WO2018006896A1 - Kraftfahrzeugschloss - Google Patents

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WO2018006896A1
WO2018006896A1 PCT/DE2017/100495 DE2017100495W WO2018006896A1 WO 2018006896 A1 WO2018006896 A1 WO 2018006896A1 DE 2017100495 W DE2017100495 W DE 2017100495W WO 2018006896 A1 WO2018006896 A1 WO 2018006896A1
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WO
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lever arm
motor vehicle
vehicle lock
gear stage
lever
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PCT/DE2017/100495
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Holger Schiffer
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Kiekert Ag
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    • E05B81/00Power-actuated vehicle locks
    • E05B81/54Electrical circuits
    • E05B81/64Monitoring or sensing, e.g. by using switches or sensors

Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle lock, preferably an electrically actuated motor vehicle lock, comprising a locking mechanism with a catch and at least one pawl, a release lever, an electric drive unit, by means of the electric drive unit, the release lever is actuated and the locking mechanism is unlocked by means of the release lever, a release aid , wherein by means of the triggering aid, an additional pulse for unlocking the locking mechanism can be introduced into the locking mechanism.
  • a comfort function for a motor vehicle locking system and in particular a motor vehicle lock is that the locking system or lock is electrically actuated.
  • an electrically operated central locking as well as an electric opening is known.
  • the closing mechanism is opened by means of an electric drive.
  • Motor vehicle locks preferably have a locking mechanism made of a rotary latch and at least one pawl. By means of the catch a lock holder is fixed and thus a door or flap in its closed position preserved. In an electric opening the locking mechanism is unlocked from the locked position by means of an electric drive.
  • the operator may generate an electrical signal by means of a radio remote control or by actuating an outside door handle which causes the electric drive to be actuated to open the locking mechanism.
  • DE 10 2015 205 345.8 discloses for emergency actuation a spring accumulator, which allows that an additional pulse for unlocking the locking mechanism can be introduced into the locking mechanism.
  • An arranged on a rear side of the gear for triggering the locking spring accumulator can generate or release an additional pulse by means of an electric drive and a gear stage and a lever so that the Notbetuciigen and Zurver circagung ein an increased force, a pulse from the spring memory can be generated out.
  • the electric opening mechanism is put into effect and it does not come to the opening of the locking mechanism, this can be detected, for example, by the fact that the catch has not moved into the open position.
  • the transmission is acted upon by the additional drive and set the lever in motion.
  • the lever then releases the spring accumulator, which is then able to initiate an additional impulse in the gear and thus initiate an additional impulse on the pin for moving the pawl.
  • the lock is thus notbetätigbar.
  • Another electrically actuated motor vehicle lock has become known from DE 10 2014 223 718.1.
  • the electrical opening mechanism also has a worm gear with a gear on which a bolt is arranged, and wherein the bolt can move the pawl out of the engagement region of the rotary latch.
  • the object of the invention is to provide an improved motor vehicle lock.
  • a motor vehicle lock preferably an electrically actuated motor vehicle lock is provided, comprising a locking mechanism with a catch and at least one pawl, a release lever, an electric drive unit, wherein by means of the electric drive unit of the trigger lever operable and by means of the release lever, the locking mechanism is unlocked, a release aid, wherein by means of the release aid, an additional pulse for unlocking the locking mechanism is introduced into the locking mechanism, wherein the additional pulse with the electric drive unit can be generated. Due to the construction of the motor vehicle lock according to the invention, it is now possible to provide an additional impulse for unlocking the locking mechanism, whereby only a minimum number of electric drives is used.
  • the electric drive unit thus assumes a dual function, namely on the one hand to open the locking mechanism to actuate the release lever and on the other hand to generate an additional pulse, which makes it possible to open the lock in cases where a higher release force must be provided to unlock the locking mechanism, or open it.
  • a higher release force must be provided to unlock the locking mechanism, or open it.
  • Such locks are meant which allow an electrical actuation, that is, an electrical opening of the locking mechanism.
  • the locking mechanism consists of a catch and at least one pawl and is constructed so that by means of a release lever, the locked locking mechanism is unlocked.
  • the locking mechanism is usually locked by means of a locking bolt, which can be brought into engagement with the rotary latch.
  • a tailgate or a motor vehicle door when closing the flap or door, the rotary latch located in an open position comes into contact with a locking bolt or lock holder. Upon further closing, the door moves to the closed position in which the pawl engages the catch and thus locks the catch in a closed position.
  • locking may occur in a pre-restraint as well as in a main-rest.
  • a release lever For electrically opening the locking mechanism or unlocking the locking mechanism, a release lever actuates the locking pawl directly or indirectly, so that the locking pawl is disengaged from the rotary latch.
  • a higher force acts on the ratchet, such as in the case of an accident in which the ratchet is for example under high voltage or, when it comes to blocking the movement of the pawl due to contamination or icing.
  • a higher release force must act on the pawl or the release lever for electrically opening the locking mechanism.
  • an electric motor with one or more gears is indirectly or directly connected to the release lever. By electrically actuating the electric motor, the pawl can be disengaged from the catch.
  • the drive unit is designed in such a way that, in addition to the pure opening pulse, an additional pulse can be generated by the drive unit.
  • the release aid can be driven directly by the electric drive unit.
  • the direct driving of the release aid offers the advantage that the introduction of force is very precisely controlled.
  • the direct driving of the release aid has the advantage that with a minimum number of components, a pulse on the trip unit is exercisable.
  • the release aid can be driven indirectly via at least one gear stage, this results in a further advantageous embodiment of the invention.
  • the force acting on the release lever force can be defined. In particular, this can be achieved a translation that doubles the power that is exerted by the drive unit or multiplied. It is also possible to design the transmission in such a way that very high triggering speeds can be achieved. In the case of a large translation, although only very slow release movements can be achieved, but it is possible to initiate very high forces in the release lever and thus the pawl.
  • the release aid can be driven indirectly by means of the drive of the release lever.
  • the drive of the release lever can be used to actuate the release aid.
  • the release aid can be designed such that the release lever is part of the release aid. This in turn offers the advantage that it is possible to generate an additional pulse with the least possible number of components.
  • the electric drive unit can be driven to generate an additional pulse in a direction opposite to that for driving the release lever, a further embodiment of the invention results Invention.
  • the driving of the electric drive unit in a direction opposite to the actuation of the release lever direction increased security and easy control can be achieved.
  • the drive unit is operated in a first, for example, a clockwise direction to actuate the release lever and the locking mechanism can not be unlocked, this can be detected, for example, by a switch that queries the rotary latch position.
  • the controller recognizes that the locking is not apparent by means of a normal normal opening pulse.
  • the controller controls the drive unit in an opposite direction, for example, in a counterclockwise payment is driven. This allows a very easy control of the trigger pulse can be achieved.
  • the locking mechanism can not be opened by the usual trigger pulse, a larger impulse can be generated by driving the release aid in an opposite direction, for example by using a gear stage.
  • the release lever has at least a first, cooperating with the drive unit lever arm and a second, acting on the locking lever arm, wherein a further lever arm is provided which cooperates with the release aid, wherein the further lever arm rotationally fixed at least connected to the second lever arm.
  • the further lever arm can be driven by means of a gear stage and via the drive unit, this results in a further advantageous embodiment of the invention.
  • the further lever arm is actuated.
  • the further lever arm can have a freewheel in relation to this movement of the first gear stage.
  • the first lever arm is actuated by the first rotational movement of the electric drive, the further lever arm remains unactuated.
  • a further gear stage connected to the first gear stage which provides for a freewheel in a first direction of rotation of the electric drive, the further gear stage can come in one of the first rotational direction opposite direction of rotation with the other lever arm in contact and actuate the second lever arm.
  • the second lever arm of the release lever which cooperates directly or indirectly with the locking mechanism and preferably acts directly on the pawl.
  • a gear ratio between the drive unit and the further lever arm can be realized, for example, with a transmission ratio of 1: 6. If, for example, a force of 440 Newton is transmitted to the first lever arm via the first gear stage by means of the drive unit, the design of the first and further gear stage can result in a very high force of, for example, 5,000 N in the further lever arm or, depending on the gear ratio of the lever arms, a force of 5,000 N be provided on the second lever arm for triggering the locking mechanism.
  • a very fast opening in normal operation can be realized, whereas in an emergency, that is, for example, in a crash, a very high power is available.
  • a different torque is generated depending on the direction of rotation of the drive unit to two different geared ratios, in particular load paths.
  • the further lever arm can be driven by means of a cam drive.
  • a torque curve can be determined by means of a cam drive, which, for example, generates an increasing torque and, moreover, a freewheel can be realized on the further lever arm by means of a cam drive. The freewheel is then to be arranged on the further gear stage such that upon actuation of the first gear stage of the cam drive remains out of engagement with the further lever arm.
  • the first lever arm can be driven via the electric drive unit and, for example, via a first cam associated with the first lever arm, whereas upon actuation of the first lever arm the cam drive of the further lever arm does not engage with the further lever arm. Only when the electric motor of the drive unit is operated in a drive direction opposite to the first gear stage does the cam drive of the further lever arm come into contact with the further lever arm and can thus actuate the second lever arm or the release lever.
  • One Freewheel on the other lever arm can be done for example by an arrangement of a cam drive on the other gear stage or the second lever arm driving gear.
  • the cam drive is connected to the further gear stage or the toothed wheel in such a way that, during a movement of the first gear stage, the cam drive does not come into engagement with the further lever arm.
  • the freewheel can be, for example, 25 ° angular movement on the drive wheel of the further lever arm. This 25 ° freewheel can be realized, for example, with a gear ratio between the first gear stage and the further gear stage of 1: 6.
  • the first gear stage of the drive of the release lever may have a coupling means, so that when driving the further lever arm, the first gear stage is disengageable.
  • a coupling means in the first gear stage and between the electric drive and a first cam drive of the first gear for introducing the force into the first lever arm has the advantage that the gear stages are independently operable with respect to the gear ratios.
  • the freewheel or the coupling means in the first gear stage to the electric drive offers the possibility that the gear of the first gear stage is repeatedly rotated by the electric drive full extent without a force is introduced into the first lever arm. As a result, a very large force can be generated in the further lever arm, since the multiple or multiple turning of the first gear stage can cause a very high gear ratio in the further gear stage.
  • a gear ratio of 1: 4 to 1: 8 is considered advantageous.
  • a transmission ratio is preferred considered particularly advantageous between the first gear stage and the further gear stage of 1: 6.
  • a switching means can be arranged on the first and preferably the further gear stage.
  • the first or further gear stage can be moved back to an initial position or starting position after an emergency operation, so that on the one hand the coupling means with the first gear stage engages in such a way that the first gear stage is operable again and on the other hand reaches the other gear stage in a starting position in which a freewheel for actuating the first gear stage is possible.
  • a return spring can be provided on the actuation wheel of the first gear stage. If, for example, the first gear stage is activated during normal operation and the first lever arm is deflected, then the return spring can move the first gear stage back into its starting position after the electric drive has been switched off. Thus, a simple structure allows and a separate control of the electric drive to reset is not mandatory.
  • An advantageous embodiment of the invention results when a spring-loaded lever arm is feasibly received in the motor vehicle lock.
  • a spring-loaded lever arm is the Possibility to replace a switching means or to perform an initialization of the position of the gear stages.
  • the spring-loaded lever arm is used as a stop, so that a striking of the gear stages, in particular at least one of the gears, is made possible.
  • the stop position can represent an initialization position.
  • the lever arm has a first extension which can be brought into engagement with a stop and / or a control contour of the second gear stage, this results in a further embodiment of the invention.
  • the second gear stage is driven for example in a clockwise direction to allow an emergency opening of the motor vehicle lock.
  • the second gear stage is then operated counterclockwise. The drive takes place until the second gear stage moves against the stop or comes to rest. From this initialization position, a normal normal opening of the lock can take place.
  • the first extension may then engage the control contour, the control contour allowing positioning of the spring-loaded lever arm.
  • the spring-loaded lever arm may have a second extension which can be brought into engagement with a further stop of the first gear stage.
  • a further stop on the spring-loaded lever arm By means of a further stop on the spring-loaded lever arm, a movement and / or pivoting of the lever arm is made possible. If the spring-loaded lever arm is in the initialization position, the spring-loaded lever arm can be moved into its initial position in cooperation with the further stop by means of the second extension.
  • the lever arm can be loaded by means of a compression spring in the direction of the stop and by means of a tension spring in the direction of the further stop.
  • An exemplary embodiment of an electric drive for generating a pulse on a release lever in normal operation and in emergency operation wherein a first and another transmission stage is shown with a lever mechanism, a further view of the electric drive for actuating the release lever in a plan view, a view the first gear stage and in particular to an embodiment of a coupling means, a further view of the first gear stage with a first cam disk for driving the first lever arm and a return spring,
  • Figure 5 another three-dimensional view of the first
  • Gear stage with electric drive, return spring and first cam drive for actuating the first lever arm shows another embodiment of the invention as a schematic representation, with a spring-loaded lever arm, wherein the spring-loaded lever arm allows initialization of the gear stages.
  • a motor vehicle lock 1 is shown as a dashed line.
  • the motor vehicle lock 1 has an electric drive unit 2, a first gear stage 3, a further gear stage 4, a switching means 5 and a lever arrangement 6.
  • the electric drive unit 2 comprises an electric motor 7 which drives a worm wheel 8.
  • the worm wheel engages in a toothing of a first gear 9 of the first gear stage 3.
  • a cam 10 engages with a first cam drive 11.
  • the cam drive 11 is then moved in the direction of the first lever arm 12 and thus moves the lever assembly 6.
  • the first lever arm 12 is rotationally connected via a rotation axis 13 with a release lever 14.
  • the release lever 14 can act directly on a locking mechanism 15. By means of the release lever 14, the locking mechanism 15 can then be unlocked and the motor vehicle lock 1 can be opened.
  • the further gear stage 4 has a cam drive 17, which can engage with the further lever arm 18 of the lever assembly 6 in engagement.
  • the further lever arm 18 is rotationally connected to the lever assembly 6 and in particular to the release lever 14.
  • the worm wheel 8 is in engagement with the first gear stage and in particular with the first gear 9.
  • the first lever arm 12 is driven or pivoted via the first cam drive 11 in order to open the release lever 14 quickly in normal operation.
  • the first cam drive 11 is connected via a coupling means 19 with the first gear.
  • the coupling means 19 in this case causes only in the drive direction shown in the figure 1, which is shown by the arrow P, the first cam drive 11 can be acted upon by a moment or with a rotational movement.
  • the drive unit 2 is turned off and a return spring 20 moves the first gear stage 3 back to its original position. During this opening operation, the further gear stage 4 is in engagement with the toothing 16.
  • the rotational movement of the first gear stage 3 is selected such that the further cam drive 17 does not come into engagement with the further lever arm 18 due to the rotational movement for opening the locking mechanism 15 ,
  • the cam drive 17 on a freewheel 21, which may for example be 15 ° to 35 °, preferably 25 °.
  • FIG. 3 shows a detailed view of the electric drive unit 2 with the electric motor 7 and the worm wheel 8, with the worm wheel 8 meshing with the first gear stage 3 and in particular the first gearwheel 9.
  • a moment is transmitted to the first cam drive 11 by means of the first toothed wheel 9 only when the first toothed wheel 9 moves in the direction of the arrow P, as shown in the illustrated embodiment, in the counterclockwise direction. If, however, the first gear 9 is moved clockwise, the clutch 19 is free. In this case, by means of the first gear 9 and by means of the toothing 16, a torque can be introduced into the further gear stage 4.
  • the coupling means 19 By means of the coupling means 19, it is possible that very large gear ratios can be achieved because the first gear 9 can be moved as often as desired in the clockwise direction, without that a torque in the first cam drive 11 is transmitted.
  • the first cam drive 11 runs at a drive of the first gear 9 by means of the electric drive unit 2 free.
  • FIG. 4 shows a view of the first cam drive 11 and the return spring 20.
  • the cam 10 is engaged with the first cam drive 11.
  • the return spring 20 has the cam drive 11 is reset in the start position shown in Figure 4, so that an opening of the locking mechanism 15 from the illustrated start position out is possible.
  • FIG. 5 shows the first gear stage 3 according to FIG. 4 in a three-dimensional view and in a representation pivoted to FIG. Good to see the engagement conditions between the electric drive 2 and the first gear stage 3 and the arrangement of a possible embodiment of a return spring 20.
  • the coupling means 19 shown is not limited to the illustrated embodiment, but that several types of coupling, such as a Slip clutch, a wrap spring clutch can also be used.
  • a coupling means is used, which makes it possible that the first gear stage 3 in one operating direction only drives the further gear stage 4, so that large transmission ratios are feasible.
  • the illustrated embodiment of the invention the possibility is created to act with only one drive 2, a release lever 14 with different sized forces.
  • a control cam 23 is further seen, which allows initialization of the gear stages 3, 4 after an emergency opening.
  • the first gear 3 generate sufficient force, or insufficient torque, provide to unlock the locking mechanism 15 and thus to open the motor vehicle lock 1, so comes the further gear stage used.
  • a reversal of the drive unit 2 is initiated by means of a control unit, which evaluates, for example, a switching means on the locking mechanism.
  • the electric motor 7 is energized in such a way that the second gear stage 4 is used.
  • the first gear stage 3 is released due to the coupling means 19 and the further cam drive 17 engages in the further lever arm 18 a.
  • a much higher torque can be introduced via the further lever arm 18 into the release lever 14 and the motor vehicle lock 1 can be emergency opened or emergency actuated with high force.
  • a switching means 5 on the second gear stage 4 be provided. After an emergency operation while the second gear 4 is moved so far, until a switching cam 23 engages with the switching means 5 in engagement. With reaching the shift position of the gear 4, the gear stages 3, 4 have taken their initialization, so that a normal, normal opening can be initiated.
  • the initialization position corresponds to the starting position of the motor vehicle lock 1, as shown in FIG. 6, a further embodiment of the invention is shown in principle. Identical parts or parts that perform the same function are provided with the same reference numerals.
  • a spring-loaded lever arm 24 has two extensions 25, 26.
  • a first extension 25 cooperates with a stop 27, wherein the stop 27 is fixedly connected to the further gear stage 4. That is, the stop 27 can exert a holding torque on the second gear stage 4, wherein a force in the extension 25 of the spring-loaded lever arm 24 can be introduced.
  • the further gear stage 4 has a control contour 28 which can be brought into engagement with the extension 25.
  • the second extension 26 can be brought into engagement with a further stop 29 on the first gear stage 3.
  • the further stop 29 is firmly connected to the first gear stage 3. That is, the stop 29 can exert a holding torque on the first gear stage 3, wherein a force in the extension 26 of the spring-loaded lever arm 24 can be introduced.
  • the sprung lever arm 24 is preferably integrally formed.
  • the spring-loaded lever arm 24 can be manufactured from plastic.
  • an initialization can take place by means of the spring-loaded lever arm 24. If an emergency operation has taken place, the motor vehicle lock 1 must be reset again to the start or initial position in order to allow normal operation of the lock 1. For this purpose, the second gear 4 is moved or rotated counterclockwise until the stop 27 engages with the extension 25, as shown in FIG.
  • the second extension 26 engages with the further stop 29.
  • the further stop 29 moves the spring-loaded lever arm 24 against the pulling direction of a tension spring 30 and by means of the force of a compression spring 31 far enough over a pivot axis 32 away, that the first extension 25 engages the control contour 28 engages.
  • the tension spring 30 and the compression spring 31 act on the spring-loaded lever arm 24, wherein the lever arm 24 is taken in the motor vehicle lock feasible.
  • a switching means 5 for initialization can be dispensed with since the starting position can be reliably and reproducibly achieved by means of a control of the drive unit 2.

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Kraftfahrzeugschloss (1), vorzugsweise ein elektrisch betätigbares Kraftfahrzeugschloss, aufweisend ein Gesperre (15) mit einer Drehfalle und mindestens einer Sperrklinke, einem Auslösehebel (14), einer elektrischen Antriebseinheit (2), wobei mittels der elektrischen Antriebseinheit (2) der Auslösehebel (14) betätigbar ist und mittels des Auslösehebels (14) das Gesperre (15) entsperrbar ist, einem Auslösehilfsmittel (4, 17, 18), wobei mittels des Auslösehilfsmittels (4, 17, 18) ein zusätzlicher Impuls zum Entsperren des Gesperres (15) in das Gesperre (15) einleitbar ist, wobei der zusätzliche Impuls mit der elektrischen Antriebseinheit (2) erzeugbar ist.

Description

Kraftfahrzeugschloss
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugschloss, vorzugsweise ein elektrisch betätigbares Kraftfahrzeugschloss, aufweisend ein Gesperre mit einer Drehfalle und mindestens einer Sperrklinke, einem Auslösehebel, einer elektrischen Antriebseinheit, wobei mittels der elektrischen Antriebseinheit der Auslösehebel betätigbar ist und mittels des Auslösehebels das Gesperre entsperrbar ist, einem Auslösehilfsmittel, wobei mittels des Auslösehilfsmittels ein zusätzlicher Impuls zum Entsperren des Gesperres in das Gesperre einleitbar ist.
Kraftfahrzeuge werden heute mit Funktionselementen ausgestattet, die ein Bedienen des Kraftfahrzeuges erleichtern und somit den Komfort steigern. Eine Komfortfunktion für ein Kraftfahrzeugschließsystem und insbesondere ein Kraftfahrzeugschloss ist die, dass das Schließsystem beziehungsweise Schloss elektrisch betätigbar ist. Bekannt ist hierbei beispielsweise eine elektrisch betätigte Zentralverriegelung wie auch ein elektrisches Öffnen. Beim elektrischen Öffnen eines Kraftfahrzeugschlosses wird der Schließmechanismus mittels eines elektrischen Antriebes geöffnet.
Vorzugsweise weisen Kraftfahrzeugschlösser ein Gesperre aus einer Drehfalle und mindestens einer Sperrklinke auf. Mittels der Drehfalle ist ein Schlosshalter fixierbar und somit eine Tür oder Klappe in ihrer Schließposition haltbar. Bei einem elektrischen Öffnen wird das Gesperre aus der gesperrten Position heraus mittels eines elektrischen Antriebes entsperrt. Der Bediener kann beispielsweise mittels einer Funkfernbedienung oder einem Betätigen eines Türaußengriffes ein elektrisches Signal generieren, das bewirkt, dass der elektrische Antrieb zum Öffnen des Gesperres betätigt wird.
Aus der unveröffentlichten DE 10 2015 205 345.8 ist eine Betätigungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug-Elektroschloss mit einem Federspeicher bekannt geworden. Die Druckschrift offenbart ein Kraftfahrzeugschloss mit einem Gesperre aus einer Drehfalle und einer Sperrklinke. Die Sperrklinke ist mittels eines Elektromotors und eines Schneckentriebs offenbar. Dabei weist der Schneckentrieb ein Zahnrad auf, an dem ein Bolzen befestigt ist, wobei bei einer Drehbewegung des Zahnrads der Bolzen in Eingriff mit der Sperrklinke gelangt und somit das Gesperre entsperrt. Das Schloss kann somit elektrisch geöffnet werden.
Insbesondere in Fällen, in denen eine erhöhte Kraft zum Entsperren des Gesperres benötigt wird, kann es vorkommen, dass die Antriebseinheit aus Schneckentrieb und Zahnrad zum Entsperren des Gesperres keine ausreichende Kraft zur Verfügung stellen kann. Dies kann beispielsweise bei einem Unfall auftreten, bei dem das Kraftfahrzeugschloss unter hoher Belastung eingespannt oder verklemmt vorliegt. In diesem Fall muss eine erhöhte Kraft zum Entsperren des Gesperres und zum Bewegen der Sperrklinke aus dem Eingriffsbereich der Drehfalle bereitgestellt werden können.
Die DE 10 2015 205 345.8 offenbart zum Notbetätigen einen Federspeicher, der es erlaubt, dass ein zusätzlicher Impuls zum Entsperren des Gesperres in das Gesperre einleitbar ist. Ein auf einer Rückseite des Zahnrads zum Auslösen des Gesperres angeordneter Federspeicher kann mittels eines elektrischen Antriebs und einer Getriebestufe und einem Hebel einen zusätzlichen Impuls erzeugen, beziehungsweise freigeben, so dass zum Notbetätigen und Zurverfügungstellung einer erhöhten Kraft ein Impuls aus dem Federspeicher heraus generierbar ist.
Wird der elektrische Öffnungsmechanismus in Kraft gesetzt und es kommt nicht zum Öffnen des Gesperres, so kann dies zum Beispiel dadurch erkannt werden, dass sich die Drehfalle nicht in die Öffnungsposition hinein bewegt hat. In diesem Fall wird mittels des zusätzlichen Antriebs das Getriebe beaufschlagt und der Hebel in Bewegung gesetzt. Der Hebel gibt dann den Federspeicher frei, der dann in der Lage ist, einen zusätzlichen Impuls in das Zahnrad einzuleiten und somit einen zusätzlichen Impuls auf den Bolzen zum Bewegen der Sperrklinke einzuleiten. Das Schloss ist somit notbetätigbar. Ein weiteres elektrisch betätigbares Kraftfahrzeugschloss ist aus der DE 10 2014 223 718.1 bekannt geworden. Zum elektrischen Öffnen eines Gesperres weist der elektrische Öffnungsmechanismus ebenfalls ein Schneckengetriebe mit einem Zahnrad auf, auf dem ein Bolzen angeordnet ist, und wobei der Bolzen die Sperrklinke aus dem Eingriffsbereich der Drehfalle herausbewegen kann.
Wird nun ein elektrischer Impuls zum Öffnen des Gesperres generiert, so treibt der Elektromotor das Schneckenrad an, wodurch das Zahnrad im Uhrzeigersinn verschwenkt und mittels des Bolzens einen Impuls in die Sperrklinke einleitet. Sollte es nun dazu kommen, dass der Impuls nicht ausreicht, um das Gesperre zu entsperren, wird dies zum Beispiel dadurch erkannt, dass die Drehfalle ihre Öffnungsposition nicht erreicht hat. Dies kann beispielsweise mit einem Endlagenschalter an der Drehfalle erzielt werden. In diesem Fall, in dem sich das Gesperre nicht öffnet, kommt ein mit dem Zahnrad im Eingriff befindliches Massenelement zum Einsatz. Das Zahnrad wird im Gegenuhrzeigersinn verfahren und dann mit erhöhter Geschwindigkeit und/oder größerem Weg bewegt, um ein mit dem Zahnrad im Eingriff befindliches Massenelement in eine Ausgangsposition zu verfahren. Anschließend verfährt der Motor das Zahnrad erneut im Uhrzeigersinn, wobei das schwenkbar gelagerte Massenelement beschleunigt wird und einen zusätzlichen Impuls generiert, wenn der Bolzen auf die Sperrklinke auftrifft. Es ist somit ein zusätzlicher Impuls zum Öffnen des Gesperres erzielbar.
Nachteilig ist bei den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen, dass einerseits zusätzliche Motoren oder zusätzliche Massenelemente zur Erzielung eines Impulses benötigt werden. Insbesondere zusätzliche Motoren bedingen zusätzliche elektrische Kontaktierungen, was wiederum zu Mehrkosten führt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Kraftfahrzeugschloss bereitzustellen. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, ein Kraftfahrzeugschloss bereitzustellen, das mit einer geringstmöglichen Anzahl an elektrischen Antrieben ein sicheres Öffnen eines Gesperres auch in Notsituationen ermöglichen kann. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, eine konstruktiv einfache und kostengünstige Möglichkeit für ein Kraftfahrzeugschloss und insbesondere ein elektrisch betätigtes Kraftfahrzeugschloss bereitzustellen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass die im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht beschränkend sind, es sind vielmehr beliebige Variationsmöglichkeiten der in der Beschreibung und in Unteransprüchen beschriebenen Merkmale möglich.
Gemäß dem Patentanspruch 1 wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, dass ein Kraftfahrzeugschloss, vorzugsweise ein elektrisch betätigbares Kraftfahrzeugschloss bereitgestellt wird, aufweisend ein Gesperre mit einer Drehfalle und mindestens einer Sperrklinke, einem Auslösehebel, einer elektrischen Antriebseinheit, wobei mittels der elektrischen Antriebseinheit der Auslösehebel betätigbar ist und mittels des Auslösehebels das Gesperre entsperrbar ist, einem Auslösehilfsmittel, wobei mittels des Auslösehilfsmittels ein zusätzlicher Impuls zum Entsperren des Gesperres in das Gesperre einleitbar ist, wobei der zusätzliche Impuls mit der elektrischen Antriebseinheit erzeugbar ist. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Kraftfahrzeugschlosses ist nun die Möglichkeit geschaffen, einen zusätzlichen Impuls zum Entsperren des Gesperres bereitzustellen, wobei lediglich eine geringstmögliche Anzahl von elektrischen Antrieben zum Einsatz kommt. Hierbei wird auf weitere elektrische Antriebe verzichtet und die elektrische Antriebseinheit, mittels der der Auslösehebel betätigbar ist, unmittelbar zur Erzielung des Impulses eingesetzt. Die elektrische Antriebseinheit übernimmt somit eine Doppelfunktion, nämlich einerseits zum Öffnen des Gesperres den Auslösehebel zu betätigen und andererseits einen zusätzlichen Impuls zu generieren, der es ermöglicht, das Schloss auch in Fällen zu öffnen, in denen eine höhere Auslösekraft zur Verfügung gestellt werden muss, um das Gesperre zu entsperren, beziehungsweise zu öffnen. Wird in Bezug auf die Erfindung von Kraftfahrzeugschlössern gesprochen, so sind hiermit vorzugsweise solche Schlösser gemeint, die ein elektrisches Betätigen, das heißt, ein elektrisches Öffnen des Gesperres ermöglichen. Das Gesperre besteht aus Drehfalle und mindestens einer Sperrklinke und ist so aufgebaut, dass mittels eines Auslösehebels das gesperrte Gesperre entsperrbar ist. Gesperrt wird das Gesperre üblicherweise mittels eines Schließbolzens, der mit der Drehfalle in Eingriff bringbar ist.
Befindet sich zum Beispiel eine Heckklappe oder eine Kraftfahrzeugtür in einer geöffneten Position, so kommt beim Schließen der Klappe oder Tür die in einer Öffnungsposition befindliche Drehfalle mit einem Schließbolzen oder Schlosshalter in Kontakt. Beim weiteren Schließen bewegt sich die Tür in die Schließstellung, in der die Sperrklinke mit der Drehfalle in Eingriff gelangt und somit die Drehfalle in einer Schließposition sperrt. Hierbei kommen ein- oder zweistufige Gesperre zum Einsatz. Bei einem zweistufigen Gesperre kann ein Sperren in einer Vorrast wie auch in einer Hauptrast stattfinden. Zum elektrischen Öffnen des Gesperres beziehungsweise einem Entsperren des Gesperres betätigt ein Auslösehebel die Sperrklinke unmittelbar oder mittelbar, so dass die Sperrklinke außer Eingriff mit der Drehfalle gelangt.
Insbesondere in Fällen, in denen auf das Gesperre eine höhere Kraft wirkt, wie beispielsweise im Falle eines Unfalls, in dem das Gesperre beispielsweise unter hoher Spannung steht oder, wenn es aufgrund von Verschmutzungen oder einer Vereisung zu einem Hemmen der Bewegung der Sperrklinke kommt. In diesen Fällen muss zum elektrischen Öffnen des Gesperres eine höhere Auslösekraft auf die Sperrklinke beziehungsweise den Auslösehebel wirken. Vorzugsweise ist ein Elektromotor mit einem oder mehreren Zahnrädern mittelbar oder unmittelbar mit dem Auslösehebel verbunden. Durch das elektrische Betätigen des Elektromotors kann die Sperrklinke außer Eingriff mit der Drehfalle gebracht werden. Um nun einen zusätzlichen Impuls auf das Gesperre beziehungsweise den das Gesperre öffnenden Auslösehebel auszuüben, ist die Antriebseinheit derart ausgebildet, dass neben dem reinen Öffnungsimpuls ein zusätzlicher Impuls durch die Antriebseinheit erzeugbar ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist das Auslosehilfsmittel unmittelbar durch die elektrische Antriebseinheit antreibbar. Das unmittelbare Antreiben des Auslösehilfsmittels bietet dabei den Vorteil, dass die Krafteinleitung sehr genau steuerbar ist. Darüber hinaus bietet das unmittelbare Antreiben des Auslösehilfsmittels den Vorteil, dass mit einer geringstmöglichen Anzahl von Bauteilen ein Impuls auf die Auslöseeinheit ausübbar ist.
Ist das Auslosehilfsmittel mittelbar über zumindest eine Getriebestufe antreibbar, so ergibt sich eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform der Erfindung. Durch den Einsatz einer Getriebestufe kann die auf den Auslösehebel einwirkende Kraft definiert werden. Insbesondere kann hierdurch eine Übersetzung erzielt werden, die die Kraft, die durch die Antriebseinheit ausgeübt wird, verdoppelt oder vervielfacht werden. Es besteht ebenfalls die Möglichkeit, das Getriebe derart auszulegen, dass sehr hohe Auslösegeschwindigkeiten erzielbar sind. Im Falle einer großen Übersetzung können zwar nur sehr langsame Auslösebewegungen erzielt werden, es besteht aber die Möglichkeit sehr hohe Kräfte in den Auslösehebel und somit die Sperrklinke einzuleiten.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ergibt sich dann ein Vorteil, wenn das Auslosehilfsmittel mittelbar mittels des Antriebs des Auslösehebels antreibbar ist. In vorteilhafter Weise kann dabei der Antrieb des Auslösehebels verwendet werden, um das Auslosehilfsmittel zu betätigen. Dabei kann das Auslosehilfsmittel derart ausgebildet sein, dass der Auslösehebel Bestandteil des Auslösehilfsmittels ist. Dies bietet wiederum den Vorteil, dass mit einer geringstmöglichen Anzahl von Bauteilen das Erzeugen eines zusätzlichen Impulses ermöglicht wird.
Ist die elektrische Antriebseinheit zur Erzeugung eines zusätzlichen Impulses in eine zum Antreiben des Auslösehebels entgegengesetzte Richtung antreibbar, so ergibt sich eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Das Antreiben der elektrischen Antriebseinheit in eine zum Betätigen des Auslösehebels entgegengesetzte Richtung kann eine erhöhte Sicherheit und ein leichtes Steuern erzielt werden. Wird beispielsweise die Antriebseinheit in eine erste, zum Beispiel eine Richtung im Uhrzeigersinn betätigt, um den Auslösehebel zu betätigen und kann das Gesperre nicht entsperrt werden, so kann dies beispielsweise durch einen Schalter, der die Drehfallenposition abfragt, erkannt werden. In diesem Fall erkennt die Steuerung, dass das Gesperre mittels eines üblichen normalen Öffnungsimpulses nicht offenbar ist. Nun steuert die Steuerung die Antriebseinheit in eine entgegengesetzte Richtung, zum Beispiel in eine Entrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn antreibbar ist. Hierdurch kann ein sehr leichtes Steuern des Auslöseimpulses erzielt werden. Insbesondere wenn beispielsweise sich das Gesperre durch den üblichen Auslöseimpuls nicht öffnen lässt, kann durch ein Antreiben des Auslösehilfsmittels in eine entgegengesetzte Richtung, zum Beispiel durch den Einsatz einer Getriebestufe, ein größerer Impuls erzeugt werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ergibt sich dann ein Vorteil, wenn der Auslösehebel zumindest einen ersten, mit der Antriebseinheit zusammenwirkenden Hebelarm und einen zweiten, auf das Gesperre wirkenden Hebelarm aufweist, wobei ein weiterer Hebelarm vorgesehen ist, der mit dem Auslösehilfsmittel zusammenwirkt, wobei der weitere Hebelarm verdrehfest zumindest mit dem zweiten Hebelarm verbunden ist. Durch die Aufteilung des Auslösehebels in einen ersten und einen weiteren Hebelarm, der auf den zweiten Hebelarm wirkt, ist die Möglichkeit geschaffen, unterschiedliche Momente mittels eines Antriebs in den zweiten Hebelarm einzuleiten. Hierbei ist es vorstellbar, dass die Antriebseinheit derart angeordnet ist, dass alleine durch die Anordnung der Hebelarme, das heißt, des ersten Hebelarms und des weiteren Hebelarms ein unterschiedliches Moment in den zweiten Hebelarm einleitbar ist.
Ist der weitere Hebelarm mittels einer Getriebestufe und über die Antriebseinheit antreibbar, so ergibt sich eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform der Erfindung. Ist zwischen der Antriebseinheit und dem weiteren Hebelarm eine Getriebestufe angeordnet, so kann ein Moment auf den zweiten Hebelarm sehr genau eingestellt werden. Insbesondere ist es - je nach Übersetzung und Anbindung der Getriebestufe an den ersten Hebelarm und den zweiten Hebelarm - möglich, mit einem Motor den zweiten Hebelarm mit unterschiedlichen Kräften zu beaufschlagen. Dabei ist es auch möglich, dass, je nach Drehrichtung des Motors, einerseits der erste Hebelarm und andererseits der weitere Hebelarm betätigbar ist. Wird beispielsweise bei einer Bewegung der elektrischen Antriebseinheit in eine erste Drehrichtung der erste Hebelarm über eine erste Getriebestufe betätigt, so kann der weitere Hebelarm in Bezug auf diese Bewegung der ersten Getriebestufe einen Freilauf aufweisen. Mit anderen Worten wird der erste Hebelarm durch die erste Drehbewegung des elektrischen Antriebs betätigt, so bleibt der weitere Hebelarm unbetätigt. Ist beispielsweise an die erste Getriebestufe eine weitere Getriebestufe angebunden, die für einen Freilauf bei einer ersten Drehrichtung des elektrischen Antriebs sorgt, so kann die weitere Getriebestufe bei einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten Drehrichtung mit dem weiteren Hebelarm in Kontakt kommen und den zweiten Hebelarm betätigen. Insbesondere durch die Anbindung der ersten Getriebestufe an die weitere Getriebestufe zur Beaufschlagung des weiteren Hebelarms mit einem Drehmoment beziehungsweise einer Kraft kann ein großes Moment auf den zweiten Hebelarm ausgeübt werden. Vorzugsweise ist der zweite Hebelarm der Auslösehebel, der unmittelbar oder mittelbar mit dem Gesperre zusammenwirkt und bevorzugt unmittelbar auf die Sperrklinke wirkt.
Eine Getriebeübersetzung zwischen der Antriebseinheit und dem weiteren Hebelarm ist dabei zum Beispiel mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:6 realisierbar. Wird beispielsweise über die erste Getriebestufe mittels der Antriebseinheit eine Kraft von 440 Newton auf den ersten Hebelarm übertragen, so kann durch die Auslegung der ersten und weiteren Getriebestufe eine sehr hohe Kraft von beispielsweise 5.000 N in den weiteren Hebelarm, beziehungsweise je nach Übersetzungsverhältnis der Hebelarme, eine Kraft von 5.000 N am zweiten Hebelarm zum Auslösen des Gesperres bereitgestellt werden. Somit ist einerseits über die erste Getriebestufe ein sehr schnelles Öffnen im Normalbetrieb realisierbar, wohingegen im Notfall, das heißt, beispielsweise bei einem Unfall eine sehr hohe Kraft bereitstellbar ist. Im Normalbetrieb kann beispielsweise ein Öffnen innerhalb eines Zeitfensters von t = 30 ms erfolgen, wohingegen die Öffnungszeit im Notfallbetrieb eine untergeordnete Rolle spielt. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Antriebseinheit auf zwei unterschiedlich untersetzte Getriebe, insbesondere Lastpfade, ein unterschiedliches Moment erzeugt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist der weitere Hebelarm mittels eines Kurventriebs antreibbar. Das Einleiten eines Moments, beziehungsweise einer Kraft auf den weiteren Hebelarm mittels eines Kurventriebs bietet gleich mehrere Vorteile. Einerseits kann mittels eines Kurventriebs ein Momentenverlauf bestimmt werden, der beispielsweise ein steigendes Moment generiert und darüber hinaus kann mittels eines Kurventriebs ein Freilauf am weiteren Hebelarm realisiert werden. Der Freilauf ist dann derart an der weiteren Getriebestufe anzuordnen, dass bei einer Betätigung der ersten Getriebestufe der Kurventrieb außer Eingriff mit dem weiteren Hebelarm bleibt. Somit kann der erste Hebelarm über die elektrische Antriebseinheit und beispielsweise über eine dem ersten Hebelarm zugeordnete erste Kurvenscheibe antreibbar sein, wohingegen bei einem Betätigen des ersten Hebelarms der Kurventrieb des weiteren Hebelarms nicht in Eingriff mit dem weiteren Hebelarm gelangt. Lediglich bei einem Betreiben des elektrischen Motors der Antriebseinheit in eine der ersten Getriebestufe entgegengesetzten Antriebsrichtung gelangt der Kurventrieb des weiteren Hebelarms mit dem weiteren Hebelarm in Kontakt und kann somit den zweiten Hebelarm beziehungsweise den Auslösehebel betätigen.
Weist der Antrieb des weiteren Hebelarms einen Freilauf auf, so dass bei einem Antreiben des zweiten Hebelarms, insbesondere des Auslösehebels, keine Bewegung in den weiteren Hebelarm einleitbar ist, so ergibt sich eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung. Ein Freilauf am weiteren Hebelarm kann beispielsweise durch eine Anordnung eines Kurventriebs auf der weiteren Getriebestufe beziehungsweise dem den zweiten Hebelarm antreibenden Zahnrad erfolgen. Dabei wird der Kurventrieb derart an die weitere Getriebestufe beziehungsweise das Zahnrad angebunden, dass bei einer Bewegung der ersten Getriebestufe der Kurventrieb nicht in Eingriff mit dem weiteren Hebelarm gelangt. Je nach Getriebeübersetzung kann der Freilauf beispielsweise 25° Winkelbewegung am Antriebsrad des weiteren Hebelarms betragen. Diese 25° Freilauf können beispielsweise bei einer Getriebeübersetzung zwischen der ersten Getriebestufe und der weiteren Getriebestufe von 1 :6 realisierbar sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die erste Getriebestufe des Antriebs des Auslösehebels ein Kupplungsmittel aufweisen, so dass bei einem Antrieb des weiteren Hebelarms die erste Getriebestufe auskuppelbar ist. Ein Kupplungsmittel in der ersten Getriebestufe und zwischen dem elektrischen Antrieb und einem ersten Kurventrieb des ersten Zahnrads zur Einleitung der Kraft in den ersten Hebelarm bietet den Vorteil, dass die Getriebestufen in Bezug auf die Übersetzungsverhältnisse unabhängig voneinander betreibbar sind. So kann mittels der Kupplungseinheit bei einem Antreiben des Zahnrads der ersten Getriebestufe mittels des elektrischen Antriebs die erste Getriebestufe freilaufen, das heißt, die erste Getriebestufe dreht, es wird aber keine Kraft in den ersten Hebelarm übertragen, wohingegen die erste Getriebestufe in der Lage ist, die weitere Getriebestufe anzutreiben. Der Freilauf beziehungsweise das Kupplungsmittel in der ersten Getriebestufe hin zum elektrischen Antrieb bietet dabei die Möglichkeit, dass das Zahnrad der ersten Getriebestufe mittels des elektrischen Antriebs mehrfach vollumfänglich gedreht wird, ohne dass eine Kraft in den ersten Hebelarm eingeleitet wird. Dadurch kann eine sehr große Kraft im weiteren Hebelarm erzeugt werden, da das mehrfache beziehungsweise vielfache Drehen der ersten Getriebestufe eine sehr hohe Übersetzung in der weiteren Getriebestufe bedingen kann. Vorzugsweise wird ein Übersetzungsverhältnis von 1 :4 bis 1 :8 als vorteilhaft angesehen. Bevorzugt wird ein Übersetzungsverhältnis zwischen der ersten Getriebestufe und der weiteren Getriebestufe von 1:6 als besonders vorteilhaft angesehen.
Ist zumindest ein Schaltmittel vorgesehen, wobei mittels des Schaltmittels die Antriebseinheit initialisierbar ist, so dass eine Startposition der Antriebseinheit ermittelbar ist, ergibt sich eine weitere Ausgestaltungsform der Erfindung. Ist in einem Notfallbetrieb die weitere Getriebestufe zum Einsatz gekommen und hat den Auslösehebel betätigt, so wurde die erste Getriebestufe mehrfach um 360° verschwenkt. Um die erste Getriebestufe in eine Startposition zu bewegen, aus der heraus in einem Normalbetrieb der Auslösehebel in kürzester Zeit, beispielsweise in t = 30 ms, auslösbar ist, ist erfindungsgemäß ein Schaltmittel an der ersten und bevorzugt der weiteren Getriebestufe anordbar. Mittels des Schaltmittels kann die erste beziehungsweise weitere Getriebestufe nach einer Notfallbetätigung in eine Ausgangslage beziehungsweise Startposition zurückbewegt werden, so dass einerseits das Kupplungsmittel mit der ersten Getriebestufe derart in Eingriff gelangt, dass die erste Getriebestufe wieder betätigbar ist und andererseits die weitere Getriebestufe in eine Ausgangslage gelangt, in der ein Freilauf zur Betätigung der ersten Getriebestufe ermöglichbar ist.
Um mittels lediglich einer Antriebseinheit ein Betätigen der ersten Getriebestufe in eine erste Betätigungsrichtung und ein Antreiben der weiteren Getriebestufe in einer weiteren Betätigungsrichtung zu ermöglichen, kann am Betätigungsrad der ersten Getriebestufe eine Rückstellfeder vorgesehen sein. Wird beispielsweise im Normalbetrieb die erste Getriebestufe angesteuert und der erste Hebelarm ausgelenkt, so kann die Rückstellfeder nach einem Abschalten des elektrischen Antriebs die erste Getriebestufe wieder in ihre Ausgangslage zurückbewegen. Somit ist ein einfacher Aufbau ermöglicht und ein separates Ansteuern des elektrischen Antriebs zum Zurückstellen ist nicht zwingend erforderlich.
Eine vorteilhafte Ausgestaltungsform der Erfindung ergibt sich dann, wenn ein federbelasteter Hebelarm im Kraftfahrzeugschloss führbar aufgenommen ist. Mittels eines federbelasteten Hebelarms besteht die Möglichkeit, ein Schaltmittel zu ersetzen bzw. ein Initialisieren der Lage der Getriebestufen durchzuführen. Dabei wird der federbelastete Hebelarm als Anschlag eingesetzt, so dass ein Anschlagen der Getriebestufen, insbesondere zumindest eines der Zahnräder, ermöglicht wird. Die Anschlagposition kann dabei eine Initialisierungsposition darstellen.
Weist der Hebelarm eine erste Verlängerung auf, die mit einem Anschlag und/oder einer Steuerkontur der zweiten Getriebestufe in Eingriff bringbar ist, so ergibt sich eine weitere Ausgestaltungsform der Erfindung. Die zweite Getriebestufe wird beispielsweise im Uhrzeigersinn angetrieben, um eine Notöffnen des Kraftfahrzeugschlosses zu ermöglichen. Zum Initialisieren, das heißt um das Kraftfahrzeugschloss wieder in eine Ausgangs- oder Startposition zu bringen, wird die zweite Getriebestufe dann im Gegenuhrzeigersinn betrieben. Der Antrieb erfolgt dabei so lange, bis die zweite Getriebestufe gegen den Anschlag fährt bzw. zu Anlage gelangt. Aus dieser Initialisierungsposition heraus kann dann ein übliches Normalöffnen des Schlosses erfolgen. Während des normalen Öffnens kann die erste Verlängerung dann mit der Steuerkontur ein Eingriff gelangen, wobei die Steuerkontur ein Positionieren des federbelasteten Hebelarms ermöglicht.
In vorteilhafter Weise kann der federbelastete Hebelarm eine zweite Verlängerung aufweisen, die mit einem weiteren Anschlag der ersten Getriebestufe in Eingriff bringbar ist. Mittels eines weiteren Anschlags am federbelasteten Hebelarm wird ein Bewegen und/oder Schwenken des Hebelarms ermöglicht. Befindet sich der federbelastete Hebelarm in der Initialisierungsposition, so kann mittels der zweiten Verlängerung im Zusammenspiel mit dem weiteren Anschlag der federbelastete Hebelarm in seine Ausgangslage bewegt werden.
In einer weiteren Ausgestaltungsvariante der Erfindung ist der Hebelarm mittels einer Druckfeder in Richtung des Anschlags und mittels einer Zugfeder in Richtung des weiteren Anschlags belastbar. Durch die Federbelastung auf den Hebelarm wird der Hebelarm im Gehäuse des Kraftfahrzeugschlosses selbstständig führbar. In vorteilhafter Weise weist der Hebelarm eine längliche Öffnung auf und ist in der Öffnung verschieblich gelagert. Es ist folglich mit dem federbelasteten Hebelarm möglich, auf ein Schaltmittel für ein Initialisieren des Kraftfahrzeugschlosses zu verzichten.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es gilt jedoch der Grundsatz, dass die Ausführungsbeispiele die Erfindung nicht beschränken, sondern lediglich vorteilhafte Ausgestaltungsformen darstellen. Die dargestellten Merkmale können einzeln oder in Kombination mit weiteren Merkmalen der Beschreibung, wie auch den Patentansprüchen einzeln oder in Kombination ausgeführt werden.
Eine beispielhafte Ausführungsform eines elektrischen Antriebs zur Erzeugung eines Impulses auf einen Auslösehebel im Normalbetrieb und im Notfallbetrieb, wobei eine erste und eine weitere Getriebestufe mit einer Hebelmechanik dargestellt ist, eine weitere Ansicht auf den elektrischen Antrieb zur Betätigung des Auslösehebels in einer Draufsicht, eine Ansicht auf die erste Getriebestufe und insbesondere auf ein Ausführungsbeispiel eines Kupplungsmittels, eine weitere Ansicht auf die erste Getriebestufe mit einer ersten Kurvenscheibe zum Antreiben des ersten Hebelarms sowie eine Rückstellfeder,
Figur 5: eine weitere dreidimensionale Ansicht auf die erste
Getriebestufe mit elektrischem Antrieb, Rückstellfeder und erstem Kurventrieb zur Betätigung des ersten Hebelarms und Figur 6: eine weitere Ausgestaltungsform der Erfindung als prinzipielle Darstellung, mit einem federbelasteten Hebelarm, wobei der federbelastete Hebelarm ein Initialisieren der Getriebestufen ermöglicht.
In der Figur 1 ist ein Kraftfahrzeugschloss 1 als gestrichelte Linie dargestellt. Das Kraftfahrzeugschloss 1 weist eine elektrische Antriebseinheit 2, eine erste Getriebestufe 3, eine weitere Getriebestufe 4, ein Schaltmittel 5 sowie eine Hebelanordnung 6 auf.
Die elektrische Antriebseinheit 2 umfasst einen Elektromotor 7, der ein Schneckenrad 8 antreibt. Das Schneckenrad greift in eine Verzahnung eines ersten Zahnrads 9 der ersten Getriebestufe 3 ein. Durch die elektrische Antriebseinheit 2 und des Schneckenrads 8 ist das erste Zahnrad 9 in Richtung des Pfeils P antreibbar. Wird das erste Zahnrad 9 in Richtung des Pfeils P angetrieben, gelangt ein Nocken 10 mit einem ersten Kurventrieb 11 in Eingriff. Der Kurventrieb 11 wird dann in Richtung des ersten Hebelarms 12 bewegt und bewegt folglich die Hebelanordnung 6. Der erste Hebelarm 12 ist verdrehfest über eine Drehachse 13 mit einem Auslösehebel 14 verbunden. Der Auslösehebel 14 kann dabei unmittelbar auf ein Gesperre 15 wirken. Mittels des Auslösehebels 14 kann dann das Gesperre 15 entsperrt und das Kraftfahrzeugschloss 1 geöffnet werden.
An das erste Zahnrad 9 der ersten Getriebestufe 3 ist eine umfängliche Verzahnung 16, zum Beispiel einstückig, angeformt, die mit der weiteren Getriebestufe 4 im Eingriff ist. Die Eingriffsverhältnisse zwischen der Verzahnung 16 und der weiteren Getriebestufe 4 sind deutlich in der Figur 2 zu erkennen. Die weitere Getriebestufe 4 weist wiederum einen Kurventrieb 17 auf, der mit dem weiteren Hebelarm 18 der Hebelanordnung 6 in Eingriff gelangen kann. Der weitere Hebelarm 18 ist verdrehfest mit der Hebelanordnung 6 und insbesondere mit dem Auslösehebel 14 verbunden. Wie in der Figur 2 deutlich zu erkennen, ist das Schneckenrad 8 mit der ersten Getriebestufe und insbesondere mit dem ersten Zahnrad 9 in Eingriff. Der erste Hebelarm 12 wird dabei über den ersten Kurventrieb 11 angetrieben beziehungsweise verschwenkt, um im Normalbetrieb den Auslösehebel 14 schnell zu öffnen. Dazu ist der erste Kurventrieb 11 über ein Kupplungsmittel 19 mit dem ersten Zahnrad verbunden. Das Kupplungsmittel 19 bewirkt hierbei, dass lediglich in der in der Figur 1 gezeigten Antriebsrichtung, die mit dem Pfeil P dargestellt ist, der erste Kurventrieb 11 mit einem Moment beziehungsweise mit einer Drehbewegung beaufschlagbar ist. Nach einem Beaufschlagen des ersten Kurventriebs 11 mit einer Auslösekraft zum Öffnen des Gesperres 15 wird die Antriebseinheit 2 abgeschaltet und eine Rückstellfeder 20 bewegt die erste Getriebestufe 3 zurück in ihre Ausgangsposition. Während dieses Öffnungsvorgangs befindet sich die weitere Getriebestufe 4 im Eingriff mit der Verzahnung 16. Die Drehbewegung der ersten Getriebestufe 3 ist dabei aber derart gewählt, dass durch die Drehbewegung zum Öffnen des Gesperres 15 der weitere Kurventrieb 17 nicht in Eingriff mit dem weiteren Hebelarm 18 gelangt. Dazu weist der Kurventrieb 17 einen Freilauf 21 auf, der beispielsweise 15° bis 35° bevorzugt 25° betragen kann. Bei einer Normalbetätigung des Kraftfahrzeugschlosses 1 wird somit lediglich der erste Hebelarm 12 über den ersten Kurventrieb 11 betätigt und das Gesperre 15 geöffnet. In der Figur 3 ist eine Detailansicht auf die elektrische Antriebseinheit 2 mit dem Elektromotor 7 und dem Schneckenrad 8 dargestellt, wobei das Schneckenrad 8 mit der ersten Getriebestufe 3 und insbesondere dem ersten Zahnrad 9 kämmt. Dargestellt ist ein Schnitt durch den ersten Kurventrieb 11, so dass das im Inneren des ersten Kurventriebs 11 angeordnete Kupplungsmittel 19 erkennbar ist. Wie deutlich in der Figur 3 zu erkennen ist, wird mittels des ersten Zahnrads 9 lediglich dann ein Moment auf den ersten Kurventrieb 11 übertragen, wenn sich das erste Zahnrad 9 in Richtung des Pfeils P, wie im dargestellten Ausführungsbeispiel wiedergegeben im Gegenuhrzeigersinn, bewegt. Wird hingegen das erste Zahnrad 9 im Uhrzeigersinn bewegt, so läuft die Kupplung 19 frei. In diesem Fall kann mittels des ersten Zahnrads 9 und mittels der Verzahnung 16 ein Drehmoment in die weitere Getriebestufe 4 eingeleitet werden. Mittels des Kupplungsmittels 19 ist es dabei möglich, dass sehr große Getriebeübersetzungen erzielbar sind, da das erste Zahnrad 9 beliebig oft in Richtung des Uhrzeigersinns bewegt werden kann, ohne, dass ein Drehmoment in den ersten Kurventrieb 11 übertragen wird. Der erste Kurventrieb 11 läuft bei einem Antrieb des ersten Zahnrads 9 mittels der elektrischen Antriebseinheit 2 frei.
In der Figur 4 ist eine Ansicht auf den ersten Kurventrieb 11 sowie die Rückstellfeder 20 wiedergegeben. Der Nocken 10 befindet sich im Eingriff mit dem ersten Kurventrieb 11. Die Rückstellfeder 20 hat den Kurventrieb 11 in der in der Figur 4 dargestellten Startposition zurückgestellt, so dass ein Öffnen des Gesperres 15 aus der dargestellten Startposition heraus möglich ist.
Wird nun das erste Zahnrad 9 und somit der Nocken 10 bewegt, so wird ein Moment auf den ersten Kurventrieb 11 übertragen und ein erster Hebelarm 12 kann mit der Kontur 22 des ersten Kurventriebs 11 in Eingriff gelangen, so dass der Auslösehebel 14 betätigbar ist.
In der Figur 5 ist die erste Getriebestufe 3 gemäß der Figur 4 in einer dreidimensionalen Ansicht und in einer zur Figur 4 verschwenkten Darstellung wiedergegeben. Gut zu erkennen sind die Eingriffsverhältnisse zwischen dem elektrischen Antrieb 2 und der ersten Getriebestufe 3 sowie die Anordnung eines möglichen Ausführungsbeispiels einer Rückstellfeder 20. Anzumerken bleibt, dass das dargestellte Kupplungsmittel 19 nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt ist, sondern dass mehrere Kupplungsarten, wie beispielsweise eine Rutschkupplung, eine Schlingfederkupplung ebenfalls zum Einsatz kommen können. Bevorzugt kommt ein Kupplungsmittel zum Einsatz, das es ermöglicht, dass die erste Getriebestufe 3 in einer Betätigungsrichtung lediglich die weitere Getriebestufe 4 antreibt, so dass große Übersetzungsverhältnisse realisierbar sind. Durch das dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Möglichkeit geschaffen, mit lediglich einem Antrieb 2 einen Auslösehebel 14 mit unterschiedlich großen Kräften zu beaufschlagen.
In der Figur 1 ist weiterhin ein Schaltnocken 23 zu erkennen, der ein Initialisieren der Getriebestufen 3, 4 nach einem Notöffnen ermöglicht. Kann im Falle einer temperaturbedingten Hemmung, einer Verschmutzung und/oder aufgrund eines Unfalls die erste Getriebestufe 3 keine ausreichende Kraft, bzw. kein ausreichendes Moment erzeugen, zur Verfügung stellen, um das Gesperre 15 zu entsperren und somit das Kraftfahrzeugschloss 1 zu öffnen, so kommt die weitere Getriebestufe zum Einsatz. In diesem Fall wird mittels einer Steuereinheit, die beispielsweise ein Schaltmittel am Gesperre auswertet, ein Umkehren der Antriebseinheit 2 eingeleitet. Der Elektromotor 7 wird derart bestromt, dass die zweite Getriebestufe 4 zum Einsatz kommt. Die erste Getriebestufe 3 läuft aufgrund des Kupplungsmittels 19 frei und der weitere Kurventrieb 17 greift in den weiteren Hebelarm 18 ein. In diesem Fall ist mittels der zweiten Getriebestufe 4 ein sehr viel höheres Moment über den weiteren Hebelarm 18 in den Auslösehebel 14 einleitbar und das Kraftfahrzeugschloss 1 kann mit hoher Kraft notgeöffnet bzw. notbetätigt werden.
Um nach einem Notöffnen oder Notbetätigen das Kraftfahrzeugschloss 1 und insbesondere die Getriebestufen 3, 4 wieder in die Ausgangsposition, das heißt in eine Position zu bringen aus der ein normales Betätigen ermöglichbar ist, ist in einer Ausführungsform der Erfindung ein Schaltmittel 5 an der zweiten Getriebestufe 4 vorsehbar. Nach einem Notbetätigen wird dabei die zweite Getriebestufe 4 so weit verfahren, bis ein Schaltnocken 23 mit dem Schaltmittel 5 in Eingriff gelangt. Mit einem Erreichen der Schaltposition der Getriebestufe 4 haben die Getriebestufen 3, 4 ihre Initialisierungsposition eingenommen, so dass ein übliches, normales Öffnen eingeleitet werden kann. Die Initialisierungsposition entspricht hierbei der Ausgangsposition des Kraftfahrzeugschlosses 1, wie sie in der Fig. 1 dargestellt ist. In der Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung prinzipiell dargestellt. Gleiche Teile oder Teile, die eine gleiche Funktion ausüben sind mit gleiche Bezugszeichen versehen. Die Ausführungsform gemäß der Fig. 6 zeigt eine alternative Ausführungsform zum Initialisieren des Kraftfahrzeugschlosses 1. Ein federgelagerter Hebelarm 24 weist zwei Verlängerungen 25, 26 auf. Eine erste Verlängerung 25 wirkt mit einem Anschlag 27 zusammen, wobei der Anschlag 27 mit der weiteren Getriebestufe 4 fest verbunden ist. Das heißt, der Anschlag 27 kann ein Haltemoment auf die zweite Getriebestufe 4 ausüben, wobei eine Kraft in die Verlängerung 25 des gefederten Hebelarms 24 einleitbar ist. Zusätzlich weist die weitere Getriebestufe 4 eine Steuerkontur 28 auf, die mit der Verlängerung 25 in Eingriff bringbar ist.
Die zweite Verlängerung 26 ist mit einem weiteren Anschlag 29 an der ersten Getriebestufe 3 in Eingriff bringbar. Der weitere Anschlag 29 ist mit der ersten Getriebestufe 3 fest verbunden. Das heißt, der Anschlag 29 kann ein Haltemoment auf die erste Getriebestufe 3 ausüben, wobei eine Kraft in die Verlängerung 26 des gefederten Hebelarms 24 einleitbar ist.
Der gefederte Hebelarm 24 ist vorzugsweise einstückig ausbildbar. Insbesondere ist der gefederte Hebelarm 24 aus Kunststoff fertigbar.
Nach einem Notbetätigen kann mittels des gefederten Hebelarms 24 ein initialisieren erfolgen. Hat ein Notbetätigen stattgefunden, muss das Kraftfahrzeugschloss 1 wieder in die Start- oder Ausgangsposition zurückgesetzt werden, um ein Normalbetätigen des Schlosses 1 zu ermöglichen. Dazu wird die zweite Getriebestufe 4 so lange im Gegenuhrzeigersinn bewegt bzw. verdreht, bis der Anschlag 27 mit der Verlängerung 25 in Eingriff gelangt, wie dies in der Fig. 6 dargestellt ist.
Wird aus der in der Fig. 6 dargestellten Initialisierungsposition heraus das Gesperre 15 entsperrt, so kommt die zweite Verlängerung 26 mit dem weiteren Anschlag 29 in Eingriff. Der weitere Anschlag 29 bewegt dabei den federgelagerten Hebelarm 24 entgegen der Zugrichtung einer Zugfeder 30 und mittels der Kraft einer Druckfeder 31 soweit über eine Schwenkachse 32 hinweg, dass die erste Verlängerung 25 mit der Steuerkontur 28 in Eingriff gelangt. Um in die Ausgangslage zu gelangen wirken die Zugfeder 30 und die Druckfeder 31 auf den federbelasteten Hebelarm 24, wobei der Hebelarm 24 im Kraftfahrzeugschloss führbar auf genommen ist.
Gemäß der Ausführungsform der Fig. 6 ist ein Schaltmittel 5 zur Initialisierung entbehrlich, da die Ausgangslage mittels einer Ansteuerung der Antriebseinheit 2 sicher und reproduzierbar erreichbar ist.
Bezugszeichen liste:
1 Kraftfahrzeugschloss
2 elektrische Antriebseinheit
3 erste Getriebestufe
4 weitere Getriebestufe
5 Schaltmittel
6 Hebelanordnung
7 Elektromotor
8 Schneckenrad
9 erstes Zahnrad
10 Nocken
11 erster Kurventrieb
12 erster Hebelarm
13 Drehachse
14 Auslösehebel
15 Gesperre
16 Verzahnung
17 weiterer Kurventrieb
18 weiterer Hebelarm
19 Kupplungsmittel
20 Rückstellfeder
21 Freilauf
22 Kontur
23 Schaltnocken
24 federgelagerter Hebelarm
25 erste Verlängerung
26 zweite Verlängerung
27 Anschlag
28 Steuerkontur
29 weiterer Anschlag
30 Zugfeder
31 Druckfeder
32 Schwenkachse
P Pfeil

Claims

Patentansprüche
1. Kraftfahrzeugschloss (1) vorzugsweise elektrisch betätigbares Kraftfahrzeugschloss, aufweisend ein Gesperre (15) mit einer Drehfalle und mindestens einer Sperrklinke, einem Auslösehebel
(14), einer elektrischen Antriebseinheit (2), wobei mittels der elektrischen Antriebseinheit (2) der Auslösehebel (14) betätigbar ist und mittels des Auslösehebels (14) das Gesperre (15) entsperrbar ist, einem Auslösehilfsmittel (4, 17, 18), wobei mittels des Auslösehilfsmittels (4, 17, 18) ein zusätzlicher Impuls zum
Entsperren des Gesperres (15) in das Gesperre (15) einleitbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Impuls mittels der elektrischen Antriebseinheit (2) erzeugbar ist.
2. Kraftfahrzeugschloss (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslösehilfsmittel (4, 17, 18) unmittelbar durch die elektrische Antriebseinheit (2) antreibbar ist.
3. Kraftfahrzeugschloss (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslösehilfsmittel (4, 17, 18) mittelbar über zumindest eine Getriebestufe (4) antreibbar ist.
4. Kraftfahrzeugschloss (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslösehilfsmittel (4, 17, 18) mittelbar mittels des Antriebs (2) des Auslösehebels (14) antreibbar ist.
5. Kraftfahrzeugschloss (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Antriebseinheit (2) zur Erzeugung eines zusätzlichen Impulses in eine zum Antrieb des
Auslösehebels (14) entgegengesetzte Richtung antreibbar ist.
6. Kraftfahrzeugschloss (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslösehebel (14) zumindest einen ersten, mit der Antriebseinheit (2) zusammenwirkenden
Hebelarm (12) und einen zweiten, auf das Gesperre (15) wirkenden Hebelarm (14) aufweist, wobei ein weiterer Hebelarm (18) vorgesehen ist, der mit dem Auslösehilfsmittel (4, 17, 18) zusammenwirkt, wobei der weitere Hebelarm (18) verdrehfest zumindest mit dem zweiten Hebelarm (14) verbunden ist.
7. Kraftfahrzeugschloss (1) nach dem Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Hebelarm (18) mittels einer Getriebestufe (4) antreibbar ist.
8. Kraftfahrzeugschloss (1) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Hebelarm (18) mittels eines Kurventriebs (17) antreibbar ist.
9. Kraftfahrzeugschloss (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (2) des weiteren
Hebelarms (18) einen Freilauf (21) aufweist, so dass bei einem Antreiben des Auslösehebels (14) keine Bewegung in den weiteren Hebelarm (18) einleitbar ist.
10. Kraftfahrzeugschloss (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Getriebestufe (3) des Antriebs (2) des Auslösehebels (14) ein Kupplungsmittel (19) aufweist, so dass bei einem Antrieb (2) des weiteren Hebelarms (18) die erste Getriebestufe (3) auskuppelbar ist.
11. Kraftfahrzeugschloss (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Schaltmittel (5) vorgesehen ist, wobei mittels des Schaltmittels die Antriebseinheit (2) initialisierbar ist, so dass eine Startposition der Antriebseinheit (2) ermittelbar ist.
12. Kraftfahrzeugschloss (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein federbelasteter Hebelarm (24) im Kraftfahrzeugschloss führbar aufgenommen ist.
13. Kraftfahrzeugschloss (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebelarm (24) eine erste Verlängerung aufweist, die mit einem Anschlag (27) und/oder einer Steuerkontur (28) der zweiten Getriebestufe (4) in Eingriff bringbar ist.
14. Kraftfahrzeugschloss (1) nach einem der Ansprüche 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebelarm (24) eine zweite Verlängerung (26) aufweist, die mit einem weiteren Anschlag (29) der ersten Getriebestufe (3) in Eingriff bringbar ist.
15. Kraftfahrzeugschloss (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebelarm (24) mittels einer Druckfeder (31) in Richtung des Anschlags (27) und mittels einer Zugfeder (30) in Richtung des weiteren Anschlags (29) belastbar ist.
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