WO2016078639A1

WO2016078639A1 - Elektroschloss mit betätigungseinrichtung für ein kraftfahrzeugschloss nebst verfahren

Info

Publication number: WO2016078639A1
Application number: PCT/DE2015/100421
Authority: WO
Inventors: Christian Sturm; Thorsten Bendel
Original assignee: Kiekert Ag
Priority date: 2014-11-20
Filing date: 2015-10-09
Publication date: 2016-05-26
Also published as: DE102014223718A1; DE112015005238A5

Abstract

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Gesperre eines elektrisch betätigten Schlosses eines Kraftfahrzeugs mit hinreichend großer Kraft öffnen zu können, ohne dafür einen übermäßig groß dimensionierten Elektromotor bereitstellen zu müssen und/oder ein übermäßig groß dimensioniertes Getriebeübersetzungsverhältnis. Zur Lösung der Aufgabe umfasst ein Schloss für ein Kraftfahrzeug ein Gesperre (1, 3) und eine Betätigungseinrichtung für ein Öffnen des Gesperres. Die Betätigungseinrichtung umfasst ein bewegbares Bauteil (9, 19, 22), welches durch einen Stoß das Gesperre zu öffnen vermag. Zur Lösung der Aufgabe wird ein Schloss mit einem Gesperre (1, 3) geöffnet, indem ein Antriebselement (11) für ein Öffnen des Schlosses in einer ersten Richtung gedreht wird, um so das Gesperre (1, 3) mit einer ersten Kraft zu öffnen, und bei dem das Antriebselement (11) in einer zweiten entgegengesetzten Richtung gedreht wird, um so das Gesperre (1, 3) mit einer im Vergleich zur ersten Kraft vergrößerten zweiten Kraft zu öffnen, wenn sich das Gesperre mit der ersten Kraft nicht öffnen lässt.

Description

Elektroschloss mit Betätiqunqseinrichtunq für ein Kraftfahrzeuqschloss nebst Verfahren

Die Erfindung betrifft ein Schloss für eine Tür oder Klappe eines Kraftfahrzeugs mit einer Betätigungseinrichtung nebst Verfahren für ein Öffnen des Schlosses. Ein solches Schloss weist ein Gesperre grundsätzlich umfassend eine Drehfalle und eine Sperrklinke für ein Verrasten der Drehfalle in einer Rastposition auf sowie optional einen Blockadehebel für ein Blockieren der Sperrklinke in ihrer Rastposition. Die Betätigungseinrichtung dient dem Öffnen der Tür oder Klappe und ermöglicht daher ein Entrasten des Gesperres. Durch Betätigen der Betätigungseinrichtung wird die Sperrklinke aus ihrer Rastposition sowie ggfs. der Blockadehebel der Blockadehebel aus seiner blockierenden Position heraus bewegt und das Gesperre schließlich geöffnet. Im Anschluss daran kann die Tür oder Klappe geöffnet werden.

Die Betätigungseinrichtung verfügt üblicherweise über einen Auslösehebel, der betätigt wird, um das Gesperre zu öffnen beziehungsweise zu entrasten. Ein solcher Auslösehebel ist typischerweise mit einem Griff der Tür oder Klappe verbunden. Dabei kann es sich um einen Außengriff oder einen Innengriff der entsprechenden Tür oder Klappe handeln. Wird ein solcher Griff betätigt, so wird der Auslösehebel betätigt beziehungsweise verschwenkt, um das Gesperre zu entrasten und damit das Schloss zu öffnen.

Bei elektrisch betätigten Schlössern liegt keine mechanische Verbindung zwischen dem Türgriff, zum Beispiel Türau ßengriff, und dem Gesperre vor. Das Gesperre wird mittels eines elektrischen Antriebs geöffnet. Ein zugehöriger Türgriff kann beispielsweise einen elektrischen Schalter aufweisen, der das Signal für den Antrieb des Elektromotors bereitstellt. Bevorzugt werden Schneckenradgetriebe, bestehend aus Motor, Schnecke und Zahnrad, eingesetzt, da hierdurch ein großes Übersetzungsverhältnis realisiert werden kann, so dass einerseits eine sehr genaue Ansteuerung des

Öffnungsmechanismus erfolgen kann und gleichzeitig hohe Auslösekräfte zur Verfügung stehen. l In Extremfällen oder unter ungünstigen Witterungsverhältnissen kann es dazu kommen, dass sehr viel größere Kräfte auf das Gesperre wirken, so dass ein üblicher Auslösemechanismus keine ausreichend hohe Kraft zum Öffnen des Gesperres bereitstellen kann. Ein solcher Fall kann beispielsweise dann eintreten, wenn die Kraftfahrzeugtür durch einen Unfall deformiert wurde, oder beispielsweise dann, wenn aufgrund von extremen Witterungseinflüssen, wie beispielsweise Kälte, erhöhte Kräfte zum Öffnen des Gesperres benötigt werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Gesperre eines elektrisch betätigten Schlosses eines Kraftfahrzeugs mit hinreichend großer Kraft öffnen zu können, ohne dafür einen übermäßig groß dimensionierten Elektromotor bereitstellen zu müssen und/oder ein übermäßig groß dimensioniertes Übersetzungsverhältnis.

Die Aufgabe wird durch ein Schloss mit den Merkmalen des ersten Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Ein Verfahren umfasst zur Lösung der Aufgabe die Merkmale des Nebenanspruchs.

Zur Lösung der Aufgabe umfasst ein Schloss für ein Kraftfahrzeug ein Gesperre und eine Betätigungseinrichtung für ein Öffnen des Gesperres. Die Betätigungseinrichtung umfasst ein bewegbares Bauteil, welches durch einen Stoß das Gesperre zu öffnen vermag.

Zur Lösung der Aufgabe umfasst ein Schloss für ein Kraftfahrzeug ein Gesperre und eine Betätigungseinrichtung für ein Öffnen des Gesperres. Die Betätigungseinrichtung umfasst ein bewegbares Bauteil, welches durch einen Stoß das Gesperre zu öffnen vermag. Alternativ trägt der Stoß trägt zumindest dazu bei, dass das Gesperre geöffnet wird. Durch den Stoß wird ein Impuls von dem bewegbaren Bauteil auf ein anderes Bauteil des Schlosses übertragen. Das bewegbare Bauteil bewegt sich für ein Öffnen, trifft auf das andere Bauteil auf und überträgt so seinen Impuls auf das weitere Bauteil. Das weitere Bauteil bewegt sich und öffnet dadurch das Schloss. Derartige Bewegungen können sehr schnell erfolgen, so dass quasi Verzögerung frei geöffnet werden kann.

Auch ist es möglich, zunächst mit üblicher Kraft ohne Impuls bzw. Stoß zu öffnen. Erst wenn sich dies als nicht hinreichend herausstellt, kann beispielsweise ein Antriebsrad der Betätigungseinrichtung zurückgedreht werden, um anschließend ein bewegbares Bauteil zu beschleunigen, um so einen öffnenden Impuls auf die Sperrklinke oder einen Blockadehebel zu übertragen. Das bewegbare Bauteil kann dann das Antriebsrad sein, welches darüber hinaus Anbauteile umfassen kann, um die träge Masse zu vergrößern. Im Normalfall kann dann mit üblicher Kraft verzögerungsfrei geöffnet werden. Erst im Störfall ist es möglich, durch Impulsübertragung eine größerer Kraft bereitzustellen, mit der dann die Sperrklinke aus ihrer Raststellung oder ein Blockadehebel aus seiner blockierenden Stellung heraus geschwenkt werden kann.

Das bewegbare Bauteil wird also beispielsweise auf einen Blockadehebel oder eine Sperrklinke des Gesperres so zubewegt, bis das bewegbare Bauteil auf den Blockadehebel oder die Sperrklinke auftrifft und einen Impuls in die Sperrklinke oder den Blockadehebel einleitet. Dieser Impuls bewegt den Blockadehebel oder die Sperrklinke derart bzw. trägt zu einer solchen Bewegung bei, dass der Blockadehebel aus seiner blockierenden Stellung bzw. die Sperrklinke aus ihrer sperrenden Stellung heraus bewegt wird. Da es möglich ist, das bewegbare Bauteil zunächst unabhängig von den benötigten Öffnungskräften auf eine geeignete Endgeschwindigkeit zu beschleunigen, ehe dieses auf den Blockadehebel oder die Sperrklinke auftrifft, muss weder ein übermäßig groß dimensionierter Elektromotor, noch eine übermäßig groß dimensionierte Übersetzung eines Getriebes bereitgestellt werden, um eine große Öffnungskraft in das Gesperre einzuleiten.

Es ist allerdings nicht notwendig, dass der Impuls unmittelbar in ein Bauteil des Gesperres eingeleitet wird. Das andere Bauteil kann auch eine Komponente sein, die nicht in einem engen Sinn dem Gesperre zuzuordnen ist. Alternativ oder ergänzend kann die Betätigungseinric tung zwei unterschiedliche Übersetzungen umfassen, mit der eine öffnende Kraft in die Sperrklinke eingeleitet werden kann. Das kleinere Übersetzungsverhältnis dient für ein verzögerungsfreies Öffnen im Normalbetrieb. Erweist sich dann die öffnende Kraft als nicht ausreichend, so steht das größere Übersetzungsverhältnis zur Verfügung, um anschließend zwar verzögert, aber eben mit größerer Kraft die Sperrklinke aus ihrer Rastposition heraus zu schwenken.

Die Aufgabe wird also allgemein auch gelöst durch ein Schloss mit einem Gesperre, bei dem eine Betätigungseinrichtung so eingerichtet ist, dass diese im Normalfall das Gesperre mit einer vergleichsweise geringen ersten Kraft öffnen kann und bei Bedarf mit einer erhöhten zweiten Kraft. Die erhöhte zweite Kraft wird ermöglicht durch ein vergrößertes Übersetzungsverhältnis, durch eine Impulsübertragung mittels beweglichem Bauteil und/oder durch einen Energiespeicher, der grundsätzlich durch einen Elektromotor des Schlosses und/oder durch Zuschlagen einer Tür oder Klappe wieder aufgeladen werden kann.

Insbesondere werden die beiden unterschiedlichen Betriebsarten, um in einer Ausgestaltung einerseits ein Schloss zumindest im Wesentlichen verzögerungsfrei mit relativ geringer erster Kraft öffnen zu können und andererseits bei Bedarf mit größerer zweiter Kraft, aber eben verzögert öffnen zu können dadurch realisiert, indem ein Antriebsrad der Betätigungseinrichtung in unterschiedliche Richtungen gedreht wird. Ein Drehen in eine erste Richtung hat zur Folge, dass das Schloss zumindest im Wesentlichen verzögerungsfrei mit üblicher erster Kraft geöffnet werden kann. Um das Schloss mit vergrößerter Kraft bei Bedarf öffnen zu können, wird das Antriebsrad in die entgegengesetzte zweite Richtung gedreht, um beispielsweise„Anlauf" für ein erneutes Drehen in die erste Richtung nehmen, oder aber um von einem vergrößerten Übersetzungsverhältnis Gebrauch machen zu können, um dadurch die Sperrklinke oder einen Blockadehebel mit großer Kraft aus ihrer Raststellung heraus bewegen zu können. Das Drehen in die entgegengesetzte zweite Richtung kann alternativ oder ergänzend bewirken, dass Energie aus einem Energiespeicher freigesetzt wird, mit der dann das Gesperre mit vergrößerter zweiter Kraft geöffnet werden kann. Das bewegbare Bauteil vollführt in einer vorteilhaften Ausgestaltung eine Drehbewegung. Es kann sich um einen drehbar gelagerten Nocken, einen drehbar gelagerten Zapfen oder eine drehbar gelagerte Ausnehmung eines Bauteils handeln, der bzw. das also durch einen Elektromotor zunächst auf eine Endgeschwindigkeit beschleunigt wird, bevor er auf ein anderes Bauteil auftrifft und so einen Impuls in das andere Bauteil einleitet. Die dadurch bewirkte Bewegung des anderen Bauteils öffnet das Gesperre. Eine Drehbewegung ermöglicht einen kleinen Bauraum und dennoch einen relativ langen Leerweg, um das bewegbaren Bauteil entlang des Leerweges zunächst zu beschleunigen, bevor dieses auf das andere Bauteil auftrifft. Das andere Bauteil ist insbesondere ein Blockadehebel oder eine Sperrklinke des Gesperres. Auch kann dadurch mit geringem Bauraum eine relativ große träge Masse bereitgestellt werden, um so schließlich einen großen Impuls übertragen zu können.

Das drehbare und dadurch bewegbare Bauteil kann ein drehbar gelagerter Schlaghammer sein.

Das bewegbare Bauteil kann Teil eines Energiespeichers sein, in dem insbesondere durch einen Elektromotor Energie zunächst gespeichert wird. Die für ein Öffnen benötigte Energie steht bei dieser Ausführungsform vorteilhaft bereits bereit, bevor ein Öffnungsvorgang begonnen wird. Für ein Öffnen wird die Energie aus dem Energiespeicher entnommen. Insbesondere handelt es sich um einen Energiespeicher, in dem Energie mechanisch gespeichert wird, so zum Beispiel durch Vorspannen einer Feder.

Das bewegbare Bauteil umfasst in einer Ausgestaltung eine drehbar gelagerte Scheibe oder ein drehbar gelagertes Zahnrad. Es kann dadurch eine geeignet große träge Masse bereitgestellt werden. Ein Zahnrad kann auf technisch einfache Weise durch eine Schnecke bewegt werden, die an einer Welle eines Elektromotors angebracht ist. Die Drehbewegung einer Welle eines Elektromotors kann durch einen Riemen oder durch einen Reibkontakt auf die Scheibe auf technisch einfache Weise geeignet übertragen werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist an der Scheibe bzw. an dem Zahnrad eine Zusatzmasse befestigt, die radial von der Scheibe bzw. dem Zahnrad absteht. Hierdurch kann die für die Impulsübertragung gewünschte träge Masse mit geringem Bauraum weiter geeignet gesteigert werden. Vorteilhaft ist der Abstand der Zusatzmasse von der Drehachse der Scheibe bzw. des Zahnrades einstellbar, um die gewünschte träge Masse einstellen zu können.

Wird der Impuls in einen Blockadehebel oder in eine Sperrklinke eingeleitet, so ist die Sperrklinke bzw. der Blockadehebel vorteilhaft winkelförmig. Der Winkel umfasst die Sperrfläche für ein Verrasten der Drehfalle bzw. für ein Blockieren der Sperrklinke. Dies trägt dazu bei, mit geringem Bauraum auskommen zu können.

Der Erfindung beruht in einer Ausgestaltung auf der Idee, das bewegbare Bauteil durch einen Antrieb in eine Ausgangslage zu bringen, die entfernt von einem Anlagepunkt des Auslösemechanismus liegt. Es wird so ein Leerweg ermöglicht. Das bewegbare Bauteil kann entlang des Leerweges bewegt werden, ohne dadurch einen Hebel oder eine Klinke für ein Öffnen des Gesperres zu bewegen. Bei einem anschließenden Losfahren des Antriebes in Öffnungsrichtung wird das bewegbare Bauteil einschließlich des Antriebs entlang des Leerwegs auf eine maximal mögliche Geschwindigkeit gebracht. Erreicht das bewegbare Bauteil dann den Anlagepunkt und trifft also auf den Auslösemechanismus auf, so befindet sich der elektrische Antrieb einschließlich des bewegbaren Bauteils in seiner maximalen Bewegungsgeschwindigkeit. Durch das Auftreffen wird ein Impuls in den Auslösemechanismus übertragen. Durch dieses "Zurückstellen in eine Beschleunigungsposition" kann ein also ein relativ großer Impuls auf den Auslösemechanismus ausgeübt werden, und es können so relativ große Kräfte zum Öffnen des Gesperres bereitgestellt werden.

Zusätzlich zu einem Verfahren des Antriebs in eine Beschleunigungsposition kann die träge Masse, die beschleunigt wird, im Falle eines erhöhten Kraftbedarfs zum Öffnen des Gesperres mit geringem Bauraum insbesondere dann bereitgestellt werden, wenn das bewegbare Bauteil drehbar gelagert ist. Das Bewegen der bewegbaren Masse in die vorgenannte Ausgangslage erfolgt vorteilhaft bereits vor dem Beginn eines Öffnungsvorgangs, um möglichst verzögerungsfrei öffnen zu können. Es ist aber auch möglich, dass der Antrieb die bewegbaren Masse erst dann in die Ausgangslage bewegt, wenn geöffnet wird.

Der Antrieb ist insbesondere ein Elektromotor. Es kann aber auch das Schließen einer Tür oder Klappe als Antrieb genutzt werden, um so den Bedarf an elektrischer Energie zu minimieren. Insbesondere dann ist es von Vorteil, dass ein Energiespeicher zur Verfügung steht, in dem Energie für ein Öffnen des Schlossgesperres gespeichert werden kann. Kinetische Energie des Zuschlagens einer Tür oder Klappe wird in einen Energiespeicher eingeleitet, so dass so eine zusätzliche, über die normale Funktion hinausgehende Impulsbeaufschlagung durch einen Speicherhebel zur Verfügung steht.

In einer Ausgestaltung umfasst die Betätigungseinrichtung ein Antriebsrad, wobei durch Drehen des Antriebsrad in einer ersten Richtung eine öffnende erste Kraft in das Gesperre eingeleitet werden kann, und eine im Vergleich dazu vergrößerte zweite Kraft in das Gesperre eingeleitet werden kann, wenn das Antriebsrad in die entgegengesetzte zweite Richtung gedreht wird. Auf technisch einfache Weise wird es so vorteilhaft möglich, eine unterschiedlich große Kraft bereit zu stellen, mit der das Schloss geöffnet werden kann. Reicht im Normalbetrieb die erste Kraft für ein Öffnen des Schlosses nicht aus, so steht dann die Möglichkeit zur Verfügung, mit einer zweiten größeren Kraft öffnen zu können.

Durch Drehen des Antriebsrats in die zweite Richtung wird in einer Ausgestaltung eine öffnende zweite Kraft in das Gesperre aufgrund eines größeren Übersetzungsverhältnisses eingeleitet.

Um einen kleinen Bauraum zu ermöglichen, wird in einer vorteilhaften Ausgestaltung das zweite Übersetzungsverhältnis durch einen Übersetzungshebel realisiert. Der Ubersetzungshebel ist in einer Ausgestaltung drehbar um eine Achse gelagert, die sich nahe bei einem Anlagepunkt eines Hebelarmendes einer Sperrklinke oder eines Blockadehebels befindet, wenn das Gesperre verrastet ist. Im Anlagepunkt kann der Übersetzungshebel an der Sperrklinke oder dem Blockadehebel anliegen. Der Übersetzungshebel kann dieses Hebelarmende für ein Öffnen des Gesperres verschwenken. Das frei bewegliche Ende des Übersetzungshebels weist einen im Vergleich dazu einen großen Abstand zu dem Anlagepunkt des Hebelarmendes auf, wenn das Gesperre verrastet ist. Es kann so ein großes Übersetzungsverhältnis realisiert werden, indem beispielsweise das Antriebsrad durch Drehen in die zweite Richtung das frei bewegliche Ende des Übersetzungshebels erfassen und verschwenken kann. Hierfür ist ein nur geringer Bauraum erforderlich. Auch ist lediglich ein weiteres Bauteil erforderlich, um ein vergrößertes zweites Übersetzungsverhältnis bereitstellen zu können, um das Gesperre mit vergrößerter zweiter Kraft öffnen zu können.

Vorzugsweise gibt es eine Steuereinrichtung, die das Antriebsrad der Betätigungseinrichtung in eine erste Richtung dreht, um das Schloss mit einer ersten Kraft zu öffnen, und die das Antriebsrad in eine zweite entgegengesetzte Richtung dreht, wenn das Schloss durch Drehen in die erste Richtung nicht geöffnet werden kann, um so zu ermöglichen, dass das Schloss mit größerer zweiter Kraft geöffnet werden kann. Im Normalbetrieb kann so verzögerungsfrei geöffnet werden. Erst wenn sich dies als nicht ausreichend herausstellt, wird in die zweite Richtung gedreht, um das Schloss dann mit größerer zweiter Kraft zu öffnen.

Besteht die Möglichkeit, durch ein zusätzlich bereitgestelltes Ubersetzungsverhältnis eine vergrößerte zweite Kraft auf eine Sperrklinke oder einen Blockadehebel des Schlossgesperres ausüben zu können, so kann alleine das Vorsehen eines vergrößerten Übersetzungsverhältnisses genügen, um die Aufgabe der Erfindung zu lösen. Eine Kraft durch das Vorsehen eines zusätzlichen Übersetzungsverhältnisses bei Bedarf vergrößern zu können und zwar auch ohne Vorsehen eines Impulses durch ein bewegbares Bauteil, stellt eine eigenständige Erfindung dar. Diese eigenständige Erfindung beruht auf dem Gedanken, insbesondere in Abhängigkeit von der Drehrichtung eines Antriebselementes, welches zum Beispiel durch ein Antriebsrad realisiert wird, verschiedene Übersetzungen zwischen Antriebselement und Sperrklinke zu ermöglichen. Es kann dafür ein Hebelgetriebe, ein Exzentergetriebe, ein Bandgetriebe oder ein beliebiges anderes Getriebe vorhanden sein. Für ein übliches, möglichst verzögerungsfreies Öffnen wird dann von einem Antriebselement der Betätigungseinrichtung eine öffnende erste Kraft in die Sperrklinke eingeleitet und zwar durch Drehen in einer ersten Richtung. Erweist sich diese erste Kraft als unzureichend, so wird das Antriebselement in die entgegengesetzte zweite Richtung gedreht, um so durch ein größeres Übersetzungsverhältnis eine größere öffnende zweite Kraft auf die Sperrklinke oder den Blockadehebel ausüben zu können.

Das Gesperre des erfindungsgemäßen Schlosses umfasst grundsätzlich eine Drehfalle und eine Sperrklinke für ein Verrasten der Drehfalle und optional zusätzlich einen Blockadehebel, der die Sperrklinke in ihrer Raststellung zu blockieren vermag.

Das Schloss ist insbesondere ein elektrisch betätigbares Schloss.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von drei Figuren näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 : Ausführungsform mit einem drehbar gelagerten Zahnrad; Figur 2: Ausführungsform mit einem Energiespeicher; Figur 3: Ausführungsform mit einem Übersetzungshebel.

Die Figur 1 zeigt eine Drehfalle 1 , die um ihre Achse 2 verschwenkt werden kann. Die Drehfalle 1 ist durch eine Sperrklinke 3 verrastet. Die Sperrklinke 3 kann um ihre Achse 4 herum aus der Vorrastposition entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn heraus gedreht werden. Durch das Verrasten wird ein Schlosshalter 5 von der Drehfalle 1 gehalten. Eine zugehörige Tür oder Klappe ist dadurch verschlossen.

Im verrasteten Zustand liegt wie in der Figur 1 gezeigt eine Sperrfläche 7 der Drehfalle

I an einer Sperrfläche 6 der Sperrklinke 3 an. Der Arm der Sperrklinke 3 verläuft winkelförmig. Das abgewinkelte Ende 8 der Sperrklinke 3 reicht zu einem drehbar gelagerten Bolzen 9, der um eine Achse 10 herum gedreht werden kann. Der Bolzen 9 steht senkrecht von einer Scheibe oder einem Zahnrad 1 1 ab. Im Fall eines Zahnrades

I I liegt beispielsweise eine Schnecke 12 an den Zähnen des Zahnrades 1 1 an. Die Schnecke 12 ist mit einer Welle 13 eines Elektromotors 14 verbunden. An der Scheibe bzw. dem Zahnrad 1 1 ist eine Zusatzmasse 15 angebracht, die radial absteht.

Wird das Zahnrad 1 1 im Uhrzeigersinn gemäß einer ersten Drehrichtung verdreht, so wird dadurch das Ende 8 der Sperrklinke 3 in die Position 8' bewegt. Hierdurch wird die Sperrklinke 3 aus ihrer verrasteten Stellung heraus geschwenkt und das Gesperre wird so geöffnet.

Der Bolzen 9 liegt im Fall der Figur 1 am Hebelarmende 8 der Sperrklinke 3 an einem Anlagepunkt an. Es kann nun verzögerungsfrei mit einer ersten Kraft geöffnet werden, indem das Zahnrad im Uhrzeigersinn verdreht wird,

Um eine vergrößerte zweite Kraft für ein Öffnen zu ermöglichen, wird vor dem Start oder beim Start des Öffnungsvorgangs die Scheibe bzw. das Zahnrad 1 1 zunächst entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn gemäß einer zweiten Drehrichtung gedreht, um den Bolzen bzw. Nocken 9 in eine Ausgangslage bzw. Beschleunigungsposition entfernt von dem gezeigten Anlagepunkt zu bringen. In der Beschleunigungsposition befindet sich der Bolzen bzw. Nocken 9 nicht in Kontakt mit der Sperrklinke 3. Ist das Zahnrad 1 1 bzw. die Scheibe so in die Beschleunigungsposition gebracht worden, so wird die Drehrichtung des Elektromotors 14 geändert. Die Scheibe bzw. das Zahnrad 1 1 wird so wieder im Uhrzeigersinn gemäß der ersten Drehrichtung gedreht. Der Nocken bzw. der Bolzen 9 durchläuft dann zunächst einen Leerweg. Erst nachdem der Elektromotor 14 samt Scheibe nebst Anbauteilen seine volle Drehzahl bzw. Geschwindigkeit erreicht hat, schlägt der Nocken 9 die Sperrklinke 3 aus ihrer verrasteten Position. Die Sperrklinke erreicht so die Position 8'. Die Masseträgheit von Motor und Übertragungskette vergrößert so die Öffnungskraft, mit der die Sperrklinke 3 aus ihrer Raststellung heraus bewegt wird.

Der Bolzen bzw. Nocken 9 kann aber auch alternativ z. B. einen Blockadehebel aus seiner blockierenden Stellung herausbewegen. Der Blockadehebel blockiert in seiner blockierenden Stellung die Sperrklinke und verhindert so ein Herausbewegen der Sperrklinke aus ihrer Raststellung. Bei dieser Ausführungsform kann die Drehfalle 1 ein öffnendes Moment in die Sperrklinke 3 einleiten. Durch das öffnende Moment wird die Sperrklinke 3 aus ihrer Raststellung herausbewegt, sobald der Blockadehebel seine blockierende Stellung verlassen hat.

Der Öffnungsmechanismus umfasst vorzugsweise eine Zusatzmasse 15 zur Vergrößerung der Massenträgheit. Die Zusatzmasse 15 erstreckt sich radial nach außen von der Achse 10 ausgesehen. Der Abstand zur Achse 10 ist vorteilhaft veränderbar, so dass das Trägheitsverhalten eingestellt werden kann.

Die Zusatzmasse 15 ist vorteilhaft mit einer variablen Übersetzung angekoppelt, dass diese auch bei konstanter Motordrehzahl bis zum Auftreffen des Nockens bzw. Schlagnockens 9 auf die Sperrklinke 3 beschleunigt wird.

Der Nocken 9 und/oder die Sperrklinke 3 sind in ihrem Kontaktbereich bzw. Anlagepunkt vorteilhaft so ausgestaltet, dass ein Rückfedern nach dem Aufschlag vermieden wird. Dies kann beispielsweise durch zusätzliche Elemente zum Beispiel aus Kunststoff oder durch Ummantelung der Bauteile erreicht werden.

Die Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Hebelarmende 8 der Sperrklinke 3 wird hier durch einen Schlaghammer 16 verschwenkt, der um eine Achse 17 verschwenkt werden kann. Der Schlaghammer 16 kann durch einen Energiespeicher 18 betätigt werden, der ein drehbar gelagertes Bauteil 19 umfasst. Das Bauteil 19 wird beispielsweise gegen eine Federkraft zunächst in eine vorgespannte Stellung gebracht. Im Fall des Öffnens wird das Bauteil 19 gelöst und durch Federkraft in Richtung des Schlaghammers 16 bewegt. Der Schlaghammer 16 wird so im Uhrzeigersinn verschwenkt und bewegt dadurch die Sperrklinke 3 aus ihrer Raststellung 3 heraus. Der Energiespeicher wird vorzugsweise durch Zuschlagen einer zugehörigen Tür oder Klappe aufgeladen, umso den Bedarf an elektrischer Energie zu minimieren. Ein Antrieb eines Elektromotors wird dann beispielsweise dazu benutzt, um das bewegbare Bauteil 19 freizugeben und so die gespeicherte Energie für ein Öffnen bereitzustellen.

Die Ausführungsform gemäß Figur 3 unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß Figur 1 insbesondere durch Vorsehen eines Übersetzungshebels 20, der um eine Achse 21 herum drehbar gelagert ist. Die Achse 21 ist in der Nähe des Anlagepunkts 24 des Hebelarmendes 8 der Sperrklinke 3 angeordnet. Im Anlagepunkt 24 liegt der Übersetzungshebel 20 wie in der Figur 3 gezeigt an. Der Übersetzungshebel 20 reicht ausgehend von seiner Achse 21 über das Ende 8 der Sperrklinke 3 hinweg und außerdem auch über die Achse 10 des Zahnrades 1 1 hinweg. Das frei bewegliche bzw. verschwenkbare Ende 25 des Übersetzungshebels 20 reicht stets bis zu einem Bolzen 22 heran, der an dem Zahnrad 1 1 befestigt ist.

Bei der in der Figur 3 gezeigten Ausführungsform wird die Sperrklinke 3 bei normaler Last durch Rotation des Zahnrads 1 1 im Urzeigersinn gemäß erster Drehrichtung ausgeschwenkt, sobald der Nocken 9 vorzugsweise direkt, also unmittelbar, gegen die Sperrklinke 3 stößt. Falls das Öffnen im Fall einer hohen Last auf die Drehfalle durch diesen Vorgang nicht durchgeführt werden kann, wird das Zahnrad 1 1 gegen den Uhrzeigersinn gemäß zweiter Drehrichtung gedreht. Dadurch stößt der zweite Nocken 22, der senkrecht von dem Zahnrad 1 1 absteht, gegen das verschwenkbare Ende 25 des Übersetzungshebels 20. Der Übersetzungshebel 20 wird dadurch entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn um seine Achse 22 verschwenkt. Da der Abstand zwischen der Achse 21 des Übersetzungshebels 20 zum Anlagepunkt 24 bei der Sperrklinke 3 sehr klein ist im Vergleich zu dem Abstand zwischen dem Anlagepunkt 24 bei der Sperrklinke 3 und dem Anlagepunkt 26 zwischen Nocken 22 und dem Ende 25 des Übersetzungshebels 20, der wird eine deutlich größere zweite Kraft aufgrund dieses Hebelverhältnisses auf das Ende 8 der Sperrklinke 3 ausgeübt. Das Hebelverhältnis beim Übersetzungshebel 20 beträgt dann insbesondere wenigstens 1 : 4, vorzugsweise wenigstens 1 : 6. Der Abstand zwischen Anlagepunkt 26 am Übersetzungshebelende 25 zum Anlagepunkt 24 bei der Sperrklinke 3 ist dann also wenigstens viermal, vorzugsweise wenigstens sechsmal, so groß wie der Abstand zwischen der Achse 21 des Übersetzungshebels 20 und dem Anlagepunkt 24 bei der Sperrklinke 3.

Auf die Sperrklinke 3 kann dadurch eine nochmals vergrößerte Kraft ausgeübt werden, weil durch Vorsehen des Übersetzungshebels 20 eine zweite Kraft mit erheblich größerer Übersetzung vom Zahnrad 1 1 auf die Sperrklinke 3 ausgeübt werden kann.

Verläuft der Übersetzungshebel 20 ausgehend von seiner Achse 21 wie dargestellt in einer Ausgestaltung zickzackartig, so kann dadurch erreicht werden, dass der Nocken 22 über einen relativ langen Weg bzw. relativ großen Drehwinkel beschleunigt werden kann, ehe er auf den Anlagepunkt des Übersetzungshebels 20 auftrifft. Es kann so ein Drehwinkel von wenigstens 150°, vorzugsweise von wenigstens 180° bereitgestellt werden, der durchlaufen wird, ehe der Nocken 22 auf den Übersetzungshebel beim Anlagepunkt 26 mit Schwung auftrifft. Hierdurch kann ein relativ großer Impuls bereitgestellt werden, der in den Übersetzungshebel 20 so eingeleitet werden kann, da ein langer Beschleunigungsweg zur Verfügung steht.

Es kann ein zusätzlicher Nocken 22 für diese Kraftübertragung vorgesehen sein, der beispielsweise im Vergleich zum Nocken 9 näher bei der Achse 10 des Zahnrads 1 1 liegen kann. Ein zweiter Nocken 22 ist jedoch nicht zwingend erforderlich und kann beispielsweise dann entfallen, wenn der Übersetzungshebel 20 mit seinem verschwenkbaren Ende 25 bis zu dem Nocken 9 reicht, wenn dieser sich wie in der Figur 3 gezeigt am linken Rand des Zahnrades 1 1 befindet.

Der Nocken 9 muss nicht unmittelbar auf das Ende 8 der Sperrklinke 3 auftreffen, was beispielsweise dadurch ermöglicht werden kann, in dem der Übersetzungshebel 20 an einer entsprechenden Stelle einen Durchgang für den Nocken 9 zu dem Ende 8 ermöglicht. Der Nocken 9 kann aber auch auf einen Bereich des Übersetzungshebels 20 nahe bei seiner Achse 21 auftreffen, welcher an dem Ende 8 der Sperrklinke 3 anliegt und so den eingeleiteten Impuls auf das Ende 8 überträgt. Diese Ausführungsform ist aber aufgrund der trägen Masse des Übersetzungshebels 20 weniger zu bevorzugen.

Die Figuren zeigen ferner, dass die Drehfalle 1 über eine Vorrast 23 verfügen kann, um ein Verrasten der Drehfalle 1 in einer Vorrastposition zu ermöglichen.

Bezugszeichenliste

1 : Drehfalle

2: Achse der Drehfalle

3: Sperrklinke

4: Achse der Sperrklinke

5: Schlosshalter

6: Sperrfläche der Sperrklinke

7: Sperrfläche der Drehfalle

8: abgewinkeltes Ende der Sperrklinke

9: Bolzen, Nocken

10: Drehachse von Zahnrad

1 1 : Zahnrad

12: Schnecke

13: Motorwelle

14: Elektromotor

15: Zusatzmasse : Schlaghammer

: Achse des Schlaghammers

: Energiespeicher

: bewegbares Bauteil des Energiespeichers

: Übersetzungshebel

: Achse des Übersetzungshebels

: Nocken, Bolzen

: Vorrast der Drehfalle

: Anlagepunkt bei der Sperrklinke

: verschwenkbares Hebelarmende des Übersetzungshebels

: Anlagepunkt beim verschwenkbaren Hebelarmende des Übersetzungshebels

Claims

Patentansprüche

Schloss für ein Kraftfahrzeug mit einem Gesperre (1 , 3) und einer Betätigungseinrichtung für ein Öffnen des Gesperres, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung ein bewegbares Bauteil (9, 1 1 , 15, 16, 19, 22) umfasst, welches einen Stoß in das das Gesperre (1 , 3) für ein Öffnen einzuleiten vermag und/ oder die Betätigungseinrichtung zwei unterschiedliche Übersetzungen aufweist, mit der eine öffnende Kraft in das Gesperre (1 , 3) eingeleitet werden kann.

Schloss nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das bewegbare Bauteil ein drehbar gelagerter Nocken (9, 22), ein Schlaghammer (16) und/oder ein bewegbares Bauteil (19) eines Energiespeichers (18) ist.

Schloss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegbaren Bauteil eine von einer drehbar gelagerten Scheibe oder einem drehbar gelagerten Zahnrad (1 1 ) radial abstehende Masse (15) umfasst.

Schloss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegbare Bauteil eine drehbare Scheibe oder ein drehbares Zahnrad (1 1 ) umfasst, welches durch einen Antrieb, insbesondere durch einen Elektromotor (14) gedreht werden kann.

Schloss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung einen Energiespeicher (19) umfasst, der durch Freigabe von gespeicherter Energie und zwar vorzugsweise von mechanisch gespeicherter Energie das bewegbaren Bauteil (9, 16) zu beschleunigen vermag. Schloss nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (19) eine Feder umfasst, die für ein Speichern von Energie vorgespannt wird.

Schloss nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende der vorgespannten Feder freigegeben wird und dadurch das bewegbaren Bauteil (9, 16, 19) für ein Öffnen des Gesperres (1 , 3) beschleunigt wird.

Schloss nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch Zuschlagen eine Tür oder Klappe Energie im Energiespeicher gespeichert wird.

Schloss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung durch das bewegbare Bauteil (9, 16) einen Stoß in eine Sperrklinke (3) oder einen Blockadehebel des Gesperres für ein Öffnen einzuleiten vermag.

Schloss nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrklinke (3) winkelförmig ist und der Winkel die Sperrfläche (6) für ein Verrasten der Drehfalle (1 ) aufweist.

Schloss nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung ein Antriebsrad (1 1 ) umfasst, wobei durch Drehen des Antriebsrad (1 1 ) in einer ersten Richtung eine öffnende erste Kraft in das Gesperre eingeleitet werden kann, und eine im Vergleich dazu vergrößerte zweite Kraft in das Gesperre eingeleitet werden kann, wenn das Antriebsrad (1 1 ) in die entgegengesetzte zweite Richtung gedreht wird.

Schloss nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass durch Drehen des Antriebsrats (1 1 ) in die zweite Richtung eine öffnende zweite Kraft in das Gesperre aufgrund eines größeren Übersetzungsverhältnisses eingeleitet werden kann. Schloss nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Übersetzungsverhältnis durch einen Übersetzungshebel (20) realisiert wird.

Schloss nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Übersetzungshebel (20) drehbar um eine Achse (21 ) gelagert ist, die sich nahe bei einem Hebelarmende (8) einer Sperrklinke (3) oder eines Blockadehebels befindet, wenn das Gesperre verrastet ist, und der Übersetzungshebel (20) dieses Hebelarmende (8) für ein Öffnen des Gesperres verschwenken kann, und das frei bewegliche Ende des Übersetzungshebels einen im Vergleich dazu einen großen Abstand zu dem Hebelarmende (8) einer Sperrklinke (3) oder eines Blockadehebels aufweist, wenn das Gesperre verrastet ist.

Schloss nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Steuereinrichtung, die ein Antriebsrad (1 1 ) der Betätigungseinrichtung in eine erste Richtung dreht, um das Schloss mit einer ersten Kraft zu öffnen, und die das Antriebsrad in eine zweite entgegengesetzte Richtung dreht, wenn das Schloss durch Drehen in die erste Richtung nicht geöffnet werden kann, um so zu ermöglichen, dass das Schloss mit größerer Kraft geöffnet werden kann.

Verfahren für ein Öffnen eines Schlosses mit einem Gesperre (1 , 3), bei dem ein Antriebselement (1 1 ) für ein Öffnen des Schlosses in einer ersten Richtung gedreht wird, um so das Gesperre (1 , 3) mit einer ersten Kraft zu öffnen, und bei dem das Antriebselement (1 1 ) in einer zweiten entgegengesetzten Richtung gedreht wird, um so das Gesperre (1 , 3) mit einer im Vergleich zur ersten Kraft vergrößerten zweiten Kraft zu öffnen, wenn sich das Gesperre mit der ersten Kraft nicht öffnen lässt.