EP1045093B1 - Kraftfahrzeug-Türschloss o. dgl. - Google Patents

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EP1045093B1
EP1045093B1 EP00106212A EP00106212A EP1045093B1 EP 1045093 B1 EP1045093 B1 EP 1045093B1 EP 00106212 A EP00106212 A EP 00106212A EP 00106212 A EP00106212 A EP 00106212A EP 1045093 B1 EP1045093 B1 EP 1045093B1
Authority
EP
European Patent Office
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motor vehicle
pawl
lock
mechanical
lock according
Prior art date
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EP00106212A
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English (en)
French (fr)
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EP1045093A2 (de
EP1045093A3 (de
Inventor
Bernhard Kordowski
Bernd Weyerstall
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brose Schliesssysteme GmbH and Co KG
Original Assignee
Brose Schliesssysteme GmbH and Co KG
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Publication of EP1045093A3 publication Critical patent/EP1045093A3/de
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    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
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    • E05B81/12—Power-actuated vehicle locks characterised by the function or purpose of the powered actuators
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • Y10T292/1075—Operating means
    • Y10T292/1082—Motor

Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle door lock, hood lock or Flap lock with the features of the preamble of claim 1.
  • the teaching of the invention has as a background motor vehicle door locks, in a corresponding But also motor vehicle hood locks, flap locks etc., so that the term of the motor vehicle door lock in the following always in This comprehensive sense is to be understood.
  • An electromechanical motor vehicle door lock is known (DE - A - 196 31 869), in which the operation of the pawl in particular from the outside door handle or from the inside door handle by a mechanical force action chain and the Lock mechanism is realized while unlocking and locking by means of a remotely controllable control electronics and an electric central locking drive he follows. If necessary, this function can also be provided by a lock cylinder at the door at least be mechanically realized at the driver's door. In this motor vehicle door lock a crash switch is provided by the in an accident, the lock mechanism immediately and independently of the control electronics in the functional position "unlocked” is shifted, so that an actuation the door inner handle immediately causes a lifting of the pawl.
  • motor vehicle door lock which normally as "electric lock” works, in an emergency but also the function of a normal electromechanical motor vehicle door lock takes over.
  • This motor vehicle door lock (DE 196 42 698 A1) has an outside door handle, from which a mechanical force action chain extends into the lock mechanism. in the Normal state is only an electrical release of the switching functions and an electric opening of the pawl. In this normal condition is the outside door handle blocked against movement. The mechanical force action chain moves not. In an emergency, however, the blocking of the outside door handle using a crash switch and the outside door handle for a mechanical Movement released. He then acts like a normal mechanical outside door handle, can therefore be moved mechanically and thus leads in an emergency to a mechanical Actuation of the pawl by means of the then moving force action chain.
  • the known motor vehicle door lock of which the present invention concretely assumes (DE 42 28 233 A1) also has an outside door handle, of which from a mechanical force chain extends into the lock mechanism.
  • a microswitch which is connected to the control electronics of the motor vehicle is connected.
  • the force action chain moves in this Actuation of the outside door handle with, however, has no relation to the pawl Effect.
  • the Pawl coupled to the force action chain pressing the outside door handle then acts like a normal mechanical outside door handle means the force action chain on the pawl and opens it.
  • even different switches are provided to make positions more adjustable To capture components.
  • the present invention is based on the problem, as an electric lock indicate motor vehicle door lock designed with mechanical redundancy, that without further ado, in particular without altering or replacing the door handle sets, can be used where previously a conventional motor vehicle door lock has been used.
  • the motor vehicle door lock is an electric lock, but is actuated by sensors in the lock mechanism. Normally, then serve the force action chains of the outside door handle, the inside door handle and possibly the lock cylinder in the lock mechanism only the operation corresponding Switch or influencing corresponding sensors. Due to the Existence of the mechanical force chain or the mechanical However, force action chains can, if necessary, lightning fast the lock mechanism be used for the purpose of actuating the pawl, etc.
  • an overtaking function in which, for example, the outside door handle only to a pressure point must be operated to the electrical function can trigger the force chain in the lock mechanism Be assigned idle, so that the operation of the outside door handle in the normal state without applying force to the pawl. Only in special condition in accordance with further pulling the outside door handle on the Pressure point beyond the mechanical actuation of the pawl occurs.
  • a coupling switch is provided, in the special state, the force chain, the normal state is uncoupled from the lock mechanism, coupled to the lock mechanism, so that then by movement of the lock mechanism, the mechanical actuation the pawl can be done.
  • the motor vehicle door lock according to the invention the considerable advantage that it is a substitute for conventional Motor vehicle door locks can be used easily. Especially can the outside door handles and door handles classic motor vehicle door locks only be used with central locking on and can continue to work in the same way as before.
  • the motor vehicle door lock according to the invention has the outside door and Door inside handles in the normal state mechanical apparent functions too, in fact Only the electrical sensors in the lock mechanism are affected. Only in special condition, the outside door and door handles and possibly a lock cylinder purely mechanically in the classical manner.
  • FIG. 1 shows a motor vehicle door lock with a housing 1 with arranged therein latch 2 and pawl 3, with a Lock mechanism 4 for the mechanical actuation of the pawl 3, with a remotely controllable control electronics 5, operable by a remote control module an operator, with one of an outside door handle and possibly also from other actuators in the lock mechanism 4 extending Kraft Signskette 6 or more corresponding force action chains 6. It also recognizes an electric opening aid 7 for electrical actuation the pawl 3.
  • the electric opening aid 7 is here in itself known manner designed as worm gear, what it probably in the light Of so far extensively known prior art no particular further explanation is needed.
  • the force action chain 6 are in the lock mechanism 4 electrical sensors assigned by the switching functions of the control electronics 5 and the opening aid 7 are triggered, that in the normal state, only an electrical Triggering of the switching functions and no mechanical actuation takes place.
  • an "activation function" intended.
  • a coupling switch 8 is provided is, by the mechanical coupling in a special state the force action chain 6 takes place on the lock mechanism 4, so that then a Mechanical actuation of the pawl 3 can be done anyway.
  • an "overhaul” in which the electric Triggering the switching functions is so fast that it does not in practice to a mechanical release of the switching functions comes. This is by appropriate pressure points, for example, on the outside door handle to support. With such a "Überholfunktion" is essential just the fact that you at the actuators first do not have to change anything.
  • the special state by falling below a certain voltage of the power supply and / or is defined by a crash case.
  • FIG. 1 and 2 can be seen in phantom the striker 10, with the Lock catch 2, here designed as a fork bolt, is engaged (FIG. 2).
  • the motor vehicle door lock according to the invention is designed as an electric lock and suitable for the function "passive entry” because the state changes including the opening function "open by wire” at a time below 100 ms expire.
  • the motor vehicle door lock in the normal state the behavior of a normal electric lock, so a purely electric actuated motor vehicle door lock.
  • the lock mechanism 4 switches in illustrated embodiment by means of the coupling switch 8 automatically to mechanical actuation.
  • the coupling switch 8 couples the Force action 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, in particular the Function "door opening" apply.
  • a corresponding measure can be taken as soon as the special condition in the form of a crash, that is to say an impact of the motor vehicle becomes. While in the special state falls below a certain Voltage of the power supply a mechanical coupling of Kraft Signskette 6 to the lock mechanism 4 no switching of Functional position "locked” in “unlocked” requires, yes not one Once desirable, the protection of the motor vehicle not to worsen, it may be on reaching the special state recommend by a crash, automatically first from the functional position "locked” in the functional position "unlocked” to switch.
  • the latter has the advantage that helpers from the outside easily open the door or an inmate can open the door immediately.
  • the illustrated embodiment shows that the lock mechanism. 4 here in the normal state in a functional position "locked" is that is the functional position shown in Figs. 1 and 2 of the drawing. In this Functional position is from the actuators, at least from Outside door handle, anyway mechanically a Leerhub executed, only the sensors are pressed.
  • the illustrated embodiment of a motor vehicle door lock shows Incidentally, as already mentioned, also an electric central locking drive.
  • the illustrated embodiment is characterized thereby from that the central locking drive with the electric opening aid 7 is integrated.
  • This is realized here by the fact that the electrical Opening aid 7 in the flow, namely in the illustrated embodiment a direction of rotation of the worm wheel 7a operates 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 one recognizes one of the pawl 3 associated release lever 15, which is mounted on a pivot axis so is that when lifting the right in Fig. 1 end lying in Fig. 1
  • the on the worm wheel 7a recognizable right, hidden subscribed Ratchet pin 16 is in the function "open by wire” by turning of the worm wheel 7a in the counterclockwise direction to the release lever 15th approached, this is pivoted to open the pawl 3 until Attack. Then the pawl pin 16 by reverse rotation of the Worm wheel 7a moved back to the starting position.
  • the worm 7a also at the stop so long remain standing until the outside door handle is released again. Only after the pawl 3 is released again and can fall back to the rest position.
  • the function of the central locking drive has the electric opening aid 7 in the present embodiment upon rotation of the Worm wheel 7a clockwise. Then in fact runs in solid Lines shown central locking pin 17 clockwise the downwardly projecting arm of an unlocking lever 18 through which the Lock mechanism 4 is displaced into the functional position "unlocked".
  • the illustrated embodiment shows the realization of the coupling switch 8 as a lifting magnet with two positions (double-stroke solenoid).
  • the Special state by energizing the solenoid of the coupling switch 8 is realized.
  • This requires an emergency power source, especially in Form of a storage capacitor, which is activated in special state.
  • Corresponding can the second state, so the normal state also by an energization of the solenoid for the purpose of movement in opposite Be realized direction.
  • the coupler switch 8 forming solenoid in the illustrated embodiment no Quiescent current pulls.
  • the illustrated embodiment shows the coupling switch 8 with a power transmission mechanism 11, which releases a spring-loaded lever 9 in the special state, through which the mechanical coupling takes place.
  • This mechanical coupling is effected in that the plunger of the solenoid of the coupling switch 8 is retracted and the lever 9 releases.
  • 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 is actuated by a lock cylinder, which is not shown here, starting and “unlocking” and “locking " of the motor vehicle door lock provides.
  • the spring-loaded lever 9 an auxiliary lever 9a, which is also an integral part of the spring-loaded lever 9 can be.
  • auxiliary lever 9a which is also an integral part of the spring-loaded lever 9 can be.
  • the entire power transmission mechanism 11 the Functional position "locked” takes, in a sense blocked, she can do not leave this state. Only the electrical function is active. First the entry of a special status changes that.
  • the illustrated embodiment shows that the spring-loaded lever 9 with the pawl 3 cooperates and in the illustrated embodiment even on the same axis as the pawl 3 is mounted.
  • the spring-loaded Lever 9 is a spring-loaded in the illustrated embodiment Associated with the clutch lever 14, the possibly a force-transmitting connection of the lever 9 with the pawl 3 produces.
  • the illustrated embodiment shows 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 Levers 9 are not in overlap in Fig. 2. Consequently, the force-transmitting connection of the lever 9 with the pawl 3 is not made.
  • the clutch lever 14 at overlapping recesses pivoted downwards relative to the position of Fig.
  • the clutch lever 14 is of the motor by the opening aid 7 in Open position swiveled pawl 3 with swivel, without shifting in Fig. 2 in height. So it remains with the electrical Actuation that the lock mechanism 4 in the functional position "locked” remains frozen.
  • the functional position "unlocked” be prepared by the fact that the power transmission mechanism 11 by moving the rocker arm 19 in the clockwise direction in the dash-dotted lines shown position in the functional position "unlocked” brought becomes. Is the pawl 3 still in the position shown in Fig. 2, so the clutch lever 14 is spring-biased only down. A pivoting of the spring-loaded lever 9 in the counterclockwise direction puts the recesses into coincidence, the clutch lever 14 can engage, the previously described force-transmitting connection is made. The then corresponds to the special state with mechanical actuation of the Pawl 3.
  • the rocker arm 19 can be seen in Fig. 1 left, now again in conjunction with the release lever 18 and the lock nut 12.
  • the function the lock nut 12 has already been explained above.
  • Fig. 1 can be reached only when the vehicle door open safety lever 13 recognize. This is done in the special state in the illustrated Embodiment, a switching of the lock mechanism 4 of the Function position "locked” in the functional position "unlocked", provided this does not take place via the lock nut 12 from a lock cylinder can. With the safety lever 13 is also a mechanical reset of the motor vehicle door lock to the normal state, if the requirements of special condition no longer exist.
  • the motor vehicle door then closed again, so hinders a plunger of the here realized as a dome switch 8 solenoid the spring-loaded Lever 9 back to spring back to its original position. On this way, then a reset of the system. From then on 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 be used outside. Is the power interrupted and can Accordingly, the access authorization is not issued electronically, so you have to with a mechanical key the lock cylinder and thus Turn part of the two-piece locknut 12. This then becomes one Switch operated, the emergency power supply from the storage capacitor o. Like. Activated here, so that then the coupling switch 8 forming lifting magnet energized and the ram retracts. As a result, then the spring-loaded Lever 9 released in the manner previously explained 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 door handles existing mechanical motor vehicle door locks by modern electric lock constructions. Sensors / microswitches on the door handles and their costly wiring to Lock mechanism can be omitted, a perfect mechanical redundancy for the emergency is given.
  • the motor vehicle door lock according to the invention extremely fast and achieves the required for "passive entry" Timelines.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug-Türschloß, -Haubenschloß oder -Klappenschloß 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.
Bekannt ist ein elektromechanisches Kraftfahrzeug-Türschloß (DE - A - 196 31 869), 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 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 diesem 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 auch 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.
Bekannt geworden ist bereits auch ein Kraftfahrzeug-Türschloß, das im Normalfall als "Elektroschloß" arbeitet, im Notfall aber auch die Funktion eines normalen elektromechanischen Kraftfahrzeug-Türschlosses übernimmt. Dieses Kraftfahrzeug-Türschloß (DE 196 42 698 A1) hat einen Türaußengriff, von dem aus eine mechanische Kraftwirkungskette bis in die Schloßmechanik verläuft. Im Normalzustand erfolgt nur eine elektrische Auslösung der Schaltfunktionen und ein elektrisches Öffnen der Sperrklinke. In diesem Normalzustand ist der Türaußengriff gegen Bewegungen blockiert. Die mechanische Kraftwirkungskette bewegt sich nicht. Im Notfall jedoch wird die Blockierung des Türaußengriffs mittels eines Crashschalters aufgehoben und der Türaußengriff für eine mechanische Bewegung freigegeben. Er wirkt dann wie ein normaler mechanischer Türaußengriff, kann also mechanisch bewegt werden und führt so im Notfall zu einer mechanischen Betätigung der Sperrklinke mittels der dann bewegten Kraftwirkungskette.
Auch bei dem zuvor erläuterten "Elektroschloß" mit "mechanischer Redundanz" ist es notwendig, die Türgriffgarnitur zum Umrüsten abzuändern oder auszutauschen, weil dort der Crashschalter und die Blockiermechanik für den Türaußengriff an der Türgriffgarnitur vorgesehen werden muß.
Das bekannte Kraftfahrzeug-Türschloß, von dem die vorliegende Erfindung konkret ausgeht (DE 42 28 233 A1) hat ebenfalls einen Türaußengriff, von dem aus eine mechanische Kraftwirkungskette bis in die Schloßmechanik verläuft. Am Türaußengriff befindet sich ein Mikroschalter, der mit der Steuerelektronik des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Im Normalzustand erfolgt nur ein elektrisches Öffnen der Sperrklinke, verursacht vom Mikroschalter, der bei Betätigung des Türaußengriffes geschaltet wird. Die Kraftwirkungskette bewegt sich bei diesem Betätigen des Türaußengriffes mit, hat allerdings bezüglich der Sperrklinke keine Wirkung. Im Notfall wird beispielsweise von einem Crashschalter ausgelöst die Sperrklinke an die Kraftwirkungskette angekoppelt. Das Betätigen des Türaußengriffes wirkt dann wie bei einem normalen mechanischen Türaußengriff mittels der Kraftwirkungskette auf die Sperrklinke und öffnet diese. In der Schloßmechanik selbst sind verschiedene Schalter vorgesehen, um Positionen verstellbarer Bauteile zu erfassen.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein als Elektroschloß mit mechanischer Redundanz ausgeführtes Kraftfahrzeug-Türschloß anzugeben, das ohne weiteres, insbesondere ohne Abändern bzw. Austauschen der Türgriffgarnituren, dort verwendet werden kann, wo bislang ein herkömmliches Kraftfahrzeug-Türschloß eingesetzt worden ist.
Die zuvor aufgezeigte Problemstellung wird bei einem Kraftfahrzeug-Türschloß, -Haubenschloß oder -Klappenschloß mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruchs 1 gelöst.
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.
In der Zeichnung zeigt 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.
Der Kraftwirkungskette 6 sind in der Schloßmechanik 4 elektrische Sensoren zugeordnet, 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 Vorlauf, 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, -Haubenschloß oder -Klappenschloß
    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),
    mit einer mechanischen Kraftwirkungskette (6), die von einem Türaußengriff bis in die Schloßmechanik (4) verläuft, und ggf. mit weiteren Kraftwirkungsketten, die von Betätigungselementen in die Schloßmechanik (4) verlaufen,
    mit einem elektrischen Sensor, durch den bei Betätigung des Türaußengriffes die Schaltfunktion der Steuerelektronik (5) und der Öffnungshilfe (7) zur elektrischen Betätigung der Sperrklinke (3) ausgelöst wird,
    wobei im Normalzustand nur eine elektrische Auslösung der Schaltfunktion und keine mechanische Betätigung der Sperrklinke (3), in einem Sonderzustand jedoch eine mechanische Betätigung der Sperrklinke (3) durch die Kraftwirkungskette erfolgt,
    wobei sich auch im Normalzustand die Bauteile der mechanischen Kraftwirkungskette (6) bewegen, eine mechanische Betätigung der Sperrklinke (3) aber nicht auslösen,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor, durch den bei Betätigung des Türaußengriffes die Schaltfunktion der Steuerelektronik (5) und der Öffnungshilfe (7) zur elektrischen Betätigung der Sperrklinke (3) ausgelöst wird, der mechanischen Kraftwirkungskette (6) in der Schloßmechanik (4) zugeordnet ist und im Normalzustand bei Betätigung des Türaußengriffes von der mechanischen Kraftwirkungskette (6) angesteuert wird.
  2. Kraftfahrzeugschloß 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. Kraftfahrzeugschloß 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. Kraftfahrzeugschloß 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. Kraftfahrzeugschloß 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. Kraftfahrzeugschloß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Sonderzustand beim Crash zuvor ein elektrisches Umschalten von der Funktionsstellung "verriegelt" in die Funktionsstellung "entriegelt" erfolgt.
  7. Kraftfahrzeugschloß 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. Kraftfahrzeugschloß 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. Kraftfahrzeugschloß 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. Kraftfahrzeugschloß nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kuppelschalter (8) einen Hebel (9) im Normalzustand blokkiert, im Sonderzustand jedoch freigibt.
  11. Kraftfahrzeugschloß 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. Kraftfahrzeugschloß 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. Kraftfahrzeugschloß 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. Kraftfahrzeugschloß 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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