EP3411549A2 - Kraftfahrzeugtürschloss - Google Patents

Kraftfahrzeugtürschloss

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EP3411549A2
EP3411549A2 EP16886818.0A EP16886818A EP3411549A2 EP 3411549 A2 EP3411549 A2 EP 3411549A2 EP 16886818 A EP16886818 A EP 16886818A EP 3411549 A2 EP3411549 A2 EP 3411549A2
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EP
European Patent Office
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pawl
worm wheel
lock
lock according
worm
Prior art date
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EP16886818.0A
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English (en)
French (fr)
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EP3411549B1 (de
Inventor
Jan FAITL
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Kiekert AG
Original Assignee
Kiekert AG
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Publication date
Application filed by Kiekert AG filed Critical Kiekert AG
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Publication of EP3411549B1 publication Critical patent/EP3411549B1/de
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    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
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    • E05B81/02—Power-actuated vehicle locks characterised by the type of actuators used
    • E05B81/04—Electrical
    • E05B81/06—Electrical using rotary motors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B81/00—Power-actuated vehicle locks
    • E05B81/12—Power-actuated vehicle locks characterised by the function or purpose of the powered actuators
    • E05B81/14—Power-actuated vehicle locks characterised by the function or purpose of the powered actuators operating on bolt detents, e.g. for unlatching the bolt
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    • E05B81/24—Power-actuated vehicle locks characterised by constructional features of the actuator or the power transmission
    • E05B81/32—Details of the actuator transmission
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    • E05B81/32—Details of the actuator transmission
    • E05B81/34—Details of the actuator transmission of geared transmissions
    • E05B81/36—Geared sectors, e.g. fan-shaped gears
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/53—Type of wing
    • E05Y2900/531—Doors

Definitions

  • the invention relates to a lock for a motor vehicle, in particular a side door lock comprising a locking mechanism with a rotary latch and at least one pawl, a drive motor, a Schne ⁇ bridge connected to the drive motor, a worm wheel, wherein the worm wheel with the drive motor and with Help the worm is driven and a means for transmitting a torque of the worm ⁇ wheel on a pawl.
  • the locking mechanism In a lock for a motor vehicle, which is also called locking system, mostly locking mechanism are installed, the locking mechanism consist of a catch and min ⁇ least one pawl.
  • the catch in the lock ⁇ Liche cooperates with a lock holder.
  • the lock holder is attached either to the bodywork of the motor vehicle or the door, flap, sliding door, etc. During a relative movement between the catch and the lock holder, the catch is pivoted and at the same ⁇ tig brought into engagement with the locking pawl, whereby the locking mechanism is locked.
  • the pawl is biased, depending on the embodiment, usually by a spring.
  • the Schlos ⁇ ses will initiate, depending on lock construction, used an off ⁇ release lever.
  • the tripping lever is actuated, the pawl is moved out of engagement with the rotary latch so that the rotary latch again engages Can perform pivoting movement.
  • the movement of the rotary latch takes place here by means of a spring element and / or on ⁇ due to a tensile load from the lock holder and / or from the force of the door seal.
  • an actuating lever can be used for actuating the release lever.
  • the Actu ⁇ supply lever may for example be an internal operating lever or an external operating lever.
  • Some lock types have no more release lever, here the locking mechanism is actuated by an electric drive to ⁇ .
  • a related door handle can ⁇ example, comprise an electric switch which, when Be actuation ⁇ a signal is passed to an electric motor.
  • For opening the locking worm wheel gear preferably be used, consisting of electric motor, worm and worm wheel, since a very large Materialssver ⁇ ratio can be realized here.
  • a worm gear allows a very accurate control of the locking mechanism, un ⁇ ter make available high release forces.
  • Purely electric locks may have no mechanical Verbin ⁇ connection between outer door or inside door handle and locking mechanism, which realizes the safety function for opening the locking after an accident and a eventuel- len failure of the electrical supply energy by an additional battery and / or further electrical components here can be.
  • Other, not purely electric locks include as a safety function to open the locking mechanism after an accident, a mechanical connection between the outside door or door handle and Ge ⁇ lock.
  • a motor vehicle flap lock or door lock which comprises a Antriebsele ⁇ ment, consisting of an electric motor worm drive with drive spindle and worm wheel, a driver, a pawl and a catch.
  • the driver be ⁇ found on the worm wheel and is moved upon movement of the drive against an actuating surface on the pawl.
  • the pawl is designed as a two-sided lever, wherein the lever is rotatably mounted about an axis.
  • a detent located on the side facing away from the drive element side of the pawl lever engages in ge ⁇ locked lock in a main catch on the catch and thus prevents the catch from rotating.
  • the rotary latch is mounted about an axis.
  • DE 10 319 744 A1 has disclosed a motor vehicle door lock with an electronic opening drive.
  • driving two electric motors which sit on egg ⁇ ner common shaft via a worm, a worm ckenrad on.
  • On the worm wheel is a Mitneh ⁇ merzapfen, the driving pin is moved upon actuation of the electric motors and thus the worm wheel, against the pawl.
  • the pawl is constructed as an L-shaped lever with two lever arms, wherein at the intersection of the two lever legs a rotation axis is ⁇ introduced . Is a movement by the driving pin exerted on the pawl, the pawl rotates about the axis and moves out of engagement with a catch.
  • the pawl Upon movement of the rack on the pawl, the pawl is moved out of the main branch of a catch.
  • the provision of the rack in a starting position is caused on the one hand by an externally applied to the catch moment and / or on the other hand by a mounted on the Zahnstage spring.
  • the object of the invention is to provide an improved closing device. Moreover, it is an object of the invention, a reliable and uniform operating power ⁇ transmission between worm wheel and ratchet so that when actuated the ratchet a conti ⁇ nuier Norway engagement between worm wheel and ratchet is to be granted slightest ⁇ th present. In addition, it is an object of the invention to provide a structurally simple and cost-effective way to secure and definable power transmission ⁇ . The object is achieved by the features of independent claim 1. Advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims. It should be noted that the described embodiments are to not limiting the consequences ⁇ there any variations of the features described in the description, the dependent claims and the drawing ⁇ calculations are rather possible.
  • a lock for a motor vehicle in particular a side door lock, is provided um- comprising a ratchet with a catch and at least ei ⁇ ner pawl, a drive motor, a connected to the drive motor ⁇ worm, a worm wheel, the worm wheel with the drive motor and with the aid of the worm is driven and a means for transmitting a torque of the worm wheel to a pawl, wherein the means for transmitting a gear, preferably ei ⁇ ne gear stage, is.
  • a gearbox represents a mechanical construction, where ⁇ in a transmission, the transmission and / or translation of forces, moments, directions of rotation or speeds is used.
  • gears have different designs, in which the power is transmitted, for example by means of positive or non-positive constructions.
  • a Substituted ⁇ staltung the interlocking gear represents the Zahnradge ⁇ gear. Toothed gearing have the advantage that the tooth flanks of the gearwheels are permanently engaged, so that no, or only a small clearance during the movement sequence and in front al ⁇ lem in the direction of rotation changes between the teeth of the gears on ⁇ occurs, which means a gear transmission, a very secure and defined transmission sequence is ensured.
  • This secure and defined transmission process should also be realized when transmitting a driving force of a gear or a gear segment to a pawl.
  • the gear stage which results between the gear and the pawl, can be designed by constructive measures so that a required opening force is applied by the interaction of a sufficiently sized electric motor with the gear ⁇ stage, so that upon actuation of the pawl by the gear a locking lug of the pawl out of engagement with a rotary ⁇ trap can be brought.
  • the lock for a motor vehicle door lock includes, for example, come in shooting ⁇ begen, rear locks, doors or covers, such as a soft top cover, also used such locks next to the side.
  • the core elements of such a lock form the components designated as ratchets catch and pawl, wherein the locking mechanism can be formed with a pre-catch and / or a main catch.
  • the pre-rest and the main rest stel ⁇ len thereby two different abutment surfaces on the rotary latch, where the pawl in a closing ⁇ operation of the lock, for example, motor vehicle door lock, locks and thus an independent opening of the rotary latch is prevented.
  • the locking lug of the pawl comes in a closing operation of the castle while first with the abutment surface of the preliminary catch and the further closing operation of the lock with the abutment surface of the main catch into engagement.
  • a Closing operation of the lock for example of a motor driving ⁇ generating castle, is the movement of, for example, force ⁇ vehicle door, to be understood in the direction of the body or of the lock holder pulses due to an externally acting import. Understandably, this includes the movement of another door, flap and / or cover towards the body or lock holder to understand.
  • the rotary ⁇ trap comes into contact with the lock holder.
  • the catch moves against the lock holder, whereby the rotary latch performs a rotational movement about the rotary latch axis ⁇ and closes the lock holder, at least partially ⁇ .
  • the pawl engages with ih ⁇ rer locking lug in the main catch of the rotary latch.
  • one or two pawls can be used.
  • An opening movement of the castle is usually realized by the operation of an inner or outer door handle or, depending on the embodiment of the door, flap or cover, by a differently shaped opening mechanism reali ⁇ .
  • a mechanism actuated responsive to the Pawl acts, or triggered an electrical signal, wherein the electrical signal drives an electric motor.
  • the drive torque applied by the electric motor is transmitted via a worm to a worm wheel.
  • the worm wheel in turn acts on the locking pawl ⁇ and thus moves the pawl out of engagement with the catch.
  • the pawl on a pawl body and at least partially on a toothing has the advantage that a direct A ⁇ handle of a gear or gear segment on the locking pawl ⁇ is possible by means of the toothing.
  • the Verzah ⁇ tion on the pawl allows a small size of the locking ⁇ pawl, as no lever arm for triggering the pawl is not agile ⁇ .
  • the pawl may also be a combination of a pawl body of the pawl, a rotation axis and a toothed element.
  • the toothing both circumferentially, as well as be ⁇ only be designed.
  • the toothing is positively, positively or materially connected to the lock ⁇ Klinken emotions.
  • This embodiment implies that the pawl consists of more than one component and is produced in at least one processing step form, force or cohesive.
  • a connection by means of screwing and / or clamping can be understood ⁇ the.
  • a connection by means of screwing and / or clamping can be understood ⁇ the.
  • a non-positive Ver ⁇ bond of the pawl body with the toothing a press or snap connection can be understood.
  • a non-positive connection can be understood.
  • a cohesive connection of the pawls ⁇ body with a toothed element a non lösba ⁇ re compound be understood by means of welding, gluing, soldering or Vulka ⁇ nize.
  • the pawl consists of a metallic material, preferably of a stamped or injection-molded part and / or plastic, preferably of a metallic pawl body with an at least partially plastic layer.
  • a stamped part is to be understood that a green body is changed by means of egg ⁇ ner externally applied force in its form and / or its shape is changed by separation process. This can be done in one or more steps.
  • a Herge ⁇ notified component from a Rohtechnikstoff and by means of casting method is understood.
  • the injection molding process under ⁇ separates out is that a material is injected under pressure into a mold.
  • the final product of this injection molding process so the produced thereby form ⁇ in part, can be often directly use and is inexpensive to produce in large quantities.
  • the Spritzgussverfah ⁇ ren is thereby angewen- det mainly in plastic components.
  • the entire pawl ⁇ body including the gearing can be manufactured as a cast part.
  • a production of the pawl made of plastic by injection molding is conceivable.
  • the combination of a metallic pawl basic body with a toothing made of plastic and / or other plastic elements ⁇ th is conceivable. Further combination possibilities resulting from the materials metal and plastic are just as conceivable.
  • Comprises an at least partially known plastic layer ⁇ a toothing results in a further exemplary form of the invention.
  • Under a region-wise art ⁇ material layer is to be understood here that on and / or applied a plastic layer into a base body and / or integrated, which encloses at least the base body in regions.
  • the teeth may likewise be only in a particular area is classified ⁇ .
  • the worm gear comprises a gear segment.
  • the worm wheel in the present invention the connection between the electric motor, with the screw attached thereto, and the pawl.
  • the worm wheel acts as a transfer element in the resulting transmission between the components worm, worm wheel and pawl.
  • the worm wheel has a toothing, preferably a helical toothing, which is in engagement with the worm.
  • the worm wheel is arranged on an axis, wherein the axis with at least one bearing allows a Rota ⁇ tion movement of the worm wheel.
  • the worm wheel has a gear segment, wherein the gear segment is secured to the worm wheel and is engaged with the pawl.
  • the gear segment can have in its form both a circumferential tooth contour, as well as only a partially arranged tooth contour.
  • the gear segment is positively, positively or materially connected to the worm wheel.
  • the worm wheel and the gear segment consist of at least two components which are joined in at least one processing step in a positive, force or material fit.
  • the combination of different worm gears with different gear segments very flexible and kos ⁇ ten slaughter different combinations for different gear ratios can be achieved.
  • Under a positive, non-positive or cohesive connection of the worm wheel and the gear segment can be mutatis mutandis understood the same as under a positive, non-positive or cohesive connection of the pawl body with a toothed element.
  • the one-piece design of the worm wheel can be roughly understood as a ⁇ chunky version of the pawl. Since ⁇ should not be down an identical geometric shape ver ⁇ stood, but a similar connection relate hung as expression form.
  • the gear segment extends over an angular range of 20 ° - 120 °, preferably 30 ° -45 °, of the worm wheel.
  • the gear segment is arranged exclusively in the area necessary for the use.
  • both material, and thus weight, as well as space can be saved.
  • the mass properties of the gear segment for the opening operation of the castle ver ⁇ be used.
  • a shift in focus of Zahnradseg ⁇ mentes can, for example, during the opening process of the castle are structurally designed for the benefit of the worm wheel, in particular the opening process supportive.
  • ei ⁇ ner decreasing toothing is to be understood that the outer teeth of the gear segment on, at ⁇ at least one side of the gear segment, have a decreasing in height course of the tooth contour. This has the advantage that, in a out only over an angular range ⁇ laid gear segment on the worm wheel which is come into engagement of the teeth of the gear segment with the teeth of the pawl easier.
  • the worm wheel and the gear segment made of a metallic material and / or a plastic, preferably polyoxymethylene (POM).
  • POM polyoxymethylene
  • the worm wheel and the gear segment consist of more than one component and so ⁇ with, for example, the gear segment consists of a plastic and integrated into the worm wheel and / or around the worm wheel around, at least partially, is arranged.
  • the gear segment consists of a plastic and integrated into the worm wheel and / or around the worm wheel around, at least partially, is arranged.
  • Other possible combinations, which in the Reacting a constructive solution shown are natuer ⁇ Lich also conceivable.
  • the worm gear on a metallic axis of rotation. Since the driving forces between the drive motor and the pawl are transmitted by means of the worm wheel, particularly high transmission forces act on the worm wheel. In order to ensure a safe transmission of forces from the drive motor to the pawl, therefore, a secure fixation of the worm wheel is necessary. By means of a me-metallic ⁇ axis of rotation this secure position of Schne ⁇ ckenrades is ensured. If for structural and / or economic reasons an application of a metallic axis of rotation of the worm wheel is not possible or not sensible, the use of another material is also possible.
  • the lock case represents a sheet metal construction.
  • the components of the lock are attached to the lock case.
  • the axes of the pawl and / or the worm wheel Kings ⁇ nen be firmly attached to the lock case, so that the pawl and / or the worm wheel can rotate around the respective axis ⁇ axle.
  • the pawl and / or the worm wheel can be firmly connected to the respective axis. If the axis of the pawl and / or the worm ⁇ wheel mounted on the lock case by means of a bearing bush, a further bearing point on a lock case against the attached reinforcing plate is necessary. In the reinforcing plate, the axis of the pawl and / or the worm wheel can also be stored in a bearing bush.
  • the gear stage is activated only upon actuation of the pawl. This is to be expressed ⁇ who that the teeth of the gear segment of the worm wheel and the teeth of the pawl are not permanently engaged.
  • the pawl In the present invention is located in a closed locking mechanism of the lock, the pawl in engagement with the rotary latch.
  • the gear segment of the Schne ⁇ ckenrades is in a position in which the teeth of the gear segment of the worm wheel are about to engage the teeth of the pawl.
  • Publ ⁇ drying process of the lock the electric motor is activated and initiates the opening torque on the worm in the worm wheel.
  • the worm wheel then rotates until the teeth of the gear segment of the worm wheel come into engagement with the teeth of the pawl, so that the worm wheel via the gear segment can transmit the opening torque to the pawl and so the pawl releases the catch.
  • the catch can now turn and release the lock holder.
  • the worm wheel rotates clockwise or counterclockwise when the lock is opened.
  • no rotation direction change of the worm wheel is provided during the life cycle of the lock. This is possible.
  • Disengage the teeth of the gear segment of the worm wheel and the teeth of the pawl is not ⁇ agile to prevent introduction of a torque in the tooth ⁇ wheel segment of the worm wheel by the pawl to ver ⁇ .
  • the pawl is applied by means of the spring to the rotary latch, the pawl is moved during a rotation ⁇ movement of the rotary latch due to the outer contour of the rotary ⁇ trap.
  • the locking pawl moves when the detent latches in the forward or main catch of the catch.
  • This rotational movement of the pawl would be in an engaged the teeth of the pawl with the teeth of the gear segment Torque in the gear segment of the worm wheel ⁇ passes. This would damage the components lock ⁇ pawl, worm and worm and / or the Elektromo ⁇ sector possible.
  • an iso ⁇ metric view of occurring in a erfindungsge ⁇ MAESSEN lock of a motor vehicle ⁇ the components electric motor, worm, Schne ⁇ ckenrad and pawl.
  • the iso ⁇ metric view shows the notwen for the function ⁇ ended components during ariessablau ⁇ fes, i.e. during movement of the pawl by the worm wheel,
  • FIG. 2 shows a front view of the functional unit in a "start position", that is to say at the beginning of the movement sequence, when a blocking position pawl out of engagement with a rotary latch (not shown here),
  • FIG. 3 shows the front view of the functional unit of FIG
  • FIG. 4 shows the front view of the functional unit of FIG
  • Figure 5 shows a pawl body with teeth in the
  • 1 is a three dimensional view of vorkom ⁇ Menden in egg nem inventive lock of a motor vehicle components, which are necessary to explain the present invention here illustrated.
  • the locking system has an electric motor 1, a worm 2, a worm wheel 3 with a gear segment 4 and a rotation axis 5, a pawl 6, as well as the schematic representation of a reinforcing plate 7 and a lock plate 8.
  • Darge ⁇ represents Rotary latch and the pawl 6 with a likewise Not shown lock holder together.
  • the lock holder is preferably fastened to the body of a vehicle. By a relative movement between Schlosshal ⁇ ter and catch the rotary latch is pivoted and simultaneously brought the pawl 6 with the catch in A ⁇ handle.
  • a movement cycle of a lock on the basis of the rotation of a worm wheel 3 can be described by up to 360 ° or 360 ° or more than 360 °.
  • the direction of rotation of the worm wheel 3 can be dependent on several factors, such as lock ⁇ type or mounting direction in the castle.
  • the direction of rotation can be executed both clockwise and anticlockwise. During a cycle of movement of the castle, no change of direction of the worm wheel 3 is tended to be provided. A change of direction of the worm wheel 3 is possible due to the design.
  • the movement Zyk ⁇ lus can be divided into an opening and a closing operation.
  • FIGS 3 and 4 show the further course of ⁇ réellesbe ⁇ movement.
  • the pawl 6 has been rotated by means of the on ⁇ driving torque until the locking lug 7 of the pawl ⁇ pawl 6 is neither in engagement with the main catch of the catch, nor engaged with a pre-rest.
  • the pawl 6 and the gear segment 4 of the worm wheel 3 are still engaged.
  • This position is to be defined here as the “end position.”
  • the catch is aligned in the “end position” so that the catch releases the lock holder.
  • the pawl 6 In order to prevent an undefined rotational movement of the pawl 6 to ver ⁇ and ensure unintentional engagement of the pawl 6 with the catch, the pawl 6 is moved by a return spring against the opening direction until the pawl 6 rests against the outer contour of the rotary latch. In a subsequent closing operation of the lock is so ensured that the detent 11 of the pawl 6 engages in the pre-relationship ⁇ as the main catch of the rotary latch.
  • the outer ⁇ lying teeth 9 of the gear segment 4 at least in the direction of movement, in height a decreasing course of the tooth contour on.
  • FIG. 6 the exemplary illustration of a pawl 6 eintei- lig formed can be seen, the locking ⁇ latch body 12, the teeth 10 and the axis 13 of consist of a component.
  • a one-piece design of the pawl 6 can be designed for example as a plastic part, as a stamped part or as a cast part, of course, a multi-part construction of the pawl 6 from the mentioned material is conceivable.

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  • Lock And Its Accessories (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schloss für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeugtürschloss, umfassend ein Gesperre mit einer Drehfalle und mindestens einer Sperrklinke (6), einem Antriebsmotor (1), eine mit dem Antriebsmotor (1) verbundene Schnecke (2), ein Schneckenrad (3), wobei des Schneckenrad (3) mit dem Antriebsmotor (1) und mit Hilfe der Schnecke (2) antreibbar ist und ein Mittel zum Übertragen eines Drehmoments des Schneckenrades (3) auf eine Sperrklinke (6), wobei das Mittel zum Übertragen eine Getriebestufe, bevorzugt eine Zahnradstufe, ist.

Description

Kraftfahrzeugtürschloss
Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Schloss für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Seitentürschloss , umfassend ein Gesperre mit einer Drehfalle und mindestens einer Sperrklinke, einem Antriebsmotor, eine mit dem Antriebsmotor verbundene Schne¬ cke, ein Schneckenrad, wobei des Schneckenrad mit dem An- triebsmotor und mit Hilfe der Schnecke antreibbar ist und ein Mittel zum Übertragen eines Drehmoments des Schnecken¬ rades auf eine Sperrklinke.
In einem Schloss für ein Kraftfahrzeug, welches auch Schließsystem genannt wird, werden größtenteils Gesperre eingebaut, wobei die Gesperre aus einer Drehfalle und min¬ destens einer Sperrklinke bestehen. Die im Schloss befind¬ liche Drehfalle wirkt mit einem Schlosshalter zusammen. Der Schlosshalter ist entweder an der Karosserie des Kraftfahr- zeugs oder der Tür, Klappe, Schiebetür, etc. befestigt. Bei einer Relativbewegung zwischen der Drehfalle und dem Schlosshalter wird die Drehfalle verschwenkt und gleichzei¬ tig in Eingriff mit der Sperrklinke gebracht, wodurch das Gesperre gesperrt wird. Die Sperrklinke wird dabei, je nach Ausführungsform, zumeist durch eine Feder vorgespannt.
Um einen Öffnungsvorgang, also ein Entsperren, des Schlos¬ ses einzuleiten wird, je nach Schlosskonstruktion, ein Aus¬ lösehebel eingesetzt. Bei einer Betätigung des Auslösehe- bels wird dabei die Sperrklinke aus dem Eingriff mit der Drehfalle bewegt, so dass die Drehfalle wieder eine Schwenkbewegung ausführen kann. Die Bewegung der Drehfalle erfolgt hierbei mittels eines Federelementes und/oder auf¬ grund einer Zugbelastung aus dem Schlosshalter und/oder aus der Kraft der Türdichtung. Zum Betätigen des Auslösehebels kann ein Betätigungshebel eingesetzt werden. Der Betäti¬ gungshebel kann beispielsweise ein Innenbetätigungshebel oder ein Außenbetätigungshebel sein.
Einige Schlossvarianten weisen keinen Auslösehebel mehr auf, hier wird das Gesperre mittels eines elektrischen An¬ triebs betätigt. Ein zugehöriger Türgriff kann beispiels¬ weise einen elektrischen Schalter aufweisen, bei dessen Be¬ tätigung ein Signal an einen Elektromotor weitergeleitet wird. Zum Öffnen des Gesperres werden bevorzugt Schnecken- radgetriebe verwendet, bestehend aus Elektromotor, Schnecke und Schneckenrad, da hier ein sehr großes Übersetzungsver¬ hältnis realisiert werden kann. Ein Schneckenradgetriebe ermöglicht eine sehr genaue Ansteuerung des Gesperres, un¬ ter einem zur Verfügung stellen hoher Auslösekräfte.
Rein elektrische Schlösser können keine mechanische Verbin¬ dung zwischen Türaußen- beziehungsweise Türinnengriff und Gesperre aufweisen, wobei hier die Sicherheitsfunktion zum Öffnen des Gesperres nach einem Unfall und einem eventuel- len Ausfall der elektrischen Versorgungsenergie, durch eine zusätzliche Batterie und/oder weitere elektrische Bauteile realisiert werden kann. Andere, nicht rein elektrische Schlösser, beinhalten als Sicherheitsfunktion zum Öffnen des Gesperres nach einem Unfall eine mechanische Verbindung zwischen Türaußen- beziehungsweise Türinnengriff und Ge¬ sperre . Aus der DE 19 614 122 AI ist ein Kraftfahrzeug Klappen- schloss oder Türschloss bekannt, welches ein Antriebsele¬ ment, bestehend aus einem elektromotorischen Schneckentrieb mit Antriebsspindel und Schneckenrad, einen Mitnehmer, eine Sperrklinke und eine Drehfalle umfasst. Der Mitnehmer be¬ findet sich auf dem Schneckenrad und wird bei Bewegung des Antriebes gegen eine Betätigungsfläche an der Sperrklinke bewegt. Die Sperrklinke ist als zweiseitigen Hebel ausge- legt, wobei der Hebel um eine Achse drehbar gelagert ist. Eine an der dem Antriebselement abgewandten Seite des Sperrklinkenhebels befindliche Rastnase, greift bei ge¬ sperrtem Schloss in eine Hauptrast an der Drehfalle ein und hindert somit die Drehfalle an einer Drehbewegung. Die Drehfalle ist um eine Achse gelagert. Durch Bewegen des Mitnehmers gegen eine Betätigungsfläche der Sperrklinke be¬ wegt sich der Sperrklinkenhebel um seine Achse, so dass die Rastnase der Sperrklinke aus der Hauptrast der Drehfalle bewegt wird.
Darüber hinaus ist aus der DE 10 319 744 AI ein Kraftfahr- zeugtürschloss mit elektronischem Öffnungsantrieb bekannt geworden. Dabei treiben zwei Elektromotoren, welche auf ei¬ ner gemeinsamen Welle sitzen, über eine Schnecke ein Schne- ckenrad an. Auf dem Schneckenrad befindet sich ein Mitneh¬ merzapfen, wobei der Mitnehmerzapfen bei Betätigen der Elektromotoren und damit des Schneckenrades, gegen die Sperrklinke bewegt wird. Die Sperrklinke ist als L-förmiger Hebel mit zwei Hebelschenkeln konstruiert, wobei im Schnittpunkt der beiden Hebelschenkel eine Drehachse ange¬ bracht ist. Wird durch den Mitnehmerzapfen eine Bewegung auf die Sperrklinke ausgeübt, so dreht sich die Sperrklinke um die Achse und bewegt sich aus dem Eingriff mit einer Drehfalle heraus. Aus der DE 69 734 211 T2 ist eine Verriegelungsanordnung für Kraftfahrzeugtüren bekannt. Dabei wird einerseits eine Figur beschrieben, bei der ein Elektromotor ein Zahnrad an¬ treibt. Auf dem Zahnrad ist ein Stift angeordnet, wobei der Stift bei einer Drehbewegung des Zahnrades die Sperrklinke bewegt. Die Sperrklinke ist L-förmig ausgelegt und um eine Achse herum drehbar gelagert. Bei Betätigung der Sperrklin¬ ke durch den Stift, bewegt sich die Sperrklinke aus einer Hauptrastposition an der Drehfalle heraus. Eine weitere Fi¬ gur dieses Patents beschreibt einen Elektromotor, wobei der Elektromotor über ein Zahnrad eine Zahnstange bewegt. Diese Zahnstange wirkt mit einem Ende auf eine um eine Achse ge¬ lagerte Sperrklinke. Bei Bewegung der Zahnstange auf die Sperrklinke wird die Sperrklinke aus der Hauptrast einer Drehfalle herausbewegt. Die Rückstellung der Zahnstange in eine Ausgangsposition wird einerseits durch ein von außen auf die Drehfalle eingeleitetes Moment verursacht und/oder andererseits durch eine an der Zahnstage angebrachte Feder.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Schließsysteme ba¬ sieren zumeist darauf, dass ein auf einem Schneckenrad be¬ findlicher Bolzen gegen eine hebelartig ausgebildete Sperr¬ klinke bewegt wird, wobei die Sperrklinke auf einer Achse schwenkbar gelagert ist. Durch die auf die Sperrklinke ein- wirkende Kraft wird die Sperrklinke in eine Drehbewegung gesetzt und eine an der Sperrklinke befindliche Rastnase aus dem Eingriff mit einer Drehfalle bewegt. Die Kraft die vom Bolzen auf die Sperrklinke übertragen wird, weist dabei keinen gleichmäßigen Kraftverlauf auf, da sich während des Bewegungsablaufes die Position des Bolzens ändert und sich damit auch eine Änderung der Hebelverhältnisse an der Sperrklinke ergibt, so dass die Einleitungskraft vom Bolzen auf die Sperrklinke variiert.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Schließein- richtung bereit zu stellen. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung eine sichere und gleichmäßige Kraftübertra¬ gung zwischen Schneckenrad und Sperrklinke zu gewährleis¬ ten, so dass im Betätigungsfall der Sperrklinke ein konti¬ nuierlicher Eingriff zwischen Schneckenrad und Sperrklinke vorhanden ist. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, eine konstruktiv einfache und kostengünstige Möglichkeit zur sicheren und definierbaren Kraftübertragung zu gewähr¬ leisten . Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass die im Folgen¬ den beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht beschränkend sind, es sind vielmehr beliebige Variationsmöglichkeiten der in der Beschreibung, den Unteransprüchen und den Zeich¬ nungen beschriebenen Merkmale möglich.
Gemäß dem Patentanspruch 1 wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, dass ein Schloss für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Seitentürschloss , bereitgestellt wird um- fassend ein Gesperre mit einer Drehfalle und mindestens ei¬ ner Sperrklinke, einem Antriebsmotor, eine mit dem An¬ triebsmotor verbundene Schnecke, ein Schneckenrad, wobei des Schneckenrad mit dem Antriebsmotor und mit Hilfe der Schnecke antreibbar ist und ein Mittel zum Übertragen eines Drehmoments des Schneckenrades auf eine Sperrklinke, wobei das Mittel zum Übertragen eine Getriebestufe, bevorzugt ei¬ ne Zahnradstufe, ist. Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung einer Getriebestufe zum Übertragen der Antriebkräfte zwischen einem Schnecken¬ rad und einer Sperrklinke, ist nun die Möglichkeit geschaf¬ fen, eine sichere und definierbare Kraftübertragung zwi¬ schen dem Schneckenrad und der Sperrklinke zu gewährleis- ten.
Ein Getriebe stellt eine mechanische Konstruktion dar, wo¬ bei ein Getriebe dem Übertragen und/oder Übersetzen von Kräften, Momenten, Drehrichtungen oder Drehzahlen dient. Dabei weisen Getriebe verschiedene Bauformen auf, bei denen die Kraftübertragung zum Beispiel mittels formschlüssiger oder kraftschlüssiger Konstruktionen erfolgt. Eine Ausge¬ staltung der formschlüssigen Getriebe stellt das Zahnradge¬ triebe dar. Zahnradgetriebe weisen den Vorteil auf, dass sich die Zahnflanken der Zahnräder permanent im Eingriff befinden, so dass während des Bewegungsablaufes und vor al¬ lem bei Drehrichtungsänderungen kein, beziehungsweise nur ein geringes Spiel zwischen den Zähnen der Zahnräder auf¬ tritt, wodurch mittels eines Zahnradgetriebes ein sehr si- cherer und definierter Übertragungsablauf sichergestellt ist. Dieser sichere und definierte Übertragungsablauf soll auch beim Übertragen einer Antriebskraft eines Zahnrades beziehungsweise eines Zahnradsegmentes auf eine Sperrklinke realisiert werden. Die Getriebestufe, welche sich zwischen dem Zahnrad und der Sperrklinke ergibt, kann dabei durch konstruktive Maßnahmen so ausgelegt werden, dass durch das Zusammenwirken eines ausreichend dimensionierten Elektromotors mit der Getriebe¬ stufe eine erforderliche Öffnungskraft aufgebracht wird, so dass bei Betätigung der Sperrklinke durch das Zahnrad eine Rastnase der Sperrklinke aus dem Eingriff mit einer Dreh¬ falle bringbar ist.
Das Schloss für ein Kraftfahrzeug umfasst neben dem Seiten- türschloss auch solche Schlösser die zum Beispiel in Schie¬ betüren, Heckschlössern, Klappen oder auch Abdeckungen, wie beispielsweise einer Verdeckhaube, zum Einsatz kommen. Die Kernelemente eines solchen Schlosses bilden die als Gesper- re bezeichneten Bauteile Drehfalle und Sperrklinke, wobei das Gesperre mit einer Vorrast und/oder einer Hauptrast ausgebildet sein kann. Die Vorrast und die Hauptrast stel¬ len dabei zwei unterschiedliche Anschlagflächen an der Drehfalle dar, an denen die Sperrklinke bei einem Schlie߬ vorgang des Schlosses, zum Beispiel Kraftfahrzeugtür- schloss, einrastet und somit ein eigenständiges Öffnen der Drehfalle verhindert wird.
Die Rastnase der Sperrklinke kommt bei einem Schließvorgang des Schlosses dabei zunächst mit der Anschlagfläche der Vorrast und beim weiteren Schließvorgang des Schlosses mit der Anschlagfläche der Hauptrast in Eingriff. Unter einem Schließvorgang des Schlosses, zum Beispiel eines Kraftfahr¬ zeugschlosses, ist die Bewegung der, zum Beispiel Kraft¬ fahrzeugtür, in Richtung der Karosserie beziehungsweise des Schlosshalters auf Grund eines von außen einwirkenden Im- pulses zu verstehen. Verständlicherweise ist darunter auch die Bewegung einer anderen Tür, Klappe und/oder Abdeckung in Richtung Karosserie beziehungsweise Schlosshalters zu verstehen .
Während des Schließvorgangs des Schlosses kommt die Dreh¬ falle in Kontakt mit dem Schlosshalter. Dabei wird, auf Grund der Bewegung des Schlosses in Richtung der Karosse¬ rie, die Drehfalle gegen den Schlosshalter bewegt, wodurch die Drehfalle eine Drehbewegung um die Drehfallenachse aus¬ führt und den Schlosshalter, zumindest teilweise, um¬ schließt. Um nach Beendigung des Schließvorgangs, also des von außen wirkenden Impulses, ein selbstständiges Öffnen der Drehfalle zu verhindern, rastet die Sperrklinke mit ih¬ rer Rastnase in der Hauptrast der Drehfalle ein. Bei einer Drehfalle können ein oder zwei Sperrklinken zum Einsatz kommen .
Eine Öffnungsbewegung des Schlosses wird üblicherweise durch die Betätigung eines Innen- oder Außentürgriffs oder, je nach Ausführungsform der Tür, Klappe oder Abdeckung, durch einen anders gestalteten Öffnungsmechanismus reali¬ siert. Durch die Betätigung eines Innen- oder Außentür¬ griffs oder, je nach Ausführungsform der Tür, Klappe oder Abdeckung, durch einen anders gestalteten Öffnungsmechanis- mus, wird entweder eine Mechanik betätigt die auf die Sperrklinke wirkt, oder ein elektrisches Signal ausgelöst, wobei das elektrische Signal einen Elektromotor ansteuert. Bei der Ansteuerung eines Elektromotors mittels eines elektrischen Signals, wird das vom Elektromotor aufgebrach- te Antriebsmoment über eine Schnecke auf ein Schneckenrad übertragen. Das Schneckenrad wiederum wirkt auf die Sperr¬ klinke und bewegt somit die Sperrklinke aus dem Eingriff mit der Drehfalle.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Sperrklinke einen Sperrklinkenkörper und zumindest bereichsweise eine Verzahnung auf. Die Verzahnung an der Sperrklinke weist den Vorteil auf, dass mittels der Verzahnung ein direkter Ein¬ griff eines Zahnrades oder Zahnradsegmentes auf die Sperr¬ klinke möglich ist. Darüber hinaus ermöglicht die Verzah¬ nung an der Sperrklinke eine geringe Baugröße der Sperr¬ klinke, da kein Hebelarm zum Auslösen der Sperrklinke not¬ wendig ist .
Eine weitere Ausführungsform der Sperrklinke kann auch eine Kombination aus einem Sperrklinkenkörper der Sperrklinke, einer Drehachse und einem Verzahnungselement sein. Dabei kann die Verzahnung sowohl umlaufend, wie auch nur be¬ reichsweise ausgelegt werden. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Verzahnung form-, kraft- oder stoffschlüssig mit dem Sperr¬ klinkenkörper verbunden. Diese Ausführungsform impliziert das die Sperrklinke aus mehr als einem Bauteil besteht und in mindestens einem Verarbeitungsschritt form-, kraft- oder stoffschlüssig hergestellt wird. Der Vorteil der sich aus einer Sperrklinke mit mindestens zwei Bauteilen ergibt ist, dass die einzelnen Bauteile eine einfache Kontur aufweisen können, was zu einer kostengünstigen Herstellung der ein¬ zelnen Bauteile führt. Des Weiteren besteht durch die ge¬ trennte Bauweise von Sperrklinkenkörper und Verzahnung be¬ ziehungsweise Verzahnungselement die Möglichkeit, eine grö¬ ßere Variantenvielfalt innerhalb der Produktpalette zu er¬ reichen. So können zum Beispiel verschiedene Sperrklinken¬ typen mit einem Verzahnungselement kombiniert werden.
Unter einer formschlüssigen Verbindung des Sperrklinkenkör¬ pers mit einem Verzahnungselement kann zum Beispiel ver¬ standen werden, dass im und/oder am Sperrklinkenkörper eine Kontur angebracht ist, wobei ein Verzahnungselement form¬ schlüssig mit der Kontur am Sperrklinkenkörper verbunden wird. Ebenso sind andere formschlüssige Verbindungsmöglich¬ keiten zwischen Sperrklinkenkörper und Verzahnungselement vorstellbar. Auch sind formschlüssige Verbindungen zwischen Sperrklinkenkörper und Verzahnungselement vorstellbar, wel¬ che zur formschlüssigen Verbindung ein aus den Maschinene¬ lementen bekanntes Bauteil wie Stifte, Keile oder Splinte verwenden .
Unter einer kraftschlüssigen Verbindung des Sperrklinken¬ körpers mit einem Verzahnungselement kann zum Beispiel eine Verbindung mittels Verschraubung und/oder Klemmung verstan¬ den werden. Ebenso kann unter einer kraftschlüssigen Ver¬ bindung des Sperrklinkenkörpers mit dem Verzahnungselement eine Press- oder Schnappverbindung verstanden werden. Eben¬ so sind natürlich auch andere kraftschlüssige Verbindungen denkbar . Unter einer stoffschlüssigen Verbindung des Sperrklinken¬ körpers mit einem Verzahnungselement kann eine nicht lösba¬ re Verbindung mittels Schweißen, Kleben, Löten oder Vulka¬ nisieren verstanden werden.
Ist die Verzahnung einstückig mit der Sperrklinke ausgebil¬ det, so ergibt sich eine weitere vorteilhafte Ausführungs¬ form der Erfindung. Eine einstückige Ausführungsform der Sperrklinke ermöglicht eine schnelle und einfache Herstel- lung, da nur die Fertigung der Sperrklinke erforderlich ist und kein weiterer Bearbeitungsschritt zum Zusammenfügen von verschiedenen Bauteilen. Darüber hinaus bietet die einstü¬ ckige Ausführungsform der Sperrklinke den Vorteil, dass keine falschen Bauteilkombinationen möglich sind. Besteht die Sperrklinke aus mehr als einem Bauteil und sind die einzelnen Bauteile in verschiedenen Kombinationsmöglichkei¬ ten montiert, so kann eine falsche Kombination aus zum Bei¬ spiel Sperrklinkenkörper und Verzahnungselement eingesetzt werden .
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht die Sperrklinke aus einem metallischen Werkstoff, vorzugsweise aus einem Stanz- oder Spritzgussteil und/oder Kunststoff, bevorzugt aus einem metallischen Sperrklinkenkörper mit ei- ner zumindest bereichsweisen KunststoffSchicht . Unter einem Stanzteil ist zu verstehen, dass ein Rohkörper mittels ei¬ ner von außen aufgebrachte Kraft in seiner Form verändert wird und/oder seine Form durch Trennverfahren verändert wird. Dies kann in einem oder mehreren Schritten durchge- führt werden. Unter einem Guss- beziehungsweise Spritzgussteil wird ein aus einem Rohwerkstoff und mittels Gießverfahren herge¬ stelltes Bauteil verstanden. Das Spritzgussverfahren unter¬ scheidet sich dabei darin, dass ein Werkstoff unter Druck in eine Gießform eingespritzt wird. Das Endprodukt dieses Spritzgussverfahrens, also das dabei hergestellten Form¬ teil, lässt sich oftmals direkt verwenden und ist in großer Stückzahl kostengünstig herstellbar. Das Spritzgussverfah¬ ren wird dabei überwiegend bei Kunststoffbauteilen angewen- det .
In Bezug auf die Herstellung der Sperrklinke sind dabei verschiedene Varianten möglich. Der gesamte Sperrklinken¬ körper inklusive der Verzahnung kann als Gussteil herge- stellt werden. Ebenso ist eine Herstellung der Sperrklinke aus Kunststoff mittels Spritzgussverfahren denkbar. Auch die Kombination eines metallischen Sperrklinkengrundkörpers mit einer Verzahnung aus Kunststoff und/oder andersgearte¬ ten Kunststoffelementen ist denkbar. Weitere Kombinations- möglichkeiten welche sich aus den Werkstoffen Metall und Kunststoff ergeben sind dabei ebenso denkbar.
Umfasst eine zumindest bereichsweise vorhandene Kunststoff¬ schicht eine Verzahnung, ergibt sich eine weitere Ausfüh- rungsform der Erfindung. Unter einer bereichsweisen Kunst¬ stoffSchicht soll hier verstanden werden, dass auf und/oder in einen Grundkörper eine KunststoffSchicht aufgetragen und/oder integriert wird, welche den Grundkörper zumindest bereichsweise umschließt. An dieser bereichsweise vorhande- nen KunststoffSchicht soll die Verzahnung angebracht wer¬ den, um ein Betätigen der Sperrklinke mittels eines Zahnra- des oder Zahnradsegmentes zu ermöglichen. Die Verzahnung kann dabei ebenfalls nur in einem bestimmten Bereich ange¬ ordnet sein. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Schneckenrad ein Zahnradsegment. Das Schneckenrad stellt in der hier vorliegenden Erfindung die Verbindung zwischen dem Elektromotor, mit der daran befestigten Schnecke, und der Sperrklinke dar. Dabei fungiert das Schneckenrad als Über- Setzungselement in dem sich ergebenden Getriebe zwischen den Bauteilen Schnecke, Schneckenrad und Sperrklinke. Durch das Schneckenrad wird somit das Antriebsmoment des Elektro¬ motors auf die Sperrklinke übertragen.
Das Schneckenrad weist eine Verzahnung, bevorzugt eine Schrägverzahnung auf, welche mit der Schnecke im Eingriff ist. Das Schneckenrad ist dabei auf einer Achse angeordnet, wobei die Achse mit mindestens einer Lagerstelle eine Rota¬ tionsbewegung des Schneckenrades zulässt. Darüber hinaus weist das Schneckenrad ein Zahnradsegment auf, wobei das Zahnradsegment am Schneckenrad befestigt ist und mit der Sperrklinke im Eingriff ist. Das Zahnradsegment kann dabei in seiner Form sowohl eine umlaufende Zahnkontur aufweisen, als auch nur eine bereichsweise angeordnete Zahnkontur. Der Vorteil eines Schneckenrades mit einem daran angebrachten Zahnradsegment ist der, dass ein sicheres und genaues Über¬ tragen der Kräfte vom Antriebsmotor auf die Sperrklinke möglich ist .
Ordnet man das Zahnradsegment parallel zum Schneckenrad an, so ergibt sich eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung. Ein Vorteil welcher sich aus der parallelen Bauform des Schneckenrades und des Zahnradsegmentes ergibt ist der, dass eine sehr kleine Bauweise des Schneckenrades und des Zahnradsegmentes möglich ist. Eine Ausführungsform des Schneckenrades mit einem Zahnradsegment kann dabei sein, dass die Zähnekontur des Zahnradsegments über die Zähnekontur des Schneckenrades hinausragen, wodurch die Sperrklinke direkt über dem Schneckenrad angeordnet werden kann. Andere Ausführungsformen sind jedoch auch denkbar.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Zahnradsegment form-, kraft- oder stoffschlüssig mit dem Schneckenrad verbunden. Bei dieser Ausführungsform bestehen das Schneckenrad und das Zahnradsegment aus mindestens zwei Bauteilen, die in mindestens einem Verarbeitungsschritt form-, kraft- oder stoffschlüssig zusammengefügt werden. Der Vorteil der sich aus der Kombination der einzelnen Bau¬ teile Schneckenrad und Zahnradsegment ergibt ist der, dass die einzelnen Bauteile Schneckenrad und Zahnradsegment eine einfache Kontur aufweisen, was zu einer kostengünstigen Herstellung der einzelnen Bauteile führt. Des Weiteren be¬ steht durch die getrennte Bauweise von Schneckenrad und Zahnradsegment die Möglichkeit, eine größere Variantenviel¬ falt innerhalb der Produktpalette zu erreichen. So können zum Beispiel verschiedene Schneckenräder mit unterschiedli¬ chen Zahnradsegmenten kombiniert werden. Auch können durch die Kombination von unterschiedlichen Schneckenrädern mit unterschiedlichen Zahnradsegmenten sehr flexibel und kos¬ tengünstig verschiedene Kombinationen für unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse erreicht werden. Unter einer form-, kraft- oder stoffschlüssigen Verbindung des Schneckenrads und des Zahnradsegments kann sinngemäß das gleiche verstanden werden, wie unter einer form-, kraft- oder stoffschlüssigen Verbindung des Sperrklinken- körpers mit einem Verzahnungselement. Auch die einstückige Ausbildung des Schneckenrades kann sinngemäß wie die ein¬ stückige Ausführung der Sperrklinke verstanden werden. Da¬ runter soll nicht eine identische geometrische Form ver¬ standen werden, sondern eine ähnliche Verbindungs- bezie- hungsweise Ausprägungsform.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform erstreckt sich das Zahnradsegment über einen Winkelbereich von 20°- 120°, bevorzugt 30°-45°, des Schneckenrades. Durch die Aus- legung des Winkelbereiches von 20°-120°, bevorzugt 30°- 45°, des Schneckenrades ergibt sich der Vorteil, dass das Zahnradsegment ausschließlich in dem für die Verwendung notwendigen Bereich angeordnet ist. Durch diese Auslegung kann dabei sowohl Material, und damit Gewicht, als auch Bauraum eingespart werden. Darüber hinaus können durch die Auslegung des Zahnradsegmentes in nur einem bestimmten Win¬ kelbereich des Schneckenrades, die Masseneigenschaften des Zahnradsegmentes für den Öffnungsvorgang des Schlosses ver¬ wendet werden. Dabei kann zum Beispiel beim Öffnungsvorgang des Schlosses eine Schwerpunktverlagerung des Zahnradseg¬ mentes am Schneckenrad konstruktiv zum Vorteil ausgelegt werden, insbesondere den Öffnungsvorgang unterstützend.
Ist eine Verzahnung des Zahnradsegmentes des Schneckenrades derart ausgebildet, dass ein Ineinandergreifen des Zahn¬ radsegments und der Verzahnung an der Sperrklinke erreicht wird, wobei insbesondere eine sich verringernde Verzahnung am Zahnradsegment ausgebildet ist, so ergibt sich eine wei¬ tere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung. Unter ei¬ ner sich verringernden Verzahnung ist dabei zu verstehen, dass die außenliegenden Zähne des Zahnradsegmentes auf, zu¬ mindest einer Seite des Zahnradsegmentes, einen in der Höhe abnehmenden Verlauf der Zähnekontur aufweisen. Dies hat den Vorteil, dass bei einem nur über einen Winkelbereich ausge¬ legten Zahnradsegment an dem Schneckenrad, das in Eingriff gelangen der Zähne des Zahnradsegmentes mit den Zähnen der Sperrklinke erleichtert wird. Einer Beschädigung der Zähne¬ konturen des Zahnradsegmentes und der Sperrklinke wird so¬ mit vorgebeugt . In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung besteht das Schneckenrad und das Zahnradsegment aus einem metallischen Werkstoff und/oder einem Kunststoff, bevorzugt Polyoxymethylen (POM) . Dabei ergeben sich verschiedene Kom¬ binationsmöglichkeiten die je nach Anwendungsfall und Auf- bau des Schneckenrad und Zahnradsegments, ob aus einem oder mehreren Bauteilen, unterschiedlich angewendet werden kön¬ nen. Dabei kann zum Beispiel das Schneckenrad und das Zahn¬ radsegment als einteiliges Bauteil ausgelegt sein und aus einem metallischen Werkstoff oder einem Kunststoff beste- hen. Ebenso ist vorstellbar, dass das Schneckenrad und das Zahnradsegment aus mehr als einem Bauteil bestehen und so¬ mit zum Beispiel das Zahnradsegment aus einem Kunststoff besteht und in das Schneckenrad integriert und/oder um das Schneckenrad herum, zumindest bereichsweise, angeordnet ist. Weitere Kombinationsmöglichkeiten, welche sich bei der Umsetzung einer konstruktiven Lösung ergeben, sind natür¬ lich ebenfalls denkbar.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung weist das Schneckenrad eine metallische Drehachse auf. Da mittels des Schneckenrades die Antriebskräfte zwischen dem Antriebsmotor und der Sperrklinke übertragen werden, wirken auf das Schneckenrad besonders hohe Übertragungskräfte. Um eine sichere Übertragung der Kräfte vom Antriebsmotor auf die Sperrklinke zu gewährleisten, ist daher eine sichere Fixierung des Schneckenrades notwendig. Mittels einer me¬ tallischen Drehachse wird diese sichere Position des Schne¬ ckenrades sichergestellt. Ist aus konstruktiven und/oder wirtschaftlichen Gründen eine Anwendung einer metallischen Drehachse des Schneckenrades nicht möglich beziehungsweise nicht sinnvoll, so ist auch die Verwendung eines anderen Materials möglich.
Ist eine Achse der Sperrklinke und/oder eine Achse des Schneckenrades, zumindest einseitig, am Schlosskasten und/oder auf einer dem Schlosskasten entgegengesetzten Sei¬ te an einer Verstärkungsplatte gelagert, so ergibt sich ei¬ ne weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung. Der Schlosskasten stellt eine Blechkonstruktion dar. An dem Schlosskasten werden die Bauteile des Gesperres befestigt. Die Achsen der Sperrklinke und/oder des Schneckenrades kön¬ nen dabei fest am Schlosskasten angebracht werden, so dass sich die Sperrklinke und/oder das Schneckenrad um die je¬ weilige Achse drehen können. Eine weitere Möglichkeit be- steht darin, die Achse der Sperrklinke und/oder des Schne¬ ckenrades im oder am Schlosskasten, mittels einer Lager- buchse, zu lagern. Dabei können die Sperrklinke und/oder das Schneckenrad fest mit der jeweiligen Achse verbunden sein. Ist die Achse der Sperrklinke und/oder des Schnecken¬ rades am Schlosskasten mittels einer Lagerbuchse gelagert, ist eine weitere Lagerstelle auf einer dem Schlosskasten gegenüber angebrachten Verstärkungsplatte notwendig. In der Verstärkungsplatte können die Achse der Sperrklinke und/oder des Schneckenrades ebenfalls in einer Lagerbuchse gelagert werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung, ist die Getriebestufe ausschließlich bei einer Betätigung der Sperrklinke aktivierbar. Hiermit soll ausgedrückt wer¬ den, dass die Zähne des Zahnradsegments des Schneckenrades und die Zähne der Sperrklinke nicht permanent im Eingriff sind .
Bei der hier vorliegenden Erfindung befindet sich bei einem geschlossenen Gesperre des Schlosses die Sperrklinke im Eingriff mit der Drehfalle. Das Zahnradsegment des Schne¬ ckenrades befindet sich in einer Position, in welcher die Zähne des Zahnradsegmentes des Schneckenrades kurz vor dem Eingriff mit den Zähnen der Sperrklinke sind. Beim Öff¬ nungsvorgang des Schlosses wird der Elektromotor aktiviert und leitet das Öffnungsdrehmoment über die Schnecke in das Schneckenrad ein. Das Schneckenrad dreht daraufhin so weit, bis die Zähne des Zahnradsegmentes des Schneckenrades in Eingriff mit den Zähnen der Sperrklinke kommen, so dass das Schneckenrad über das Zahnradsegment das Öffnungsdrehmoment auf die Sperrklinke übertragen kann und so die Sperrklinke die Drehfalle freigibt. Die Drehfalle kann sich nun drehen und den Schlosshalter freigeben. Je nach konstruktivem Auf¬ bau des Schlosses dreht sich beim Öffnungsvorgang des Schlosses das Schneckenrad im oder gegen den Uhrzeigersinn. Bevorzugt ist beim Lebenszyklus des Schlosses kein Dreh- richtungswechsel des Schneckenrades vorgesehen. Dieser ist jedoch möglich.
Nach dem Öffnungsvorgang dreht das Schneckenrad sich so¬ weit, dass das Zahnradsegment des Schneckenrades außer Ein- griff mit der Sperrklinke kommt. Die Sperrklinke wird da¬ raufhin mittels einer Feder in entgegengesetzte Öffnungs¬ drehrichtung so weit gedreht, bis die Sperrklinke mit ihrer Rastnase in Kontakt mit der Drehfalle kommt. Das Schnecken¬ rad dreht sich nach dem Öffnungsvorgang mittels des Elekt- romotors so lange in Öffnungsdrehrichtung weiter, bis das Zahnradsegment die Position erreicht hat, in welcher die Zähne des Zahnradsegments des Schneckenrades kurz vor dem Eingriff mit den Zähnen der Sperrklinke sind. Ein außer Eingriff nehmen der Zähne des Zahnradsegmentes des Schneckenrades und der Zähne der Sperrklinke ist not¬ wendig, um ein Einleiten eines Drehmomentes in das Zahn¬ radsegment des Schneckenrades durch die Sperrklinke zu ver¬ hindern. Dadurch dass die Sperrklinke mittels der Feder an der Drehfalle anliegt, wird die Sperrklinke bei einer Dreh¬ bewegung der Drehfalle auf Grund der Außenkontur der Dreh¬ falle mitbewegt. Des Weiteren bewegt sich die Sperrklinke beim Einrasten der Rastnase in der Vor- beziehungsweise Hauptrast der Drehfalle. Durch diese Drehbewegung der Sperrklinke würde bei einem im Eingriff stehen der Zähne der Sperrklinke mit den Zähnen des Zahnradsegmentes ein Drehmoment in das Zahnradsegment des Schneckenrades einge¬ leitet. Dadurch wäre eine Beschädigung der Bauteile Sperr¬ klinke, Schneckenrad und Schnecke und/oder des Elektromo¬ tors möglich.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die an¬ liegenden Zeichnungen anhand eines bevorzugten Ausführungs¬ beispiels näher erläutert. Es gilt jedoch der Grundsatz, dass die Ausführungsbeispiele die Erfindung nicht beschrän¬ ken, sondern lediglich vorteilhafte Ausgestaltungsformen darstellen. Die dargestellten Merkmale können einzeln oder in Kombination mit weiteren Merkmalen der Beschreibung wie auch den Patentansprüchen einzeln oder in Kombination aus¬ geführt werden.
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer iso¬ metrischen Ansicht der in einem erfindungsge¬ mäßen Schloss eines Kraftfahrzeugs vorkommen¬ den Bauteile Elektromotor, Schnecke, Schne¬ ckenrad und Sperrklinke. Dabei zeigt die iso¬ metrische Ansicht die für die Funktion notwen¬ digen Bauteile während eines Bewegungsablau¬ fes, das heißt während einer Bewegung der Sperrklinke durch das Schneckenrad,
Figur 2 eine Vorderansicht der Funktionseinheit in ei- ner „Start Position", das heißt beim Beginn des Bewegungsablaufes, wenn sich eine Sperr- klinke aus dem Eingriff mit einer Drehfalle (hier nicht dargestellt) bewegt,
Figur 3 die Vorderansicht der Funktionseinheit des
Schlosses in einer „End Position", das heißt wenn die Sperrklinke sich außer Eingriff mit der Drehfalle befindet,
Figur 4 die Vorderansicht der Funktionseinheit des
Schlosses in einer „Gleichgewichtslage", das heißt wenn das Schneckenrad sich außer Ein¬ griff mit der Sperrklinke befindet und
Figur 5 einen Sperrklinkenkörper mit Verzahnung in der
Draufsicht. Dabei ist neben dem Sperrklinken¬ körper und der Verzahnung auch die Drehachse der Sperrklinke zu sehen.
In der Figur 1 ist eine dreidimensionale Ansicht der in ei- nem erfindungsgemäßen Schloss eines Kraftfahrzeugs vorkom¬ menden Bauteile, welche notwendig sind die hier vorliegende Erfindung zu erläutern, dargestellt. Auf die weiteren Be¬ standteile eines Schlosses ist hier auf Grund der Über¬ sichtlichkeit verzichtet worden. Das Schließsystem weist einen Elektromotor 1, eine Schnecke 2, ein Schneckenrad 3 mit einem Zahnradsegment 4 und einer Drehachse 5, eine Sperrklinke 6, sowie die schematische Darstellung einer Verstärkungsplatte 7 und einer Schlossplatte 8. Bei der Funktion eines Schlosses wirkt eine nicht darge¬ stellt Drehfalle und die Sperrklinke 6 mit einem ebenfalls nicht dargestellten Schlosshalter zusammen. Der Schlosshal¬ ter ist dabei bevorzugt an der Karosserie eines Fahrzeugs befestigt. Durch eine Relativbewegung zwischen Schlosshal¬ ter und Drehfalle wird die Drehfalle verschwenkt und gleichzeitig die Sperrklinke 6 mit der Drehfalle in Ein¬ griff gebracht.
An dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel lässt sich ein Bewegungs zyklus eines Schlosses anhand der Drehung eines Schneckenrades 3 um bis zu 360° oder 360° oder mehr als 360° beschreiben. Die Drehrichtung des Schneckenrades 3 kann dabei von mehreren Faktoren, wie zum Beispiel Schloss¬ typ oder Einbaurichtung im Schloss, abhängig sein. Dabei kann die Drehrichtung sowohl im wie auch gegen den Uhrzei- gersinn ausgeführt werden. Während eines Bewegungszyklus des Schlosses ist tendenziell kein Drehrichtungswechsel des Schneckenrades 3 vorgesehen. Ein Drehrichtungswechsel des Schneckenrades 3 ist aber bauartbedingt möglich. In der Ausgangsposition des Bewegungszyklus ist das Zahn¬ radsegment 4 des Schneckenrades 3, in Drehrichtung gesehen, in einer Position in der die Zähne 9 des Zahnradsegmentes 4 kurz vor dem Eingriff mit den Zähnen 10 der Sperrklinke 6 stehen, jedoch noch nicht im Eingriff sind, wie dies bei- spielhaft in der Figur 4 zu erkennen ist. Der Bewegungs Zyk¬ lus lässt sich in einen Öffnungs- und einen Schließvorgang unterteilen .
Bei einem Öffnungsvorgang des Schlosses erfolgt die Freiga- be des Schlosshalters durch die Drehfalle. Beim Öffnungs¬ vorgang wirkt dabei ein Impuls auf einen Elektromotor 1, wodurch der Elektromotor 1 ein Antriebsmoment über eine Schnecke 2 auf das Schneckenrad 3 überträgt. Das am Schne¬ ckenrad 3 befindliche Zahnradsegment 4 überträgt daraufhin das Antriebsmoment auf die Sperrklinke 6. Eine Rastnase 11 der Sperrklinke 6 wird anschließend aus dem Eingriff mit einer Hauptrast der Drehfalle bewegt. Der Beginn der Öff¬ nungsbewegung ist in Figur 2 dargestellt. In Figur 2 befin¬ det sich das Zahnradsegment 4 des Schneckenrades 3 im Ein¬ griff mit der Sperrklinke 6 und die Sperrklinke 6 im Ein- griff mit der Drehfalle. Die in Figur 2 dargestellt Positi¬ on soll hier als „Start Position" definiert werden, in der die Öffnungsbewegung beginnt und somit die Rastnase 11 der Sperrklinke 6 gerade aus dem Eingriff mit der Hauptrast der Drehfalle bewegt wird.
Figuren 3 und 4 zeigen den weiteren Verlauf der Öffnungsbe¬ wegung. Dabei wurde die Sperrklinke 6 mittels des An¬ triebsmoments soweit gedreht, bis die Rastnase 7 der Sperr¬ klinke 6 weder im Eingriff mit der Hauptrast der Drehfalle ist, noch im Eingriff mit einer Vorrast. Die Sperrklinke 6 und das Zahnradsegment 4 des Schneckenrades 3 sind dabei nach wie vor im Eingriff. Diese Position soll hier als „End Position" definiert werden. Die Drehfalle ist in der „End Position" so ausgerichtet, das die Drehfalle den Schloss- halter freigibt.
Bei der weiteren Drehbewegung in Richtung des Pfeils P des Schneckenrades 3 durch das Antriebsmoment, gelangt das Zahnradsegment 4 des Schneckenrades 3 außer Eingriff mit der Sperrklinke 6. Anschließend dreht das Schneckenrad 3 in Bewegungsrichtung weiter, bis das Schneckenrad 3 wieder die Ausgangsposition erreicht hat. Die Sperrklinke 6 befindet sich jetzt außer Eingriff mit der Drehfalle und außer Ein¬ griff mit dem Zahnradsegment 4 des Schneckenrades 3, dies ist in Figur 5 zu sehen.
Um eine Undefinierte Drehbewegung der Sperrklinke 6 zu ver¬ hindern und ein unbeabsichtigtes Ineinandergreifen der Sperrklinke 6 mit der Drehfalle sicherzustellen, wird die Sperrklinke 6 mittels einer Rückstellfeder entgegen der Öffnungsdrehrichtung bewegt, bis die Sperrklinke 6 an der Außenkontur der Drehfalle anliegt. Bei einem anschließenden Schließvorgang des Schlosses ist so sichergestellt, dass die Rastnase 11 der Sperrklinke 6 in der Vor- beziehungs¬ weise Hauptrast der Drehfalle einrastet.
Um bei einem Öffnungsvorgang ein sicheres Ineinandergreifen der Zähne 9, 10 des Zahnradsegments 4 des Schneckenrades 3 und der Sperrklinke 6 zu gewährleistet, weisen die außen¬ liegenden Zähne 9 des Zahnradsegmentes 4, zumindest in Be- wegungsrichtung, in der Höhe einen abnehmenden Verlauf der Zähnekontur auf. Dies hat den Vorteil, dass bei einem nur über einen Winkelbereich ausgelegten Zahnradsegment 4 an dem Schneckenrad 3, das in Eingriff gelangen der Zähne 9 des Zahnradsegmentes 4 mit den Zähnen 10 der Sperrklinke 6 erleichtert wird. Einer Beschädigung der Zähnekonturen 9, 10 des Zahnradsegmentes 4 und der Sperrklinke 6 wird somit vorgebeugt .
In Figur 6 ist die beispielhafte Darstellung einer eintei- lig ausgebildeten Sperrklinke 6 zu sehen, wobei der Sperr¬ klinkenkörper 12, die Verzahnung 10 und die Achse 13 aus einem Bauteil bestehen. Eine einstückige Ausführung der Sperrklinke 6 kann dabei zum Beispiel als Kunststoffteil , als Stanzteil oder als Gussteil ausgelegt werden, natürlich ist auch ein mehrteiliger Aufbau der Sperrklinke 6 aus den genannten Werkstoff vorstellbar.
Bezugs zeichenliste :
1 Elektromotor
2 Schnecke
3 Schneckenrad
4 Zahnradsegment
5 Drehachse
6 Sperrklinke
7 Verstärkungsplatte
8 Schlossplatte
9 Zähne des Zahnradsegments
10 Zähne der Sperrklinke
11 Rastnase
12 Sperrklinkenkörper
13 Achse

Claims

Patentansprüche
1. Schloss für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Kraftfahr- zeugtürschloss , umfassend ein Gesperre mit einer Drehfalle und mindestens einer Sperrklinke (6), einem Antriebsmotor
(1) , eine mit dem Antriebsmotor (1) verbundene Schnecke
(2) , ein Schneckenrad (3), wobei des Schneckenrad (3) mit dem Antriebsmotor (1) und mit Hilfe der Schnecke (2) an¬ treibbar ist und ein Mittel zum Übertragen eines Drehmo- ments des Schneckenrades (3) auf eine Sperrklinke (6), dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Übertragen eine Getriebestufe, bevorzugt eine Zahnradstufe (9, 10), ist.
2. Schloss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrklinke (6) einen Sperrklinkenkörper (12) und zu¬ mindest bereichsweise eine Verzahnung (10) aufweist.
3. Schloss nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Verzahnung (10) form-, kraft- oder stoff- schlüssig mit der Sperrklinke (6) verbunden ist.
4. Schloss nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Verzahnung (10) einstückig mit der Sperrklin¬ ke (6) ausgebildet ist.
5. Schloss nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Sperrklinke (6) aus einem metalli¬ schen Werkstoff, vorzugsweise aus einem Stanz- oder Spritz¬ gussteil und/oder Kunststoff besteht, bevorzugt aus einem metallischen Sperrklinkenkörper (12) mit einer zumindest bereichsweisen KunststoffSchicht .
6. Schloss nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeich¬ net, dass eine zumindest bereichsweise vorhandene Kunst¬ stoffSchicht eine Verzahnung (10) umfasst.
7. Schloss nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass das Schneckenrad (3) ein Zahnradsegment (4) umfasst.
8. Schloss nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnradsegment (4) parallel zum Schneckenrad (3) ange¬ ordnet ist .
9. Schloss nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass das Zahnradsegment (4) form-, kraft- oder stoffschlüssig mit dem Schneckenrad (3) verbunden ist.
10. Schloss nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass das Zahnradsegment (4) einstückig mit dem Schneckenrad (3) verbunden ist.
11. Schloss nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass das Zahnradsegment (4) sich über einen Win¬ kelbereich von 20°-120°, bevorzugt 30°- 45°, des Schnecken¬ rades (3) erstreckt.
12. Schloss nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass eine Verzahnung (10) des Zahnradsegmen¬ tes (4) des Schneckenrades (3) derart ausgebildet ist, dass ein Ineinandergreifen des Zahnradsegments (4) und der Ver- zahnung (10) an der Sperrklinke (6) erreicht ist, wobei insbesondere eine sich verringernde Verzahnung (9) am Zahn¬ radsegment (4) ausgebildet ist.
13. Schloss nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneckenrad (3) und das Zahn¬ radsegment (4) aus einem metallischen Werkstoff und/oder einem Kunststoff, bevorzugt Polyoxymethylen (POM) , beste¬ hen .
14. Schloss nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneckenrad (3) eine metallische Drehachse (5) aufweist.
15. Schloss nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Achse der Sperrklinke (6) und/oder eine Achse (5) des Schneckenrades (3), zumindest einseitig am Schlosskasten (8) und/oder auf einer dem Schlosskasten (8) entgegengesetzten Seite an einer Verstär¬ kungsplatte (7) gelagert ist.
16. Schloss nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Getriebestufe ausschließlich bei ei¬ ner Betätigung der Sperrklinke (6) aktivierbar ist.
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