloß nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem Hebel (9) ein federbelasteter Kupplungshebel (14) zugeordnet ist, der ggf. eine kraftübertragende Verbindung des Hebels (9) mit der Sperrklinke (3) herstellt.
  13. Kraftfahrzeug-Türschloß nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungshebel (14) zwischen der Funktionsstellung "entriegelt" und der Funktionsstellung "verriegelt" schaltbar und vorzugsweise von einer Schloßnuß (12) auch mechanisch betätigbar ist.
  14. Kraftfahrzeug-Türschloß nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein nur bei geöffneter Kraftfahrzeugtür erreichbarer Sicherungshebel (13) vorgesehen ist, mit dem im Sonderzustand eine mechanische Schaltung zwischen den Funktionsstellungen "verriegelt" und "entriegelt" und von einem Sonderzustand aus eine mechanische Rücksetzung des Kraftfahrzeug-Türschlosses in den Normalzustand erfolgt.
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