WO1998058146A1 - Drehfallenschloss, insbesondere für kraftfahrzeuge - Google Patents

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WO1998058146A1
WO1998058146A1 PCT/EP1998/003564 EP9803564W WO9858146A1 WO 1998058146 A1 WO1998058146 A1 WO 1998058146A1 EP 9803564 W EP9803564 W EP 9803564W WO 9858146 A1 WO9858146 A1 WO 9858146A1
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storage lever
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Piotr Szablewski
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Huf Hülsbeck & Fürst Gmbh & Co. Kg
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Definitions

  • the invention is directed to a rotary latch lock of the type specified in the preamble of claim 1.
  • the rotary latch takes up a locking member in its one rotary end position, namely its closed position, this closed position being held by a spring-loaded, pivotable latch. Then the pawl is in its locked position. If the pawl is transferred to a release position releasing the catch, the catch can be transferred into its other rotational end position, namely an open position, by a restoring force, where it releases the locking member.
  • the spring-loaded pawl In this open position, the spring-loaded pawl is transferred to a standby position, where it is supported on the rotary latch located in its open position and is ready, in the event of a return rotation of the rotary latch to its closed position or a preceding pre-latched position to its locked position or pre-latched position to the rotary latch reach.
  • a motor and an energy accumulator are used to adjust the pawl. The motor becomes effective if - in the case of user access authorization - a handle belonging to the rotary latch lock is actuated.
  • the motor only serves to transfer the pawl from its locking position holding the rotary latch into a release position releasing the rotary latch, during the transition of the pawl into a standby position prepared for the future locking position from an energy store is effected, which serves as a return spring for the return of a driver serving to adjust the pawl.
  • the energy accumulator is discharged in the known lock and leads the driver back into a starting position which characterizes the locked position of the rotary latch back, while the latch initially remains in its standby position with respect to the rotary latch which is still in the open position.
  • the disadvantage of the known rotary latch lock is the relatively high energy expenditure for operating the motor.
  • the motor must not only use energy to adjust the pawl and the associated working elements in order to transfer them from the locked position into a release position, but it must also charge the energy accumulator so that it has sufficient energy after the engine has been switched off to be able to Control of the pawl serving driver back to the starting position.
  • the known rotary latch lock is used in a motor vehicle, the lock components are deformed in the event of a crash, which requires higher energy to move the pawl from the locked position into its release position, otherwise the rotary latch lock would no longer be operable by a motor and the occupants would be caught in the motor vehicle.
  • the well-known rotary latch lock requires powerful motors that are not only expensive but also wasteful of space. This is annoying because of the limited space in the area of a rotary latch lock.
  • the invention has for its object to develop a reliably working rotary latch lock of the type mentioned in the preamble of claim 1, which works with a motor operating at a low energy level and remains functional even in the event of a crash. This is achieved according to the invention by the measures specified in the characterizing part of claim 1, which have the following special significance.
  • the invention first relocates the charging of the energy accumulator by the motor to a different time phase than the adjustment movement for reversing the pawl from its locked position into a release position with respect to the rotary latch.
  • the pawl is reversed while the motor is driving forward, while the energy accumulator is charged by a motor reverse drive.
  • the energy expenditure for these two measures therefore does not run additively, but separately, which allows the use of engines operating at a lower energy level.
  • Such motors are inexpensive and save space.
  • the energy accumulator acts on a special pivotable lever, which when Loading the energy accumulator is transferred by a control cam when the motor is driven backwards into an initial position which corresponds to the ready position of the pawl.
  • this lever will hereinafter be referred to as "accumulator lever" for short.
  • the control cam only acts as a brake when the motor moves forward in the initial phase of the pivoting movement of the storage lever before the storage lever hits an actuating arm belonging to the pawl and thereby uses the energy released when the energy accumulator is unloaded to adjust the pawl.
  • the z. B. can result in a crash, the control cam moves against an actuator provided on the pawl and supports the actuating movement of the pawl from its locked position to its release position.
  • FIG. 1 is a top view of the latch lock according to the invention when the pawl is in a locked position and holds the catch in its closed position
  • FIGS. 8 and 9 show two further working positions of the components in the special case of FIG. 7, FIG. 9 showing the positions and positions of the pawl and the case of normal operation shown in FIGS. 4 and 5 for this special case,
  • FIGS. 1 to 9 schematically shows a circuit diagram of some of the electrical components of the lock shown in FIGS. 1 to 9, and
  • FIG. 11 shows a control diagram of the electrical circuit shown in FIG. 10, from which the course of the voltages over time and their relationships are illustrated by means of a switching logic.
  • the rotary latch lock comprises a locking member 10, which is bolt-shaped here and is fixed in place on a stationary door spar of a motor vehicle body and is highlighted in hatching in the figures for clarification.
  • the other components of the rotary latch lock are arranged in a housing 11 of a movable motor vehicle door, which in particular includes a rotary latch 20.
  • the rotary latch 20 can be rotated between two rotary end positions, one of which is shown in FIG. 1 and the other in FIG. 6. In between there are a number of other important intermediate layers, which are shown in FIGS. 2 to 4.
  • the rotary latch is seated on an axis 21 and is under the action of a restoring force loading it, which can come about in various ways and is illustrated in the figures by a force arrow 22.
  • the restoring force 22 endeavors to transfer the rotary latch 20 into its rotational end position shown in FIG. 6, where it is held in a defined position by a stop 12.
  • the rotary latch 20 has a profiled radial cutout 23 into which, when the motor vehicle door is closed in the sense of the closing movement arrow 13 indicated in FIG. 6, the closing member 10 retracts and the latch 20 moves into the rotary end position shown in FIG. 1. Then the force Vehicle door closed, which is why the position of the rotary latch 20 shown in FIG. 1 is to be referred to as the "closed position". If the rotary latch 20 is in the other rotational end position, which is also already shown in dash-dot lines in FIG. 4, the closing member 10 is released and a relative movement of the closing member 10 with respect to the door is possible in the sense of the movement arrow 13 'shown in FIG. 4 .
  • Another component of the lock is a two-arm 31, 32 designed pawl 30 which is pivotally arranged on an axis 34 provided in the housing 11.
  • One arm 31 of the pawl 30 interacts with the rotary latch 20 and is therefore to be referred to as a "working arm”, while the other arm 32 is used to control various adjustment movements of the pawl 30 and is therefore to be referred to below as an "actuating arm”.
  • the pawl 30 is, as shown by the force arrow 33 of FIG. 1, spring-loaded and therefore endeavors to be flexibly moved with its working arm 31 against the rotary latch 20. In the closed position of FIG. 1, the pawl working arm 31 engages in a first flank 24 of the rotary latch 20 and thus holds it against its restoring force 22. The pawl 30 is therefore in its locking position in FIG. 1, which is why it will be referred to in the following for short as the "locking position”.
  • This flank 24 is formed by a suitable profiling of the aforementioned radial cutout 23 for the closing member 10.
  • a similar retention effect results in the illustrated embodiment even if in a z. B. apparent from Fig. 3 intermediate position of the catch, the pawl 30, contrary to the representation there, would be free and would therefore drive with its working arm 31 into a further recessed flank 25 of the catch 20, which is illustrated in FIG. 3 dotted. Even then, the closing member 10 would still be caught in the radial cutout 23 of the rotary latch 20. Then the rotary latch 20 would be in a "pre-latched position".
  • a DC motor 50 is also arranged in the lock housing 11 and is used for the rotary drive of a control cam 51 via a gear 52, 53.
  • a worm 52 sits on the motor shaft and engages in a worm wheel 53.
  • the motor 50 is connected via its two lines marked 54, 55 in the schematic circuit diagram of FIG. 10 via a central plug 14 to a control logic, not shown in more detail, the mode of operation of which will be explained in more detail with reference to the control program of FIG. 11.
  • latch sensor Because one sensor 15 interacts with the latch 20, it is to be called “latch sensor” in the following, while the other sensor 16, because it cooperates with a lever 40 to be described in more detail, is to be referred to in an analogous manner as a "lever sensor”.
  • the lever 40 is arranged on the same axis 34 as the pawl 30 and is under the action of an energy accumulator 60.
  • the energy accumulator 60 exerts a storage force, illustrated in the direction of the arrow 61 in FIG. 1, on the lever 40, which is why it is briefly described below as “ Storage lever "should be referred to.
  • the energy accumulator 60 is designed as a compression spring, one spring end of which is supported in a stationary manner in the housing 11 and the other spring end of which acts on the storage lever 40.
  • the storage lever 40 In the closed position of the rotary latch of FIG. 1, the storage lever 40 is supported on the control cam 51, which is why the force 61 of the loaded energy accumulator 60 acting on it cannot be discharged.
  • the storage lever 40 is in its swivel end position when the energy accumulator 60 is loaded to the maximum.
  • the door shown handle can be actuated, which can be done mechanically or, in the present case, preferably electrically.
  • This handle is integrated in terms of circuitry in the control logic already mentioned.
  • Such a handle can be adjusted between an effective and ineffective state by electrical or mechanical means. That is e.g. B. in a lock cylinder by key actuation from the outside of the door or by bolt actuation on the inside of the door where the components in the lock cylinder are transferred between a so-called secured or unlocked position or yet another so-called super-secured position. This could also be used in the present rotary latch lock.
  • the electrical control requires five pins, which are represented by the aforementioned lines 54, 55 and 17 to 19.
  • FIG. 11 shows the electrical actuations of four of these pins 54, 55, 17, 19 along the time axis t drawn there as a function of time.
  • the fifth pin 18 is not shown in the control program of FIG. 11 because, as FIG. 10 shows, it is constantly under a negative voltage.
  • the top curve 45 is the control curve of the handle. The actuation of the handle affects the control logic.
  • the handle is to be actuated, which leads to a pulse 46, which can be seen from curve 45, the length of which depends on the duration of the actuation.
  • the control logic responds at tO to the start of the pulse triggered by the handle and sets pin 54, which until then had been at a negative potential, as indicated in FIG. 11, at a time t1 to a positive potential.
  • the time difference between tO and tl is only a few microseconds. This reaction between the handle according to control curve 45 via the control logic the pin 54 is illustrated in Fig. 1 1 by an active arrow 47.
  • the two pins 54, 55 are at different potential, because the other pin 55 of the motor 50 remains at negative potential.
  • the motor 50 is put into operation and the aforementioned forward drive 56 occurs in FIGS. 1 and 2.
  • the control cam 51 slides, as can be seen from FIGS. 1 and 2, along with a suitable control profile 41 provided inside edge of the control lever 40.
  • This control profile 41 is initially shaped in a circular manner in its initial section to the rotational path of the control cam 51 on the worm wheel 53, which is why, initially, despite the storage force 61 acting on it, there is initially no movement of the storage lever 40.
  • control cam 51 reaches more radially extending regions of the control profile 41, which is why the storage lever 40 is increasingly pivoted towards the third working arm 31 in the direction of the arrow 43 by the force 61 acting on it.
  • the lever sensor 16 In the closed position of the rotary latch 20 of FIG. 1, the lever sensor 16 is in its position which can be seen in FIG. 10 and which releases the electrical contacts; ie the microswitch 16 is open.
  • the outer edge 42 of the storage lever 40 opposite the control profile 41 is used for this in the exemplary embodiment in FIG. 1.
  • this could also be done by a control projection 57 provided on the worm wheel 53 and indicated by dash-dotted lines in FIG. 1, which is shown in the output shown in FIG. 1 -Rotating position keeps the actuator pressed on the latch sensor 15.
  • Such a switching position of the latch sensor 15 determined by the motor drive via the worm wheel 53 can be carried out particularly precisely.
  • This initial rotational position of the worm wheel 53 can also be determined by a fixed rotary stop 58 in the lock housing 11, against which a radial finger 59 provided on the worm wheel 53 can abut.
  • This impact action at 58, 59 is not absolutely necessary; a gap could normally be provided here, which avoids noise during the control movements of the components.
  • FIG. 1 1 shows, the two pins 54, 55 of the motor are at the same negative level in the period before tO; the electrical lines of the motor are short-circuited, which is why the motor is stopped.
  • the pivoting movement 43 of the storage lever 40 comes about by unloading the energy accumulator 60, while the control cam 51 controls this pivoting movement 43 only “braking” in its forward drive 56. As illustrated in FIG.
  • the actuator of the latch sensor 15 is still pressed by a suitable rotary latch control profile 26 and therefore held in the open position of its contacts shown in Fig. 10, i. that is, there is a positive potential at pin 19 of the circuit of FIG. 10, as can be seen from the bottom curve in the control diagram of FIG. 11.
  • This effect of the control profile 26 was of course also in the previous rotary positions of FIGS. 1 and 2.
  • the rotary latch 20 has rotated under the action of its restoring force 22 to such an extent that the actuator of the latch sensor 15 is released by the associated control profile 26.
  • the closed contact of the latch sensor 16 in FIG. 10 sets the pin 19 to the negative potential of the pin 18, which corresponds to the time t3 in the control program of FIG. 11.
  • the pawl 30 has already reached its pivoting end position in FIG. 4 by the storage force 61, which is why the pawl 30 and the storage lever 40 from then on rest.
  • the control cam 51 has been rotated further up to the point in time t3 in the direction of the arrow 56 and has thereby left the storage lever 40.
  • the control logic associated with the rotary latch lock responds to the reversal of the latch sensor 15 at time t3 in FIG. 11 and sets the two pins 54, 55 belonging to motor 50 to mirror image potential after a short reaction time, namely at time t4 in FIG .
  • This is illustrated by the double arrows 48 in Fig. 1 1.
  • Pin 54 is switched to negative and pin 55 to positive potential. This has the effect that the motor 50, which until then has been driven in rotation, initially brakes due to the countervoltage. This should have just been achieved in the rotational position of the control cam 51 shown in FIG. 4. After that, however, the rotation of the motor reverses, so that the reverse drive of the motor and thus of the control cam 51, which can be seen by the rotation arrow 56 'in FIGS.
  • the rotary latch 20 when the motor vehicle door is open, is still in the open position, which is determined by the abovementioned stop 12, but in the meantime the motor has turned the control cam 51 further backwards 56 '.
  • the control cam 51 has again moved against the control profile 41 of the storage lever 40 and has pivoted it back in the direction of the pivot arrow 43 'of FIG. 5.
  • the motor 50 does a work counter to the storage force 61 and the energy accumulator 60 is increasingly loaded.
  • the motor 50 no longer needs to do any other work during this reverse drive 56 ′, which is why all the motor energy can be used to charge the energy accumulator 60.
  • the pawl 30 remains at rest, although the spring force 33 already mentioned acts on it, also in FIG. 5.
  • the spring-loaded pawl is in Fig. 5 and also in Fig. 6 in a "ready position", where it wants to engage radially with its ratchet tooth 37 in corresponding flanks of the rotary arrows 20, but initially by the latch control profile 26 at this point is hindered.
  • This voltage change is evaluated by the control logic and after a short reaction time, namely at time t6 of FIG. 11, there is a potential change at pin 55 of motor 50.
  • This effect of the control logic is illustrated in FIG. 11 by an arrow 49.
  • Pin 55 comes to a negative potential, as the control program of FIG. 11 shows.
  • Both pins 54, 55 belonging to the motor 50 therefore again have the same, namely negative potential, which is why the motor 50 is short-circuited and brakes. There is therefore an exact motor standstill without end stops having to be effective.
  • Fig. 6 shows such a final state with the door open.
  • the energy store 60 is fully charged again.
  • a maximum storage force 61 is available.
  • the storage lever 40 is in its starting position, which is also present when the door is closed, the pawl 30 is in the standby position described, as long as the locking member 10 'is outside the rotary latch 20 in its release position 10'. If the handle should be actuated inadvertently when the door is open, the control logic ensures that the motor 50 is idling. This is recognized by the control logic in that the latch sensor 15 is on the case 20 remains inactive.
  • the spring force 33 acting on the pawl 30 can be achieved by a spring member 27 which is effective between the pawl 30 and the storage lever 40.
  • a spring member 27 which is effective between the pawl 30 and the storage lever 40.
  • a two-leg torsion spring can be used, which is fastened to the common axis 34 of the pawl 30 and the storage lever 40 and with its two legs 28, 29 drives the pawl working arm 31 on the one hand and the storage lever 40 on the other hand in the mutual movement direction.
  • These two components 40, 31 are prevented from doing so because the storage lever 40 abuts on the control cam 51 and the pawl 30 on the latch control profile 26.
  • the pawl 32 could receive the spring force 33 described from its own spring.
  • the energy accumulator 60 acting on the storage lever 40 is only indicated schematically in the drawings; specifically, it could consist of a two-legged spring, one end of which is supported on the housing and the other end exerts the storage force 61.
  • FIG. 7 shows a rotational position of the rotary latch which corresponds to the conditions described in FIG. 2 in the normal case.
  • the pivoting movement 36 of the jack actuator arm 32 is stiff, which, for. B. may have resulted from a previous crash of the motor vehicle.
  • the storage force 61 of the storage lever 40 described in connection with FIG. 2 is not sufficient to move the pawl 30 via the contact point 35 to be able to lift out of the catch 20.
  • FIG. 8 A limit situation has just been reached in FIG. 8 where the control cam 51 has, due to its further movement 56, reached the control profile 39 provided on the inner edge of the pawl actuating arm 32 and moves along it, as can be seen from FIG. 9. During this further rotation 56, the control cam 51 exerts an additional opening force 63, which can be seen in FIG. 8, and which is additive to the storage force 61 exerted by the storage lever 40 via the contact point 35. This now practically doubled energy is sufficient to overcome the inhibition of the components and to execute the desired pivoting movement 36 on the pawl 30.
  • Fig. 9 The pawl working arm 31 has left the position of the rotary latch, which until then has been shown in dash-dotted lines, and has reached its open position, drawn in full lines, under the action of its restoring force 22.
  • the closing member can be moved into its release position 10 '.
  • FIG. 9 describes conditions which are analogous to that of the one in FIG. 4 is the normal case described.
  • the correspondence consists in the fact that in Fig. 9 and in Fig. 4 the actuator of the latch sensor 15 has been released and therefore from then on reverses the motor with its reverse drive 56 already described in connection with Fig. 5.
  • a comparison shows, however, that in the special case of FIG. 9 the motor has moved the worm wheel 53 by a considerably larger angular amount 64 than in the situation of FIG. 4 which corresponds to the normal case applied in a special case and has been used to open the stiff rotary latch 20.
  • FIGS. 4 and 9 shows that, in the special case of FIG. 9, the energy accumulator 60 has also discharged considerably more and therefore an additional energy for opening the catch 20 has been applied by the storage force 61. All this is possible with economical energy exploitation on the motor 50; the motor can be designed to be weak and thus space-saving.
  • the end position of the forward drive 56 from the control cam 51 shown in FIG. 9 can also be ended in that a further rotary stop 38 has become effective.
  • the finger 59 on the worm wheel 53 already mentioned in connection with FIG. 1 comes to rest with the rotary stop 38 and has thereby stopped the further rotation of the motor 50 in any case.
  • the control logic can also respond in the alternative to this attack situation and this electrical way, for. B. notice by a correspondingly high energy consumption of the engine in the event of a stroke.
  • the reversal of the motor 50 and thus the reverse drive 56 'of the control cam 51 already described in connection with FIGS. 4 and 5 commences, which finally also in this special case corresponds to the standby position of the pawl 30 of FIG 6 leads with the catch 20 open.
  • the energy accumulator 60 is loaded again, which in the special case of FIG. 9 takes place over a correspondingly larger angular range compared to the backward movement 56 ′ shown in FIG. 5.
  • Locking element (receiving position in 20) 'release position of 10 lock housing stop for 20 closing movement arrow between 10' and 10 'opening movement arrow between 10 and 10' central plug at 1 1 first sensor, latch sensor second sensor, lever sensor cable from 15, pin cable from 15 and 16, pin line from 16, pin rotary latch axis from 20 arrow of restoring force for 20 radial breakout in 20, inclusion of 10 flank in 23, main catch pre-latching flank on 20 control profile on 20 for 15 or 37 spring link between 30 and 40 first leg of 27 second leg of 27 pawl working arm of 30 adjusting arm of 30 arrow of spring force on 30 axis for 30 and 40 contact point between 31, 40 pivoting movement arrow from 31 locking tooth on 31 second rotary stop for 59 (Fig.
  • control profile on 32 (Fig 8, 9) Storage levers 1 control profile on 40 2 outer edge of 40 3 arrow of the swiveling movement of 40 3 'arrow of the swiveling back movement of 40 4 space between 32, 40 5 curve of the voltage curve during handle actuation (Fig. 11) 6 actuation impulse of the handle (Fig. 1 1) 7 active arrow at tO / tl between 45, 54 (Fig. 11) 8 double active arrow at t3 / t4 between 19/54 and 19/55 9 active arrow at t5 / t6 between 17/55 0 DC motor 1 control cam 2 gear part, worm 3 gear part, worm wheel

Abstract

Bei einem Drehfallenschloß wirkt ein Schließglied (10) mit einer Drehfalle (20) zusammen, die zwischen einer das Schließglied (10) aufnehmenden Schließlage und einer es freigebenden Offenlage verdrehbar ist. Die Drehfalle (20) ist in Offenlage kraftbelastet (22) und wird in ihrer Schließlage von einer federbelasteten (33) sshwenkbaren Klinke (30) festgehalten. Diese Klinke (30) bewegt sich durch einen Motor (50) zwischen einer die Drehfalle (20) festhaltenden Sperrstellung und einer sie freigebenden Bereitschaftstellung, in welcher die federbelastete Klinke (30) sich an der Drehfalle (20) abstützt, solange diese in der Offenlage verbleibt. Um raumsparende kleine Motoren (50) verwenden zu können, schlägt die Erfindung vor, die von einem Kraftspeicher (60) ausgeübte Speicherkraft (61) über einen Speicherhebel (40) auf die Klinke (30) zu übertragen. Im Normalfall wird die Klinke (30) durch den Speicherhebel (40) in ihre Bereitschaftsstellung überführt. In der Bereitschaftsstellung der Klinke (30) ist der Speicherhebel (40) an einem Steuernocken (51) abgestützt, der vom Motor (50) drehangetrieben wird. Der Motor (50) ist von einer elektrischen Steuerlogik sowohl in einem den Kraftspeicher (60) entladenden Vorwärtstrieb (56) als auch in einem den Kraftspeicher (60) aufladenden Rückwärtstrieb (56'), also gegensinnig, antreibbar. Beim Rückwärtstrieb (56') gibt der Steuernocken (51) die Klinke (30) frei, fährt gegen den Speicherhebel (40) und führt den in eine Ausgangsposition zurück, die der Bereitschaftsstellung der Klinke (30) entspricht.

Description

Drehfallenschloß, insbesondere für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung richtet sich auf ein Drehfallenschloß der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art. Die Drehfalle nimmt in ihrer einen Drehendlage, nämlich ihrer Schließlage, ein Schließglied auf, wobei diese Schließlage von einer federbelasteten, schwenkbaren Klinke festgehalten wird. Dann befindet sich die Klinke in ihrer Sperrstellung. Wird die Klinke in eine die Drehfalle freigebende Freigabestellung überführt, so kann die Drehfalle durch eine Rückstellkraft in ihre andere Drehendlage, nämlich eine Offenlage überführt werden, wo sie das Schließglied frei gibt. In dieser Offenlage wird die federbelastete Klinke in eine Bereitschaftsstellung überführt, wo sie sich an der in ihrer Offenlage befindlichen Drehfalle abstützt und bereit ist, im Falle einer Rückdrehung der Drehfalle in ihre Schließlage bzw. eine vorausgehende Vorrastlage in ihre Sperrstellung bzw. Vorraststellung zur Drehfalle zu gelangen. Zur Verstellung der Klinke wird dabei ein Motor und ein Kraftspeicher verwendet. Der Motor wird wirksam, wenn - im Falle einer Zugangsberechtigung des Benutzers - eine zum Drehfallenschloß gehörende Handhabe betätigt wird.
Bei dem bekannten Drehfallenschloß (DE 42 21 671 AI ) dient der Motor nur dazu, um die Klinke aus ihrer die Drehfalle festhaltenden Sperrstellung in eine die Drehfalle freigebende Freigabestellung zu überführen, während der Übergang der Klinke in eine die künftige Sperrstellung vorbereitete Bereitschaftsstellung von einem Kraftspeicher bewirkt wird, der als Rückstellfeder für die Rückführung eines zur Verstellung der Klinke dienenden Mitnehmers dient. In der Freigabestellung der Drehfalle entlädt sich bei dem bekannten Schloß der Kraftspeicher und führt den Mitnehmer wieder in eine die Sperrstellung der Drehfalle kennzeichnende Ausgangsposition zurück, während die Klinke zunächst in ihrer Bereitschaftsstellung bezüglich der noch in Offenlage befindlichen Drehfalle verbleibt.
Der Nachteil des bekannten Drehfallenschlosses besteht in dem verhältnismäßig hohen Energieaufwand zum Betrieb des Motors. Der Motor muß nämlich nicht nur Energie zur Verstellung der Klinke und der zugehörigen Arbeitsglieder aufwenden, um sie aus der Sperrstellung in eine Freigabestellung zu überführen, sondern er muß auch den Kraftspeicher aufladen, damit dieser nach dem Abschalten des Motors ausreichend Energie besitzt, um den zur Steuerung der Klinke dienenden Mitnehmer wieder in die Ausgangsposition zurückzuführen. Bei Verwendung des bekannten Drehfallenschlosses in einem Kraftfahrzeug kommt es im Crashfall zu Deformationen der Schloß-Bauteile, die zur Verstellung der Klinke aus der Sperrstellung in ihre Freigabestellung eine höhere Energie erfordern, andernfalls wäre das Drehfallenschloß motorisch nicht mehr betätigbar und die Insassen im Kraftfahrzeug gefangen. Das bekannte Drehfallenschloß erfordert starke Motoren, die nicht nur teuer, sondern auch platzverschwenderisch sind. Das ist wegen des begrenzten Raumes im Bereich eines Drehfallenschlosses störend.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zuverlässig arbeitendes Drehfallenschloß der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art zu entwickeln, das mit auf einem niedrigen Energieneveau arbeitenden Motor auskommt und auch im Crashfall funktionsfähig bleibt. Dies wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angeführten Maßnahmen erreicht, denen folgende besondere Bedeutung zukommt.
Die Erfindung verlegt zunächst das Aufladen des Kraftspeichers durch den Motor in eine andere zeitliche Phase als die Verstellbewegung zur Umsteuerung der Klinke aus ihrer Sperrstellung in eine Freigabestellung bezüglich der Drehfalle. Die Umsteuerung der Klinke erfolgt während des Vorwärtstriebs des Motors, während die Aufladung des Kraftspeichers durch einen Rückwärtstrieb des Motors bewirkt wird. Der Energieaufwand für diese beiden Maßnahmen läuft daher nicht additiv ab, sondern getrennt, was die Verwendung auf niedrigerem Energieniveau arbeitender Motoren erlaubt. Solche Motoren sind preiswert und platzsparend. Außerdem wirkt der Kraftspeicher auf einen besonderen schwenkbaren Hebel, der beim Laden des Kraftspeichers durch einen Steuernocken beim Rückwärtstrieb des Motors in eine Ausgangsposition überführt wird, die der Bereitschaftsstellung der Klinke entspricht. Wegen dieser Aufladewirkung des Kraftspeichers soll dieser Hebel nachfolgend kurz "Speicherhebel" bezeichnet werden. Unter normalen Umständen wirkt der Steuernocken beim Vorwärtstrieb des Motors in der Anfangsphase der Schwenkbewegung des Speicherhebels nur bremsend, bevor der Speicherhebel auf einen zur Klinke gehörenden Stellarm stößt und dadurch die beim Entladen des Kraftspeichers frei werdende Energie zur Verstellung der Klinke nutzt. In einem Sonderfall, der z. B. bei einem Crash sich ergeben kann, fährt der Steuernocken gegen einen an der Klinke vorgesehenen Stellarm und unterstützt die Stellbewegung der Klinke aus ihrer Sperrstellung in ihre Freigabestellung. In diesem schwergängigen Fall stehen somit zwei verschiedene Energiequellen zur Verfügung, nämlich einmal die über den Speicherhebel frei werdende Energie des aufgeladenen Kraftspeichers einerseits und dann die durch den Motor während seines Vorwärtstriebs über den Steuernocken unmittelbar auf die Klinke einwirkende Motorenergie andererseits. Damit sind die vom Motor in zwei unterschiedlichen Betriebsphasen aufgebrachten Energien gleichzeitig für eine Verstellbewegung der Klinke nutzbar.
Weitere Maßnahmen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. In den Zeichnungen ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel sowie in einer angedeuteten Alternative veranschaulicht. Es zeigen:
Fig. 1 die Draufsicht auf das Fallenschloß nach der Erfindung, wenn die Klinke sieh in einer Sperrstellung befindet und die Drehfalle in ihrer Schließlage festhält,
Fig. 2 bis 4, anhand der wesentlichsten Bauteile des in Fig. 1 gezeigten Fallenschlosses, die durch die weiteren in Fig. 1 gezeigten Bauteile zu ergänzen sind, verschiedene andere Stellungen der Klinke und Arbeitslagen der Drehfalle bis zu deren Offenlage,
Fig. 5 und 6 die rückläufige Bewegung der wesentlichen Bauteile des Drehfallenschlosses, die zu einer Bereitschaftsstellung der federbelasteten Klinke an der noch in ihrer Offenlage befindlichen Drehfalle führen,
Fig. 7 eine der Fig. 2 vergleichbare Betriebslage des erfindungsgemäßen Schlosses, wenn aufgrund eines Crashes od. dgl. die Betätigung der Klinke schwergängig ist,
Fig. 8 und 9 zwei weitere Arbeitsstellungen der Bauteile im Sonderfall von Fig. 7, wobei Fig. 9 die Stellungen und Lagen der Klinke und der Falle des in Fig. 4 und 5 gezeigten Normalbetriebs für diesen Sonderfall wiedergibt,
Fig. 10 schematisch ein Schaltbild einiger in Fig. 1 bis 9 gezeigter elektrischer Bauteile des Schlosses, und
Fig. 11 ein Steuerdiagramm der in Fig. 10 gezeigten elektrischen Schaltung, woraus der zeitliche Verlauf der Spannungen und ihre Zusammenhänge über eine Schaltlogik veranschaulicht sind.
Das Drehfallenschloß umfaßt ein hier bolzenförmig ausgebildetes Schließglied 10, das ortsfest an einem ruhenden Türholm einer Kraftfahrzeug-Karosserie befestigt und in den Fig. zur Verdeutlichung in Schraffur hervorgehoben ist. Die anderen Bauteile des Drehfallenschlosses sind in einem Gehäuse 11 einer beweglichen Kraftfahrzeugtür angeordnet, zu denen insbesondere eine Drehfalle 20 gehört. Die Drehfalle 20 ist zwischen zwei Drehendlagen verdrehbar, von denen die eine in Fig. 1 und die andere in Fig. 6 gezeigt sind. Dazwischen gibt es noch eine Reihe weiterer wichtiger Zwischenlagen, die in den Fig. 2 bis 4 gezeigt sind. Die Drehfalle sitzt auf einer Achse 21 und steht unter der Wirkung einer sie belastenden Rückstellkraft, die auf verschiedene Weise zustande kommen kann und in den Fig. durch einen Kraftpfeil 22 veranschaulicht ist. Die Rückstellkraft 22 ist bestrebt, die Drehfalle 20 in ihre aus Fig. 6 ersichtliche Drehendlage zu überführen, wo sie durch einen Anschlag 12 in definierter Lage gehalten wird.
Die Drehfalle 20 besitzt einen profilierten Radialausbruch 23, in welchen, beim Schließen der Kraftfahrzeugtür im Sinne des in Fig. 6 angedeuteten Schließbewegungs-Pfeils 13 das Schließglied 10 einfährt und die Falle 20 in die in Fig. 1 gezeigte eine Drehendlage bewegt. Dann ist die Kraft- fahrzeugtür geschlossen, weshalb die in Fig. 1 gezeigte Lage der Drehfalle 20 als "Schließlage" zu bezeichnen ist. Ist die Drehfalle 20 in der anderen Drehendlage, die strichpunktiert auch in Fig. 4 bereits veranschaulicht ist, so ist das Schließglied 10 freigegeben, und es ist eine Relativbewegung des Schließglieds 10 gegenüber der Tür im Sinne des aus Fig. 4 ersichtlichen Bewegungspfeils 13' möglich. Dann ist das Schließglied frei und kann aus der Position 10 in den Radialausbruch 23 der Drehfalle 20 in seine Freigabeposition 10' überführt werden. Damit erweist sich die in Fig. 5 oder 6 gezeigte Drehendstellung der Drehfalle 20 als "Offenlage".
Ein weiterer Bestandteil des Schlosses ist eine hier zweiarmig 31 , 32 ausgebildete Klinke 30, die auf einer im Gehäuse 1 1 vorgesehenen Achse 34 schwenkbar angeordnet ist. Der eine Arm 31 der Klinke 30 wirkt mit der Drehfalle 20 zusammen und ist deshalb als "Arbeitsarm" zu bezeichnen, während der andere Arm 32 zur Steuerung verschiedener Verstellbewegungen der Klinke 30 genutzt wird und daher nachfolgend als "Stellarm" bezeichnet werden soll. Die Klinke 30 ist, ausweislich des Kraftpfeils 33 von Fig. 1, federbelastet und daher bestrebt, mit ihrem Arbeitsarm 31 nachgiebig gegen die Drehfalle 20 bewegt zu werden. In der Schließlage von Fig. 1 greift der Klinken-Arbeitsarm 31 in eine erste Flanke 24 der Drehfalle 20 ein und hält sie so gegen ihre Rückstellkraft 22 fest. Die Klinke 30 befindet sich also in Fig. 1 in ihrer sperrwirksamen Stellung, weshalb diese nachfolgend kurz "Sperrstellung" bezeichnet werden soll.
Diese Flanke 24 ist durch eine geeignete Profilierung des vorerwähnten Radialausbruchs 23 für das Schließglied 10 ausgebildet. Eine ähnliche Festhaltewirkung ergibt sich im dargestellten Ausführungsbeispiel auch dann, wenn in einer z. B. aus Fig. 3 ersichtlichen Zwischenlage der Drehfalle die Klinke 30, entgegen der dortigen Darstellung, frei wäre und daher mit ihrem Arbeitsarm 31 in eine weiter zurückgesetzte Flanke 25 der Drehfalle 20 einfahren würde, was in Fig. 3 gepunktet veranschaulicht ist. Auch dann wäre das Schließglied 10 noch in den Radialausbruch 23 der Drehfalle 20 gefangen. Dann würde sich die Drehfalle 20 in einer "Vorrastlage" befinden. Damit erweist sich die vorausgehend beschriebene Flanke 24, die in der vollen Schließlage der Drehfalle 20 von Fig. 1 wirksam ist, als "Hauptrast-Flanke". Es versteht sich, daß noch andere Zwischenlagen der Drehfalle durch entsprechende zusätzliche Flanken in der Dreh- falle 20 bestimmt sein könnten, in welche der Klinken-Arbeitsarm 31 jeweils sperrwirksam einfällt, um die jeweilige Drehlage der Falle 20 zu sichern.
Im Schloßgehäuse 11 ist noch ein Gleichstrom-Motor 50 angeordnet, der über ein Getriebe 52, 53 für den Drehantrieb eines Steuernockens 51 dient. Im vorliegenden Fall sitzt auf der Motorwelle eine Schnecke 52, die in ein Schneckenrad 53 eingreift. Der Motor 50 ist über seine beiden im schematischen Schaltbild von Fig. 10 mit 54, 55 gekennzeichnete Leitungen über einen zentralen Stecker 14 mit einer nicht näher gezeigten Steuerlogik in Verbindung, deren Wirkungsweise anhand des Steuerprogramms von Fig. 11 noch näher erläutert werden wird. Es gibt noch zwei weitere elektrische Bauteile (Sensoren) im Gehäuse 1 1, die ebenfalls an dem zentralen Stecker 14 über ihre aus dem Schaltbild von Fig. 10 ersichtlichen Leitungen 17 bis 19 kontaktiert sind und auch mit dieser Steuerlogik zusammenwirken. Diese Bauteile sind Sensoren 15, 16, die im vorliegenden Fall aus Mikroschaltern bestehen. Weil der eine Sensor 15 mit der Falle 20 zusammenwirkt, soll er nachfolgend kurz "Fallensensor" genannt werden, während der andere Sensor 16, weil er mit einem noch näher zu beschreibenden Hebel 40 zusammenwirkt, in analoger Weise als "Hebelsensor" bezeichnet werden soll.
Der Hebel 40 ist auf der gleichen Achse 34 wie die Klinke 30 angeordnet und steht unter der Wirkung eines Kraftspeichers 60. Der Kraftspeicher 60 übt eine im Sinne des Pfeils 61 von Fig. 1 veranschaulichte Speicherkraft auf den Hebel 40 aus, weshalb dieser nachfolgend kurz "Speicherhebel" bezeichnet werden soll. Der Kraftspeicher 60 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Druckfeder ausgebildet, deren eines Federende sich ortsfest 62 im Gehäuse 11 abstützt und dessen anderes Federende auf den Speicherhebel 40 wirkt. In der Schließlage der Drehfalle von Fig. 1 stützt sich der Speicherhebel 40 an dem Steuernocken 51 ab, weshalb die auf ihn wirkende Kraft 61 des geladenen Kraftspeichers 60 sich nicht entladen kann. Der Speicherhebel 40 befindet sich in seiner Schwenk- Endlage bei maximal geladenem Kraftspeicher 60.
Geht man von der Schließlage der Drehfalle in Fig. 1 aus, wo die Kraftfahrzeugtür geschlossen ist, so muß zum öffnen der Tür eine nicht näher gezeigte Handhabe betätigt werden, was mechanisch oder, im vorliegenden Fall, bevorzugt elektrisch erfolgen kann. Diese Handhabe ist mit in die bereits erwähnte Steuerlogik schaltungsmäßig integriert. Eine solche Handhabe kann durch elektrische oder mechanische Mittel zwischen einem wirksamen und unwirksamen Zustand verstellt werden. Das ist z. B. bei einem Schließzylinder durch Schlüsselbetätigung von der Türaußenseite oder durch Riegelbetätigung auf der Türinnenseite möglich, wo die Bauteile im Schließzylinder zwischen einer sogenannten gesicherten oder entsicherten Stellung bzw. noch einer weiteren sogenannten supergesicherten Stellung überführt werden. Davon könnte auch beim vorliegenden Dreh fallenschloß Gebrauch gemacht werden. Es gibt aber auch andere Möglichkeiten, z. B. elektronische Mittel, mit denen sich der Benutzer als "berechtigt" ausweisen muß, die Kraftfahrzeugtür öffnen zu dürfen. Wenn der Benutzer seine Zugangsberechtigung nachgewiesen hat, kann die Handhabe mechanisch, oder, wie gesagt, elektronisch wirksam gesetzt werden. Dann ist eine Betätigung der Handhabe erfolgreich und setzt, wie anhand der Fig. 1 1 näher erläutert werden soll, den zunächst ruhenden Motor 50 in seinen durch den Bewegungspfeil 56 veranschaulichten Vorwärtstrieb.
Ausweislich der in Fig. 10 gezeigten Schaltung kommt man bei der elektrischen Steuerung mit fünf Pins aus, die durch die vorerwähnten Leitungen 54, 55 und 17 bis 19 repräsentiert sind. Fig. 11 zeigt in zeitlicher Abhängigkeit die elektrischen AnSteuerungen von vier dieser Pins 54, 55, 17, 19 entlang der dort eingezeichneten Zeitachse t. Der fünfte Pin 18 ist im Steuerprogramm von Fig. 11 nicht dargestellt, weil er, wie Fig. 10 zeigt, ständig unter einer negativen Spannung steht. Die oberste Kurve 45 ist die Steuerkurve der Handhabe. Die Betätigung der Handhabe wirkt auf die Steuerlogik ein.
Im Zeitpunkt tO von Fig. 11 soll die Handhabe betätigt werden, wozu es zu einem aus der Kurve 45 ersichtlichen Impuls 46 kommt, dessen Länge von der Betätigungsdauer abhängt. Die Steuerlogik spricht bei tO auf den von der Handhabe ausgelösten Impulsbeginn an und setzt den Pin 54, der bis dahin auf der, wie in Fig. 1 1 angedeutet, auf negativem Potential lag, im Zeitpunkt tl auf ein positives Potential. Die Zeitdifferenz zwischen tO und tl beträgt nur wenige Mikrosekunden. Diese Rückwirkung zwischen der Handhabe gemäß Steuerkurve 45 über die Steuerlogik auf den Pin 54 ist in Fig. 1 1 durch einen Wirkpfeil 47 veranschaulicht.
Im Zeitpunkt tl sind, ausweislich der Fig. 1 1 , die beiden Pins 54, 55 auf unterschiedlichem Potential, weil der andere Pin 55 des Motors 50 auf negativem Potential verbleibt. Dadurch wird der Motor 50 in Betrieb gesetzt und es kommt zu dem bereits vorerwähnten Vorwärtstrieb 56 in Fig. 1 und 2. Bei der Bewegung 56 gleitet der Steuernocken 51, wie aus Fig. 1 und 2 zu ersehen ist, entlang der mit einem geeigneten Steuerprofil 41 versehenen Innenkante des Steuerhebels 40. Dieses Steuerprofil 41 ist in seinem Anfangsabschnitt zunächst kreiskonform zum Drehweg des Steuernockens 51 auf dem Schneckenrad 53 geformt, weshalb solange zunächst, trotz der auf ihn wirkenden Speicherkraft 61 , es zunächst zu keiner Bewegung des Speicherhebels 40 kommt. Im Verlauf des weiteren Vorwärtstriebs 56 gelangt der Steuernocken 51 aber auf mehr radial verlaufende Bereiche des Steuerprofils 41, weshalb der Speicherhebel 40 von der auf ihn wirkenden Kraft 61 zunehmend auf den dritten Arbeitsarm 31 zu, im Sinne des Pfeils 43, verschwenkt wird.
In der Schließlage der Drehfalle 20 von Fig. 1 ist der Hebelsensor 16 in seiner aus Fig. 10 ersichtlichen, die elektrischen Kontakte lösenden Position; d. h. der Mikroschalter 16 ist geöffnet. Dafür dient im Ausführungsbeispiel von Fig. 1 die dem Steuerprofil 41 gegenüberliegende Außenkante 42 des Speicherhebels 40. Alternativ könnte dies aber auch durch einen am Schneckenrad 53 vorgesehenen und in Fig. 1 strichpunktiert angedeuteten Steuervorsprung 57 geschehen, der in der aus Fig. 1 ersichtlichen Ausgangs-Drehposition das Betätigungsglied am Fallensensor 15 eingedrückt hält. Eine solche vom Motortrieb über das Schneckenrad 53 bestimmte Schaltposition des Fallensensors 15 läßt sich besonders präzise ausführen. Diese Ausgangs-Drehposition des Schneckenrads 53 kann auch durch einen ortsfesten Drehanschlag 58 im Schloßgehäuse 11 bestimmt sein, gegen welchen ein am Schneckenrad 53 vorgesehener radialer Finger 59 anstoßen kann. Diese Anschlagwirkung bei 58, 59 ist aber nicht zwingend erforderlich; es könnte normalerweise hier ein Spalt vorgesehen sein, der Geräusche bei den Steuerbewegungen der Bauteile vermeidet. Wie Fig. 1 1 zeigt, sind nämlich im Zeitraum vor tO die beiden Pins 54, 55 des Motors auf gleichem negativen Niveau; die elektrischen Leitungen des Motors sind kurzgeschlossen, weshalb der Motor steht. Die Schwenkbewegung 43 des Speicherhebels 40 kommt durch Entladen des Kraftspeichers 60 zustande, während der Steuernocken 51 diese Schwenkbewegung 43 nur "bremsend" bei seinem Vorwärtstrieb 56 steuert. Wie Fig. 2 verdeutlicht, wird bei dieser Schwenkbewegung 43 schließlich das Betätigungsglied des Hebelsensors 16 freigegeben, was in Fig. 11 zum Zeitpunkt t2 geschehen soll. Der bis dahin auf positivem Potential liegende Pin 17 der Schaltung in Fig. 10 gelangt auf das negative Niveau des Pins 18, was aber zunächst keine weiteren Wirkungen hat.
In Fig. 2 ist es an der Stelle 35 zu einer Berührung zwischen den beiden Bauteilen 30, 40 gekommen. Während bisher der Steuernocken 51 die auf den Steuerhebel 40 wirkende Kraft 61 des Kraftspeichers 60 von der Klinke 30 abgehalten hat, wird nun die Kraft 61 über die Berührungsstelle 35 auf den Klinken-Arbeitsarm 31 übertragen und der Stellarm 32 von da ab im Sinne des aus Fig. 3 ersichtlichen Schwenkpfeils 36 verschwenkt. Das heißt, daß der bis dahin mit der Drehfalle 20 an der Hauptrast-Flanke 24 ruhende Klinken-Arbeitsarm 31 zunehmend ausgehoben wird. Dies ist in der aus Fig. 3 ersichtlichen Schwenkposition der Klinke 30 gerade erreicht; der Arbeitsarm 31 der Klinke 30 hat die Falle freigegeben, weshalb sich diese weiter in Richtung auf ihre Offenlage von Fig. 5 bewegen kann. In Fig. 3 wird das Betätigungsglied des Fallensensors 15 immer noch von einem geeigneten Drehfallen-Steuerprofil 26 gedrückt und daher in der aus Fig. 10 ersichtlichen Öffnungsposition seiner Kontakte gehalten, d. h., daß am Pin 19 der Schaltung von Fig. 10 ein positives Potential anliegt, wie aus der untersten Kurve im Steuerdiagramm von Fig. 1 1 zu ersehen ist. Diese Wirkung des Steuerprofils 26 lag natürlich auch in den vorausgehenden Drehstellungen von Fig. 1 und 2 vor.
Das ändert sich erst in der ausgezogen in Fig. 4 gezeichneten Grenzstellung. Die Drehfalle 20 hat sich unter der Wirkung ihrer Rückstellkraft 22 soweit verdreht, daß das Betätigungsglied des Fallensensors 15 vom zugehörigen Steuerprofil 26 freigegeben wird. Der in Fig. 10 geschlossene Kontakt des Fallensensors 16 setzt den Pin 19 auf das negative Potential des Pins 18, was dem Zeitpunkt t3 im Steuerprogramm von Fig. 1 1 entspricht. Die Klinke 30 ist in Fig. 4 durch die Speicherkraft 61 bereits in ihre Schwenkendstellung gelangt, weshalb die Klinke 30 und der Speicherhebel 40 von da ab zunächst ruhen. Der Steuernocken 51 ist bis zum Zeitpunkt t3 im Sinne des Pfeils 56 weitergedreht worden und hat dabei den Speicherhebel 40 verlassen.
Die zum Dreh fallenschloß gehörende Steuerlogik spricht auf die Umsteuerung des Fallensensors 15 im Zeitpunkt t3 von Fig. 1 1 an und setzt die beiden zum Motor 50 gehörenden Pins 54, 55 nach kurzer Reaktionszeit, nämlich im Zeitpunkt t4 von Fig. 11 , auf spiegelbildliches Potential. Dies ist durch die doppelten Wirkpfeile 48 in Fig. 1 1 veranschaulicht. Der Pin 54 wird auf negatives und der Pin 55 auf positives Potential geschaltet. Dies bewirkt, daß der bis dahin drehangetriebene Motor 50 aufgrund der Gegenspannung zunächst bremst. Das soll in der in Fig. 4 gezeigten Drehstellung des Steuernockens 51 gerade erreicht sein. Danach aber kehrt sich die Drehung des Motors um, so daß es zu dem durch den Drehpfeil 56' in Fig. 4 und 5 ersichtlichen Rückwärtstrieb des Motors und damit des Steuernockens 51 kommt. In der Zwischenzeit ist die Drehfalle 20 aufgrund der auf sie wirkenden Rückstellkraft 22 in ihre volle, in Fig. 4 strichpunktiert verdeutlichte Offenlage gekommen, die es erlaubt, die Kraftfahrzeugtür zu öffnen. Das Schließglied 10 kann seinen Radialausbruch 23 in der Drehfalle 20 verlassen; es kommt zu der durch den Pfeil 13' in Fig. 4 veranschaulichten Öffnungsbewegung, die das Schließglied in seine Freigabeposition 10' gelangen läßt.
In Fig. 5 befindet sich die Drehfalle 20, bei geöffneter Kraftfahrzeugtür, immer noch in der Offenlage, die durch den bereits erwähnten Anschlag 12 bestimmt ist, Währendessen hat aber der Motor den Steuernocken 51 weiter rückwärtsgedreht 56'. Der Steuernocken 51 ist wieder gegen das Steuerprofil 41 des Speicherhebels 40 gefahren und hat diesen im Sinne des Schwenkpfeils 43' von Fig. 5 zurückgeschwenkt. Dadurch wird vom Motor 50 eine der Speicherkraft 61 entgegengerichtete Arbeit verrichtet und der Kraftspeicher 60 zunehmend geladen. Der Motor 50 braucht aber während dieses Rückwärtstriebs 56' keine andere Arbeit mehr zu leisten, weshalb die ganze Motorenergie zur Aufladung des Kraftspeichers 60 genutzt werden kann. Die Klinke 30 bleibt in Ruhe, obwohl auf sie, auch in Fig. 5, die bereits erwähnte Federkraft 33 einwirkt. Dies liegt daran, daß der Klinken-Arbeitsarm 31 mit seinem Sperrzahn 37 sich an dem bereits vorausgehend erwähnten Steuerprofil 26 der Drehfalle 20 abstützt. Die von der Klinke 30 ausgeübte Federkraft 33 drückt also den Sperrzahn 37 an die Steuerfläche 26 elastisch an. Die federbelastete Klinke befindet sich in Fig. 5 und auch in Fig. 6 in einer "Bereitschaftsstellung", wo sie zwar radial mit ihrem Sperrzahn 37 in entsprechende Flanken der Drehpfeile 20 einfallen möchte, aber durch das Fallen-Steuerprofil 26 an dieser Stelle daran zunächst gehindert ist.
In Fig. 6 hat der Steuernocken 51 aufgrund seiner Rückwärtsbewegung 56' den Speicherhebel 40 wieder in seine der Fig. 1 entsprechende Ausgangsposition zurückgeführt. Dadurch ist das Betätigungsglied am zugehörigen Hebelsensor 16 betätigt worden. Dies kann, wie schon im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnt wurde, beim Ausführungsbeispiel durch die Außenkante 42 des Speicherhebels geschehen; alternativ könnte aber dazu auch wieder ein drehfest auf dem Schneckenrad 53 sitzender Steuervorsprung 57 verwendet werden. Durch seine Betätigung öffnet der Hebelsensor 16 wieder seine Kontakte, wie in Fig. 10 zu erkennen ist. Die Verbindung zum Pin 18 wird unterbrochen und der Pin 17 kommt, wie aus der vorletzten Kurve im Zeitpunkt t5 zu erkennen ist, wieder auf positives Potential. Diese Spannungsänderung wird von der Steuerlogik ausgewertet und es kommt nach kurzer Reaktionszeit, nämlich im Zeitpunkt t6 von Fig. 11, zu einer Potentialänderung am Pin 55 des Motors 50. Diese Wirkung der Steuer logik ist in Fig. 11 durch einen Wirkpfeil 49 veranschaulicht. Der Pin 55 kommt auf negatives Potential, wie das Steuerprogramm von Fig. 1 1 zeigt. Beide zum Motor 50 gehörenden Pins 54, 55 haben also wieder gleiches, nämlich negatives Potential, weshalb der Motor 50 kurzgeschlossen ist und bremst. Es kommt daher zu einem exakten Motorstillstand, ohne daß Endanschläge wirksam werden müßten.
Fig. 6 zeigt einen solchen Endzustand bei geöffneter Tür. Der Kraftspeicher 60 ist wieder voll geladen. Es steht eine maximale Speicherkraft 61 zur Verfügung. Während der Speicherhebel 40 sich in seiner Ausgangsposition befindet, die auch bei geschlossener Tür vorliegt, befindet sich die Klinke 30 in ihrer beschriebenen Bereitschaftsstellung, solange sich das Schließglied in seiner Freigabeposition 10' außerhalb der Drehfalle 20 befindet. Falls bei geöffneter Tür versehentlich die Handhabe noch einmal betätigt werden sollte, sorgt die Steuerlogik für einen Leerlauf des Motors 50. Das wird nämlich von der Steuerlogik daran erkannt, daß der Fallensensor 15 an der Falle 20 unbetätigt bleibt.
Wie Fig. 6 verdeutlicht, kann die auf die Klinke 30 wirkende Federkraft 33 durch ein Federglied 27 erzielt werden, welches zwischen der Klinke 30 und dem Speicherhebel 40 wirksam ist. Man kann dazu eine zweischenke- lige Drehfeder verwenden, die an der gemeinsamen Achse 34 der Klinke 30 und des Speicherhebels 40 befestigt ist und mit ihren beiden Schenkeln 28, 29 den Klinken-Arbeitsarm 31 einerseits und den Speicherhebel 40 andererseits im Gegeneinanderbewegungssinne zueinander treibt. Daran sind diese beiden Bauteile 40, 31 deswegen gehindert, weil der Speicherhebel 40 am Steuernocken 51 und die Klinke 30 am Fallen-Steuerprofil 26 anliegen. Natürlich könnte die Klinke 32 von einer eigenen Feder die beschriebene Federkraft 33 erhalten. Der auf den Speicherhebel 40 einwirkende Kraftspeicher 60 ist in den Zeichnungen nur schematisch angedeutet; konkret könnte er aus einer zweischenkligen Feder bestehen, deren eines Federende sich am Gehäuse abstützt und deren anderes Ende die Speicherkraft 61 ausübt.
Letzteres ändert sich erst dann wieder, wenn die Tür geschlossen wird und das Schließglied 10' im Sinne des Schließbewegungs-Pfeils 13 von Fig. 6 gegen die Flanke 24 im Radialausbruch 23 der Drehfalle 20 fährt und diese, der Rückstellkraft 22 entgegen, wieder zurückdreht. Die in ihrer Bereitschaftsposition stehende Klinke 30 kann nun, in Abhängigkeit vom Ausmaß der Fallendrehung, entweder an der Flanke 25 der Vorrast oder an der Flanke 24 der Hauptrast einfahren und dadurch die bereits eingangs erwähnte Vorrastlage oder die aus Fig. 1 ersichtliche endgültige Schließlage erreichen. Damit ist der Arbeitszyklus beendet.
Wie aus den Fig. 1 bis 6 zu entnehmen ist, wird der Steuernocken 51 beim Vorwärts- und Rückwärtstrieb 56, 56' des Motors in dem mit 44 in Fig. 6 gekennzeichneten Zwischenraum zwischen dem Speicherhebel 40 und dem Klinken-Stellarm 32 hin- und herbewegt. Dabei kommt beim Vorwärtstrieb 56 nur eine passive Stellbewegung des Nockens 51 am Speicherhebel 40 zustande und keine Wechselwirkung zwischen dem Nocken 51 und der Klinke 30. Es ergab sich eine aktive Wechselwirkung zwischen dem Steuernocken 51 und dem Speicherhebel-Profil 41 lediglich in der in Fig. 5 geschilderten Rückschwenkbewegung 43'. Das gilt allerdings nur für den in den Fig. 1 bis 6 geschilderten Normalfall und nicht für den nunmehr anhand der Figuren 7 bis 9 noch zu erläuternden Sonderfall.
Der in Fig. 7 gezeigte Sonderfall zeigt eine Drehlage der Drehfalle, die den in Fig. 2 geschilderten Verhältnissen beim Normalfall entspricht. Der Unterschied besteht aber darin, daß hier die Schwenkbewegung 36 vom Klinken-Stellarm 32 schwergängig ist, was z. B. durch einen vorausgehenden Crash des Kraftfahrzeugs sich ergeben haben kann. Es liegt zwischen dem Sperrzahn 37 der Klinke 30 und der Flanke 24 im Ausbruch 23 der Falle 20 eine so hohe Reibung vor, daß die im Zusammenhang mit Fig. 2 geschilderte Speicherkraft 61 des Speicherhebels 40 nicht ausreicht, um über die Berührungsstelle 35 die Klinke 30 aus der Drehfalle 20 herausheben zu können. Auch wenn die Bauteile 20, 40, 30 trotz der auf sie wirkenden Öffnungskräfte 22, 61 in diesem Sonderfall zunächst ruhen, kann der Motor den Steuernocken 51 im Zwischenraum 44 weiter laufen lassen. In Fig. 7 ist zu erkennen, daß der Steuernocken 51 durch seine Vorwärtsbewegung 56 den Speicherhebel 40 verlassen hat und sich zunehmend dem Klinken-Stellarm 32 annähert.
In Fig. 8 ist gerade eine Grenzsituation erreicht, wo der Steuernocken 51 aufgrund seiner Weiterbewegung 56 das an der Innenkante des Klinken- Stellarms 32 vorgesehene Steuerprofil 39 erreicht hat und sich daran entlang weiterbewegt, wie aus Fig. 9 zu entnehmen ist. Bei dieser Weiterdrehung 56 übt der Steuernocken 51 eine zusätzliche, aus Fig. 8 ersichtliche Öffnungskraft 63 aus, die additiv zu der über die Berührungsstelle 35 vom Speicherhebel 40 ausgeübte Speicherkraft 61 hinzukommt. Diese nunmehr praktisch verdoppelte Energie reicht aus, um die Hemmung der Bauteile zu überwinden und die gewünschte Schwenkbewegung 36 auf die Klinke 30 auszuführen.
Dieser Erfolg ist in Fig. 9 veranschaulicht. Der Klinken-Arbeitsarm 31 hat die bis dahin zunächst strichpunktiert verdeutlichte Lage der Drehfalle verlassen und ist unter der Wirkung ihrer Rückstellkraft 22 in ihre ausgezogen gezeichnete Offenlage gelangt. Das Schließglied ist in seine Freigabeposition 10' überführbar.
Die Fig. 9 beschreibt Verhältnisse, die analog zu derjenigen des in Fig. 4 geschilderten Normalfalls ist. Die Übereinstimmung besteht nämlich darin, daß in Fig. 9 und in Fig. 4 das Betätigungsglied des Fallensensors 15 freigegeben worden ist und daher von da ab die Umsteuerung des Motors mit seinem bereits im Zusammenhang mit Fig. 5 beschriebenen Rückwärtstriebs 56 einsetzt. Ein Vergleich zeigt aber, daß der Motor im Sonderfall von Fig. 9 das Schneckenrad 53 um einen beträchtlich größeren Winkelbetrag 64 weiterbewegt hat als in der dem Normalfall entsprechenden Situation von Fig. 4. Diesem Winkelbetrag 64 entspricht ein entsprechend größerer Energieaufwand, der vom Motor 50 im Sonderfall aufgebracht und zum öffnen der schwergängigen Drehfalle 20 genutzt worden ist. Ein Vergleich zwischen Fig. 4 und 9 zeigt, daß im Sonderfall von Fig. 9 auch der Kraftspeicher 60 sich wesentlich mehr entladen hat und daher auch hier eine zusätzliche Energie zum öffnen der Drehfalle 20 durch die Speicherkraft 61 aufgebracht worden ist. All dies ist möglich bei sparsamer Energieausbeutung am Motor 50; der Motor kann schwach und damit raumsparend ausgebildet sein.
Die in Fig. 9 gezeigte Endlage des Vorwärtstriebs 56 vom Steuernocken 51 kann auch dadurch beendet werden, daß ein weiterer Drehanschlag 38 wirksam geworden ist. Der bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnte Finger 59 am Schneckenrad 53 ist mit dem Drehanschlag 38 zur Anlage gekommen und hat dadurch in jedem Fall die Weiterdrehung des Motors 50 gestoppt. Die Steuerlogik kann also hilfsweise auch auf diese Anschlagsituation ansprechen und diese elektrischem Wege, z. B. durch eine entsprechend hohe Energieaufnahme des Motors, im Anschlagfall bemerken. Von da ab setzt in jedem Fall die Umsteuerung des Motors 50 und damit der bereits im Zusammenhang mit Fig. 4 und 5 geschilderte Rückwärtstrieb 56' des Steuernockens 51 ein, der auch in diesem Sonderfall schließlich zu der dem Normalfall entsprechenden Bereitschaftsstellung der Klinke 30 von Fig. 6 bei Offenlage der Drehfalle 20 führt. Dabei kommt es wieder zum Laden des Kraftspeichers 60, das beim Sonderfall von Fig. 9 gegenüber der in Fig. 5 geschilderten Rückwärtsbewegung 56' über einen entsprechend größeren Winkelbereich erfolgt. Bezugszeichenliste:
Schließglied (Aufnahmeposition in 20) ' Freigabeposition von 10 Schloßgehäuse Anschlag für 20 Schließbewegungs-Pfeil zwischen 10' und 10 ' Öffnungsbewegungs-Pfeil zwischen 10 und 10' zentraler Stecker bei 1 1 erster Sensor, Fallensensor zweiter Sensor, Hebelsensor Leitung von 15, Pin Leitung von 15 und 16, Pin Leitung von 16, Pin Drehfalle Achse von 20 Pfeil der Rückstellkraft für 20 Radialausbruch in 20, Aufnahme von 10 Flanke in 23, Hauptrast Vorrastflanke an 20 Steuerprofil an 20 für 15 bzw. 37 Federglied zwischen 30 und 40 erster Schenkel von 27 zweiter Schenkel von 27 Klinke Arbeitsarm von 30 Stellarm von 30 Pfeil der Federkraft auf 30 Achse für 30 und 40 Berührungsstelle zwischen 31 , 40 Schwenkbewegungs-Pfeil von 31 Sperrzahn an 31 zweiter Drehanschlag für 59 (Fig. 9) Steuerprofil an 32 (Fig. 8, 9) Speicherhebel 1 Steuerprofil an 40 2 Außenkante von 40 3 Pfeil der Schwenkbewegung von 40 3' Pfeil der Rückschwenkbewegung von 40 4 Zwischenraum zwischen 32, 40 5 Kurve des Spannungsverlaufs bei Handhabenbetätigung (Fig. 11) 6 Betätigungsimpuls der Handhabe (Fig. 1 1) 7 Wirkpfeil bei tO/tl zwischen 45, 54 (Fig. 11 ) 8 doppelter Wirkpfeil bei t3/t4 zwischen 19/54 und 19/55 9 Wirkpfeil bei t5/t6 zwischen 17/55 0 Gleichstrommotor 1 Steuernocken 2 Getriebeteil, Schnecke 3 Getriebeteil, Schneckenrad
54 erste Leitung von 50, Pin
55 zweite Leitung von 50, Pin
56 Bewegungspfeil des Vorwärtstriebs von 51 56' Bewegungspfeil des Rückwärtstriebs von 51
57 alternativer Steuervorsprung an 53
58 erster Drehanschlag für 59
59 Finger an 53
60 Kraftspeicher
61 Speicherkraft von 60
62 ortsfestes Federende von 60
63 motorisch erzeugte Öffnungskraft an 32 (Fig. 8)
64 Winkelbereich der Weiterdrehung von 51 im Sonderfall (Fig. 9)
t Zeitachse tO Zeitpunkt der Handhabenbetätigung tl Zeitpunkt für Beginn des Vorwärtstriebs t2 Zeitpunkt, wo 16 schließt t3 Zeitpunkt, wo 15 schließt t4 Zeitpunkt, wo Rückwärtstrieb 56 von 50 beginnt t5 Zeitpunkt, wo 16 öffnet t6 Zeitpunkt, wo Rückwärtstrieb 56 von 50 endet

Claims

P a t e n t a nsp rüche:
1. Drehfallenschloß zwischen einem beweglichen und einem ruhenden Teil, wie einer Tür, einer Klappe oder Haube, insbesondere bei Kraftfahrzeugen,
mit einem Schließglied (10) an dem einen Teil, wie dem ruhenden Türholm einer Kraftfahrzeug-Karosserie,
und mit einer Drehfalle (20) an dem anderen Teil, wie einer beweglichen Kraft fahr zeugtür,
wobei die Drehfalle (20) zwischen zwei Drehendlagen verdrehbar ist und
in ihrer einen Drehendlage, nämlich ihrer Schließlage, und ggf. einer Zwischenlage, nämlich ihrer Vorrastlage, das Schließglied (10) aufnimmt und dabei von einer federbelasteten (33) schwenkbaren Klinke (30) gegen eine die Drehfalle (20) in die andre Drehendlage, nämlich ihrer Offenlage, belastende Rückstellkraft (22) festgehalten wird,
aber in ihrer Offenlage das Schließglied ( 10) freigibt ( 10'),
und mit einem vorzugsweise elektrisch antreibbaren Motor (50) und mit einem Kraftspeicher (60),
wobei die Klinke (30) aus einer die Drehfalle (20) festhaltenden Sperrstellung verstellbar ist in eine die Drehfalle freigebende Bereitschaftsstellung, in welche sich die Klinke (30) an der Drehfalle (20) abstützt (26),
d adu rch ge k e n n z e i c h n e t,
daß der Kraftspeicher (60) auf einen schwenkbaren (43, 43') Speicher- hebel (40) wirkt, der diese Speicherkraft (61) zwar wenigstens in der Endphase seiner durch eine Entladung des Kraftspeichers (60) bewirkten Schwenkbewegung (43) auf die Klinke (30) überträgt, um diese zu verschwenken,
aber der Speicherhebel (40) in der Sperrstellung der Klinke (30) und während der Anfangsphase der Schwenkbewegung (43) des Speicherhebels (40) sich an einem vom Motor (50) drehangetriebenen (56, 56') Steuernocken (51 ) abstützt,
und daß der Motor (50) zwischen zwei Endpositionen von einer elektronischen Steuerlogik in beiden Drehrichtungen (56, 56') antreibbar ist,
nämlich einerseits in einen den Kraftspeicher (60) entladenden Vorwärtstrieb (56), wo der Steuernocken (51 ) der speicherhebelseitig veranlaßten Schwenkbewegung (36) der Klinke (30) folgt bzw. diese unterstüzt,
und andererseits in einen den Kraftspeicher (60) wieder aufladenden Rückwärtstrieb (56*),
wo der Steuernocken (51 ) sich von der Klinke (30) weg bewegt, gegen den Speicherhebel (40) fährt und diesen in eine Ausgangsposition überführt.
Drehfallenschloß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuernocken (51) beim Vorwärts- und Rückwärtstrieb des Motors (50) in einem Abstandsraum (44) zwischen dem Speicherhebel (40) einerseits und einem Stellarm (32) der Klinke andererseits hin- und hergedreht (56, 56') wird.
Drehfallenschloß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherhebel (40) und die Klinke (30) zwar auf einer gemeinsamen Achse im Schloßgehäuse (11) schwenkgelagert sind, aber im Betriebsfall wenigstens phasenweise getrennt schwenkbeweglich (36; 43, 43') sind.
Drehfallenschloß nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbelastung (33) der Klinke (30) zugleich auf den Speicherhebel (40) wirkt und Klinke (30) sowie Speicherhebel (40) im Gegeneinanderbewegungssinne zueinander treibt.
5. Drehfallenschloß nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Sensor (Fallensensor 15) die Drehlage der Drehfalle (20) überwacht und dann (tl) anspricht,
wenn die Drehfalle (20) aus ihrer Schließlage sich soweit weiterbewegt hat, daß sie von der Klinke (30) nicht mehr an einer Weiterdrehung (22) in ihre Offenlage gehindert werden kann,
wobei dieser Fallensensor (15) im Ansprechfall auf die Steuerlogik einwirkt, um den Motor (50) in den Vorwärtstrieb (56) zu schalten.
6. Drehfallenschloß nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Sensor (Hebelsensor 16) die Position des Speicherhebels bzw. des Steuernockens überwacht und dann (t4) anspricht,
wenn der vom Rückwärtstrieb (56') des Motors (50) bewegte Steuernocken (51) in seine der Bereitschaftsposition der Klinke (30) entsprechende Ausgangsposition gelangt ist,
wobei der Hebelsensor (16) im Ansprechfall auf die Steuerlogik einwirkt, um den Rückwärtstrieb (56') des Motors (50) zu stoppen.
7. Drehfallenschloß nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Endpositionen des Motors (50) bzw. seines Getriebes (52, 53) zusätzlich durch Drehendanschläge (58, 38) begrenzt sind.
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