WO2019076857A1 - Kraftfahrzeugschloss - Google Patents

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WO2019076857A1
WO2019076857A1 PCT/EP2018/078176 EP2018078176W WO2019076857A1 WO 2019076857 A1 WO2019076857 A1 WO 2019076857A1 EP 2018078176 W EP2018078176 W EP 2018078176W WO 2019076857 A1 WO2019076857 A1 WO 2019076857A1
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WO
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latch
primary pawl
locking
pawl
lock
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/078176
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English (en)
French (fr)
Inventor
Serkan Gülkan
Ludger Graute
Original Assignee
Brose Schliesssysteme Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft
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Publication date
Application filed by Brose Schliesssysteme Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft filed Critical Brose Schliesssysteme Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B85/00—Details of vehicle locks not provided for in groups E05B77/00 - E05B83/00
    • E05B85/20—Bolts or detents
    • E05B85/24—Bolts rotating about an axis
    • E05B85/26—Cooperation between bolts and detents
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B81/00—Power-actuated vehicle locks
    • E05B81/02—Power-actuated vehicle locks characterised by the type of actuators used
    • E05B81/04—Electrical
    • E05B81/06—Electrical using rotary motors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B81/00—Power-actuated vehicle locks
    • E05B81/12—Power-actuated vehicle locks characterised by the function or purpose of the powered actuators
    • E05B81/14—Power-actuated vehicle locks characterised by the function or purpose of the powered actuators operating on bolt detents, e.g. for unlatching the bolt

Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle lock according to the preamble of claim 1.
  • the motor vehicle lock in question finds application in all types of closure elements of a motor vehicle. These include, for example, side doors, in particular sliding doors, tailgates, trunk lids, hoods, load compartment floors o. The like. Of a motor vehicle.
  • the known motor vehicle lock (DE 20 2013 004 589 U1), from which the invention proceeds, has a latch and a primary pawl associated with the latch.
  • the primary pawl In order to ensure a low actuation force for the opening of the motor vehicle lock, urging the primary pawl in the main closing state by the engagement with the latch latch in its lifting direction.
  • the primary pawl is thus equipped with an opening tendency, which ensures that a lifting movement of the primary pawl can be generated by acting on the latch latch opening torque.
  • the lifting movement is prevented here by a secondary pawl that can be lifted out of engagement with the primary pawl with a comparatively low actuation force.
  • the Vorsch such an opening tendency is not provided. The reason for this is that the opening moments acting on the lock latch in the prelocking position are much lower, so that the actuation force required here is less problematic. Nevertheless, the actuation force can not be negligible from the pre-closed state.
  • the invention is based on the problem to design the known motor vehicle lock in such a way and further that the operating force for opening the KraftGermanschJosses is further reduced by simple means.
  • Essential is the fundamental consideration that for a reliable holding action between the primary pawl and latch only need to ensure that the latch and the pawl on the locking engagement between the latch and pawl form a self-locking mechanism.
  • the self-locking is achieved according to the proposal by a corresponding generation of static friction force at the locking engagement point.
  • the self-locking effect in the present sense that even a theoretically infinitely large opening moment of the latch can not produce a lifting movement of the primary pawl.
  • the latch in at least one closed position, here and preferably in the prelocking position, causes an opening moment acting on the latch on the one hand a lifting moment on the primary pawl and on the other hand generates a static friction force at the lock engagement point between the Schlossfalie and the pawl such that the lock latch and the pawl form a self-locking mechanism via the locking engagement.
  • the lifting torque on the primary pawl results from the fact that the normal of the respective, the lock latch associated closing-locking surface passes at the locking engagement point between the latch and primary pawl on the pivot axis of the primary pawl.
  • an opening tendency in the above sense is provided for one of the closed positions of the latch, in particular for the main closing position, so that to that extent must be resorted to the realization of a secondary pawl.
  • 1 shows the essential components of the invention of a proposed motor vehicle lock in a perspective view
  • 2 shows the motor vehicle lock in a plan view a) when in the prelocking befindaji lock latch and b) located in the main closed position lock latch
  • Fig. 3 the force acting on the pawl forces in the shown in Fig. 2a)
  • the illustrated motor vehicle lock can be applied to almost all closure elements of a motor vehicle.
  • the closure element is a motor vehicle door or a motor vehicle door.
  • the proposed motor vehicle lock 1 is equipped with a pivotable about a pivot axis 2a latch 2, which in the assembled state with a closing part 3, here and preferably with a striker, a locking pin o. Dg!., Interacts. It can be provided that the motor vehicle lock is located on the closure element, while the closing part 3 is arranged on the motor vehicle body. This can also be provided vice versa.
  • the motor vehicle lock 1 also has a pivotable primary pawl 4, which interacts with the latch 2 in a manner yet to be explained.
  • the latch 2 is from an open position not shown out in a prelocking (Fig. 1, Fig. 2a)) and in a prelocking downstream Hauptschier ein (Fig. 2b)) engageable and in the respective closed position of the primary pawl 4 lockable.
  • the open position results by pivoting the lock casings 2 out of the position shown in FIG. 2 a) in the clockwise direction. Starting from the The main closing position is thus downstream of the pre-closure in the above sense.
  • lockable means in the present case quite generally that the lock catch 2 is held in any closed position by the primary pawl 4.
  • lock is to be construed correspondingly broad and does not necessarily include a latching engagement o
  • the latch 2 has a pre-closing area 5, with which the primary pawl 4 is in locking engagement with the latch 2 located in the prelocking position.
  • the latch 2 also has a main closing Sperrf pool 6, with the primary pawl 4 is in locking in the main locking position latch 2.
  • the primary pawl 4 accordingly has a pre-slip counter-blocking surface 7 and a main-closing counter-blocking surface 8, which interact with the corresponding closing-locking surfaces 5, 6 of the latch 2.
  • the locking of the latch 2 in the respective closed position thus takes place via the interaction between the respective blocking surfaces 5, 6 and counter-locking surfaces 7, 8 which are in locking contact with each other at a respective locking engagement point 11, 12.
  • the proposed manner of locking the latch 2 is realized in the embodiment for the prelocking of the latch 2. All relevant statements are applicable to a possible implementation of the proposed blocking of the latch 2 for the main closed position accordingly.
  • an opening moment 9 ie a torque in the opening direction of the latch 2 acts on the latch 2.
  • This opening moment 9 is due to a force effect of the closing part 3 on the latch 2 and possibly on an opening spring of the latch 2 back.
  • the closure element regularly closure element seals are assigned, which in both the Preliminary position as well as in the main closed position produce a door seal back pressure is to be expected both in the prelocking and in the main closed position with a corresponding opening moment 9, wherein the opening moment 9 in the prelocking due to lower compression of the closure element seals is less than in the main closed position.
  • the opening moment 9 generates a static frictional force FH at the lock engagement point 11 between the latch 2 and the primary pawl 4 such that the latch 2 and the primary latch 4 form a self-locking mechanism via the lock engagement.
  • the lifting moment 10 and the static friction force FH are thus related to one another in such a way that the opening moment 9 can not generate a lifting movement of the primary locking pawl 4 independently of its magnitude.
  • the lock case 2 in at least one closed position, here in the prelocking position, the lock case 2 the angle of attack ⁇ between the Normal N at the lock engagement point 1 1 and the passing through the Sperreingriffsstel- le 1 1, related to the pivot axis 4a of the primary pawl 4 radial beam R is smaller than the static friction angle p, preferably less than 90 ° of the static friction p.
  • the static friction angle p is the engagement of two surfaces at a point of engagement according to the applicable professional understanding of the maximum angle to the common surface normal of the two surfaces at the point of engagement, under which a force can act from one surface to the other surface, without the static friction to overcome the intervention site.
  • the static friction angle is also described in a more general definition by the "friction friction cone" which is also known in the art.
  • the static friction force FH is intended to ensure that the resulting force Fres, acting on the primary pawl 4 on the primary locking pawl 1 at the locking engagement point 11, always runs through the pivot axis 4a of the primary pawl 4.
  • the static friction force FH has reached its maximum value FHmax, which is known to correspond to the product of the normal force FN and the static friction coefficient ⁇ to be explained.
  • a particularly high level of operational reliability results from the fact that the angle of attack ⁇ has a certain distance from the static friction angle p.
  • the angle of attack ⁇ is less than 90% of the static friction angle p.
  • the static friction angle p can be determined in a simple way by calculation. The computational determination is based on the fact that in at least one closed position, here in the pre-closing position, the lock latch 2 is provided with a static friction coefficient ⁇ at the locking engagement point 11, the static friction angle p being defined by the rule p-arctan ( ⁇ ).
  • the angle of attack ⁇ is in a range between and 4 °, preferably at about 3 °.
  • the lock latch 2 in at least one closed position, here in the Vorsch practitioner, the lock latch 2, the locking engagement between the latch 2 and the primary pawl 4 at the locking engagement point 11, the material pair steel / steel with a coefficient of static friction ⁇ in a range between 0.45 to 0.8.
  • the locking engagement between the lock case 2 and the primary pawl 4 at the locking engagement point 11 the material pair steel / plastic with a coefficient of static friction ⁇ in a range of 0.32 to 0.45 has.
  • the required for opening the motor vehicle lock operating force can be further reduced, while maintaining the above condition, a high reliability with respect to the locking of the lock latch 2 remains in its prelocking position.
  • the locking engagement between the latch 2 and the primary pawl 4 at the locking engagement point 11, the material pairing plastic / plastic it is also conceivable that the locking engagement between the latch 2 and the primary pawl 4 at the locking engagement point 11, the material pairing plastic / plastic.
  • a possible amount of plastic in the respective material pairing can go back to a sheathing of the lock latch and / or the pawl.
  • the sheathing provides the relevant blocking surface or counter-blocking surface.
  • the proposed solution can basically also apply to the main closing position of the latch 2 application.
  • the locking engagement between the latch 2 and primary pawl is designed in the main closed position with opening tendency, so that the primary pawl 4 can be lifted by the opening moment of the lock latch 2 via the locking engagement, there at the lock engagement point 12.
  • a Aushebemoment 10 generates on the primary pawl 4, as the normal N of the lock-locking surface 6 at the locking engagement point 12 passes between the latch 2 and the primary pawl 4 on the pivot axis 4a of the primary pawl 4, so that a lifting movement of the primary pawl 4 can be generated by the opening torque 9 via the locking engagement.
  • the resulting, acting from the latch 2 on the primary pawl 4 at the locking engagement point 12 force Fres runs past the pivot axis 4a of the primary pawl 4 and exerts on the lever arm d shown in Fig. 4 a lifting torque 10 on the primary pawl 4.
  • the static friction is designed here so that you can be overcome by the opening moment 9 readily.
  • the design is just as impacted that the drive motor 17 for the lifting of the primary pawl 4 a similar, in particular identical, drive power and / or a similar, in particular identical, drive torque or a similar, in particular identical, driving force as for the lifting of the secondary pawl 13 must provide.
  • the latch 2 has a disc-shaped body 14, wherein the Vorschdale-locking surface 5 and the Hauptschmony- locking surface 6 each form a portion of the narrow side 15 of the disk-shaped body of the latch 2. It can, as mentioned above and as shown in Fig. 1, be provided that the lock latch 2 has a sheath 16 which can form at least the pre-closing area 5. This results in the above-mentioned material pairing steel / plastic at the locking engagement point eleventh

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Abstract

Beschrieben wird ein Kraftfahrzeugschloss mit einer schwenkbaren Schlossfalle (2), die im montierten Zustand mit einem Schließteil (3), insbesondere einem Schließbügel, wechselwirkt, und mit einer schwenkbaren Primärsperrklinke (4), wobei die Schlossfalle (2) aus einer Offenstellung heraus in eine Vorschließstellung und in eine der Vorschließstellung nachgelagerte Hauptschließstellung bringbar und in der jeweiligen Schließstellung von der Primärsperrklinke (4) sperrbar ist. Es wird vorgeschlagen, dass in mindestens einer Schließstellung, insbesondere in der Vorschließstellung, der Schlossfalle (2) ein auf die Schlossfalle (2) wirkendes Öffnungsmoment über den Sperreingriff einerseits ein Aushebemoment (10) an der Primärsperrklinke (4) erzeugt, da die Normale (N) der Schließ-Sperrfläche an der Sperreingriffsstelle (11) zwischen Schlossfalle (2) und Primärsperrklinke (4) an der Schwenkachse (4a) der Primärsperrklinke (4) vorbeiläuft, und andererseits eine Haftreibungskraft (FH) an der Sperreingriffsstelle (11) zwischen der Schlossfalle (2) und der Primärsperrklinke (4) erzeugt derart, dass die Schlossfalle (2) und die Primärsperrklinke (4) über den Sperreingriff einen selbsthemmenden Mechanismus ausbilden.

Description

Kraftfahrzeugschloss
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugschloss gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Das in Rede stehende Kraftfahrzeugschloss findet Anwendung bei allen Arten von Verschlusselementen eines Kraftfahrzeugs. Dazu gehören beispielsweise Seitentüren, insbesondere Schiebetüren, Heckklappen, Heckdeckel, Motorhauben, Laderaumböden o. dgl. eines Kraftfahrzeugs.
An das in Rede stehende Kraftfahrzeugschloss werden Anforderungen gestellt, die einander nicht selten zuwiderlaufen. Vorliegend stehen einerseits die Forderung nach einer geringen Betätigungskraft für das Öffnen und andererseits die Forderung nach einer sicheren Haltefunktion im Vordergrund.
Das bekannte Kraftfahrzeugschloss (DE 20 2013 004 589 U1 ), von dem die Erfindung ausgeht, weist eine Schlossfalle und eine der Schlossfalle zugeordnete Primärsperrklinke auf. Um eine geringe Betätigungskraft für das Öffnen des Kraftfahrzeugschlosses zu gewährleisten, drängt die Primärsperrklinke im Hauptschließzustand durch den Eingriff mit der Schlossfalle in ihre Ausheberichtung. Die Primärsperrklinke ist also mit einer Öffnungstendenz ausgestattet, die dafür sorgt, dass eine Aushebebewegung der Primärsperrklinke durch ein auf die Schlossfalle wirkendes Öffnungsmoment erzeugbar ist. Die Aushebebewegung wird hier durch eine Sekundärsperrklinke verhindert, die mit einer vergleichsweise geringen Betätigungskraft außer Eingriff von der Primärsperrklinke ausgehoben werden kann. In der Vorschließstellung ist eine solche Öffnungstendenz nicht vorgesehen. Der Grund hierfür besteht darin, dass die auf die Schlossfalle wirkenden Öffnungsmomente in der Vorschließstellung weitaus geringer sind, so dass die hier erforderliche Betätigungskraft weniger problematisch ist. Dennoch kann die Betätigungskraft aus dem Vorschließzustand heraus nicht unerheblich sein.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, das bekannte Kraftfahrzeugschloss derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die Betätigungskraft für das Öffnen des KraftfahrzeugschJosses mit einfachen Mitteln weiter reduziert wird. Wesentlich ist die grundsätzliche Überlegung, dass für eine zuverlässige Haltewirkung zwischen Primärsperrklinke und Schlossfalle lediglich dafür gesorgt werden muss, dass die Schlossfalle und die Sperrklinke über den Sperreingriff zwischen Schlossfalle und Sperrklinke einen selbsthemmenden Mechanismus ausbilden. Vorschlagsgemäß ist erkannt worden, dass eine solche Selbsthemmung auch dann erreicht werden kann, wenn die an der Sperreingriffsstelle auf die Primärsperrklinke wirkende Normalkraft ein Aushebemoment auf die Primärsperrklinke erzeugt. Die Selbsthemmung wird vorschlagsgemäß durch eine entsprechende Erzeugung von Haftreibungskraft an der Sperreingriffsstelle erreicht. Die Selbsthemmung bewirkt im vorliegenden Sinne, dass auch ein theoretisch unendlich großes Öffnungsmoment der Schlossfalle keine Aushebebewegung der Primärsperrklinke erzeugen kann.
Gleichzeitig wird mit der vorschlagsgemäßen Lösung erreicht, dass die zum Ausheben der Primärsperrklinke erforderliche Betätigungskraft, also die für die Überwindung der Haftreibung erforderliche Betätigungskraft, angesichts des bereits auf die Primärsperrklinke wirkenden Aushebemoments reduziert ist.
Im Einzelnen wird vorgeschlagen, dass in mindestens einer Schließstellung, hier und vorzugsweise in der Vorschließstellung, der Schlossfalle ein auf die Schlossfalle wirkendes Öffnungsmoment über den Sperreingriff einerseits ein Aushebemoment an der Primärsperrklinke erzeugt und andererseits eine Haftreibungskraft an der Sperreingriffsstelle zwischen der Schlossfalie und der Sperrklinke erzeugt derart, dass die Schlossfalle und die Sperrklinke über den Sperreingriff einen seibsthemmenden Mechanismus ausbilden. Das Aushebemoment an der Primärsperrklinke ergibt sich dadurch, dass die Normale der jeweiligen, der Schlossfalle zugeordneten Schließ-Sperrfläche an der Sperreingriffsstelle zwischen Schlossfalle und Primärsperrklinke an der Schwenkachse der Primärsperrklinke vorbeiläuft.
Vorschlagsgemäß lässt sich also eine zuverlässige Haltewirkung der Schlossfalle durch die Primärsperrklinke erreichen, wobei gleichzeitig eine besonders geringe Betätigungskraft für das Öffnen des Kraftfahrzeugschlosses gewährleistet ist. Die bevorzugten Ausgestaltungen gemäß den Ansprüchen 2 und 3 betreffen bevorzugte geometrische Ausleg ungs arianten für die miteinander in Eingriff stehenden Flächen von Schlossfalle und Sperrklinke an der Sperreingriffsstelle. Hier zeigt sich, dass sich die vorschlagsgemäße Lösung auf besonders einfa- che Weise durch eine entsprechende Auslegung der betreffenden Sperrfläche an der Schlossfalle umsetzen lässt.
Die weiter bevorzugten Ausgestaltungen gemäß den Ansprüchen 4 bis 7 betreffen vorteilhafte Varianten für die Auslegung des Haftreibungskoeffizienten an der Sperreingriffsstelle. Besonders bevorzugt ist die Materialpaarung Stahl/Kunststoff gemäß Anspruch 6, die sich speziell für die Vorschließstellung als einerseits betriebssicher und andererseits geräuscharm herausgestellt hat.
Bei den weiter bevorzugten Ausgestaltungen gemäß den Ansprüchen 8 und 9 ist für eine der Schließstellungen der Schlossfalle, insbesondere für die Hauptschließstellung, eine Öffnungstendenz im obigen Sinne vorgesehen, so dass insoweit auf die Realisierung einer Sekundärsperrklinke zurückgegriffen werden muss. Die Kombination der vorschlagsgemäßen Lösung für die Vorschließstellung mit einer Öffnungstendenz für die Hauptschließsteilung stellt einen beson- ders guten Kompromiss zwischen hoher Betriebssicherheit und geringen Betätigungskräften bereit.
Mit der vorschlagsgemäßen Lösung ist es auf besonders einfache Weise möglich, dass sowohl die Vorschließ-Sperrfläche als auch die Hauptschließ- Sperrfläche jeweils einen Abschnitt der Schmalseite eines scheibenförmigen Körpers der Schlossfalle ausbilden. Dies ist im Ergebnis eine besonders kompakte und gleichzeitig leicht herzustellende Bauform des Kraftfahrzeugschlosses (Anspruch 10). Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbetspiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 die für die Erfindung wesentlichen Komponenten eines vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeugschlosses in einer perspektivischen Ansicht, Fig. 2 das Kraftfahrzeugschloss in einer Draufsicht a) bei in der Vorschließstellung befindlicher Schlossfalle und b) bei in der Hauptschließstellung befindlicher Schlossfalle, Fig. 3 die auf die Sperrklinke wirkenden Kräfte in der in Fig. 2a) gezeigten
Situation, und
Fig. 4 die auf die Sperrklinke wirkenden Kräfte in der in Fig. 2b) gezeigten
Situation.
Es darf vorab darauf hingewiesen werden, dass in der Zeichnung nur die Komponenten des vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeugschlosses 1 dargestellt sind, die für die Erläuterung der Lehre notwendig sind.
Das dargestellte Kraftfahrzeugschloss lässt sich auf nahezu alle Verschlusselemente eines Kraftfahrzeugs anwenden. Insoweit darf auf den einleitenden Teil der Beschreibung verwiesen werden. Hier und vorzugsweise handelt es sich bei dem Verschlusselement um eine Kraftfahrzeugtür oder eine Kraftfahrzeugklappe.
Das vorschlagsgemäße Kraftfahrzeugschloss 1 ist mit einer um eine Schwenkachse 2a schwenkbaren Schlossfalle 2 ausgestattet, die im montierten Zustand mit einem Schließteil 3, hier und vorzugsweise mit einem Schließbügel, einem Schließbolzen o. dg!., wechselwirkt. Dabei kann es vorgesehen sein, dass sich das Kraftfahrzeugschloss am Verschlusselement befindet, während das Schließteil 3 an der Kraftfahrzeugkarosserie angeordnet ist. Dies kann auch umgekehrt vorgesehen sein. Das Kraftfahrzeugschloss 1 weist ferner eine schwenkbare Primärsperrklinke 4 auf, die in noch zu erläuternder Weise mit der Schlossfalle 2 wechselwirkt.
Die Schlossfalle 2 ist aus einer nicht dargestellten Offenstellung heraus in eine Vorschließstellung (Fig. 1 , Fig. 2a)) und in eine der Vorschließstellung nachgelagerte Hauptschließstellung (Fig. 2b)) bringbar und in der jeweiligen Schließstellung von der Primärsperrklinke 4 sperrbar. In der Darstellung gemäß Fig. 2 ergibt sich die Offenstellung durch ein Schwenken der Schlossfaile 2 aus der in Fig. 2a) gezeigten Stellung heraus im Uhrzeigersinn. Ausgehend von der Of- fenstellung ist die Hauptschließstellung also im obigen Sinne der Vorschließ- stellung nachgelagert.
Der Begriff„sperrbar" bedeutet vorliegend ganz allgemein, dass die Schlossfalle 2 von der Primärsperrklinke 4 auf irgendeine Weise in der jeweiligen Schließstellung gehalten wird. Der Begriff„sperren" ist entsprechend weit auszulegen und umfasst nicht notwendigerweise einen rastenden Eingriff o. dgL
Die Schlossfalle 2 weist eine Vorschließ-Sperrfläche 5 auf, mit der die Primär- sperrklinke 4 bei in der Vorschließstellung befindlicher Schlossfalle 2 in Sperreingriff steht. Die Schlossfalle 2 weist ferner eine Hauptschließ-Sperrf lache 6 auf, mit der die Primärsperrklinke 4 bei in der Hauptschließstellung befindlicher Schlossfalle 2 in Sperreingriff steht. Der Begriff „Sperreingriff" ist ebenso wie der Begriff„sperrbar" in obigem Sinne weit auszulegen.
Die Primärsperrklinke 4 weist entsprechend eine Vorschlleß-Gegensperrfläche 7 und eine Hauptschließ-Gegensperrfläche 8 auf, die mit den entsprechenden Schließ-Sperrflächen 5, 6 der Schlossfalle 2 wechselwirken. Das Sperren der Schlossfalle 2 in der jeweiligen Schließstellung erfolgt also über die Wechselwirkung zwischen den betreffenden Sperrflächen 5, 6 und Gegensperrflächen 7, 8, die an einer jeweiligen Sperreingriffsstelle 11 , 12 miteinander in sperrendem Kontakt stehen.
Die vorschlagsgemäße Art des Sperrens der Schlossfalle 2 ist im Ausführungsbeispiel für die Vorschließstellung der Schlossfalle 2 realisiert. Alle diesbezüglichen Ausführungen sind auf eine eventuelle Realisierung des vorschlagsgemäßen Sperrens der Schlossfalle 2 für die Hauptschließstellung entsprechend anwendbar.
Bei der folgenden Erläuterung des vorschlagsgemäßen Sperrens der Schlossfalle 2 in der Vorschließstellung wird davon ausgegangen, dass auf die Schlossfalle 2 ein Öffnungsmoment 9, also ein Drehmoment in Öffnungsrichtung der Schlossfalle 2, einwirkt. Dieses Öffnungsmoment 9 geht auf eine Kraftwirkung von dem Schließteil 3 auf die Schlossfalle 2 und ggf. auf eine Öffnungsfeder der Schlossfalle 2 zurück. Dadurch, dass dem Verschlusselement regelmäßig Verschlusselementdichtungen zugeordnet sind, die sowohl in der Vorschließstellung als auch in der Hauptschließstellung einen Türdichtungsgegendruck erzeugen, ist sowohl in der Vorschließstellung als auch in der Hauptschließstellung mit einem entsprechendem Öffnungsmoment 9 zu rechnen, wobei das Öffnungsmoment 9 in der Vorschließstellung aufgrund geringerer Kompression der Verschlusselementdichtungen geringer als in der Hauptschließstellung ist.
Wesentlich ist nun, dass das Öffnungsmoment 9, hier bei in der Vorschließstellung befindlicher Schlossfalle 2, über den Sperreingriff zumindest zwei Effekte hat:
Einerseits bewirkt das Öffnungsmoment 9 über den Sperreingriff ein Aushebemoment 10, also ein Drehmoment in Ausheberichtung der Primärsperrklinke 4, an der Primärsperrklinke 4, da die Normale N der Schließ-Sperrfläche, hier der Vorschließ-Sperrfläche 5, und damit die zugeordnete Normalkraft FN an der Sperreingriffsstelle 11 zwischen Schlossfalle 2 und Primärsperrklinke 4 an der Schwenkachse 4a der Primärsperrklinke 4 vorbeiläuft. Dies ist am besten der Darstellung gemäß Fig. 3 zu entnehmen.
Andererseits erzeugt das Öffnungsmoment 9 über den Sperreingriff eine Haftreibungskraft FH an der Sperreingriffsstelle 11 zwischen der Schlossfalle 2 und der Primärsperrklinke 4 derart, dass die Schlossfalle 2 und die Primärsperrkiinke 4 über den Sperreingriff einen selbsthemmenden Mechanismus ausbilden. Das Aushebemoment 10 und die Haftreibungskraft FH stehen also derart in Beziehung zueinander, dass das Öffnungsmoment 9 unabhängig von dessen Betrag keine Aushebebewegung der Primärsperrklinke 4 erzeugen kann.
In diesem Sinne darf der Vollständigkeit halber darauf hingewiesen werden, dass die vorschlagsgemäße Selbsthemmung zwischen Schlossfalle 2 und Primärsperrkiinke 4 unabhängig davon ist, in welchem Umfang die Primärsperrkiinke 4 auf die Schlossfalle 2 hin vorgespannt ist oder welche Reibung in dem der Schwenkachse 4a der Primärsperrklinke zugeordneten Schwenklager herrscht.
Hier und vorzugsweise ist es so, dass in mindestens einer Schließstellung, hier in der Vorschließstellung, der Schlossfalie 2 der Anstellwinkel φ zwischen der Normalen N an der Sperreingriffsstelle 1 1 und dem durch die Sperreingriffsstel- le 1 1 verlaufenden, auf die Schwenkachse 4a der Primärsperrklinke 4 bezogenen Radialstrahl R kleiner als der Haftreibungswinkel p, vorzugsweise kleiner als 90° des Haftreibungswinkels p, ist.
Der Haftreibungswinkel p ist beim Eingriff zweier Flächen an einer Eingriffsstelle nach dem hier anwendbaren fachmännischen Verständnis der maximale Winkel gegenüber der gemeinsamen Flächennormalen der beiden Flächen an der Eingriffsstelle, unter dem eine Kraft von der einen Fläche auf die andere Fläche wirken kann, ohne die Haftreibung an der Eingriffsstelle zu überwinden. Der Haftreibungswinkel wird nach einer allgemeineren Definition auch durch den ebenfalls in der Fachwelt bekannten "Haftreibungskege beschrieben.
In der hier vorliegenden, selbsthemmenden Konstellation soll die Haftreibungskraft FH dafür sorgen, dass die resultierende, von der Schlossfaile 2 auf die Primärsperrklinke 4 an der Sperreingriffsstelle 1 1 wirkende, resultierende Kraft Fres stets durch die Schwenkachse 4a der Primärsperrklinke 4 verläuft. Dies bedeutet, dass der oben angesprochene Anstellwinkel φ zwischen der Normalen N an der Sperreingriffsstelle 1 1 und dem durch die Sperreingriffsstelle 11 verlaufenden, auf die Schwenkachse 4a der Primärsperrklinke 4 bezogenen Radialstrahl R kleiner als der Haftreibungswinkel p an der Sperreingriffsstelle 1 1 ist. Sobald diese Bedingung nicht mehr erfüllt ist, hat die Haftreibungskraft FH ihren Maximalwert FHmax erreicht, der bekanntermaßen dem Produkt aus der Normalkraft FN und dem noch zu erläuternden Haftreibungskoeffizienten μ entspricht. Dies würde dazu führen, dass die resultierende Kraft Fres nicht mehr durch die Schwenkachse 4a der Primärsperrklinke 4 verläuft. Interessant hierbei ist die Tatsache, dass die Richtung der resultierenden Kraft Fres auf einfache Weise durch die Auslegung der betreffenden Sperrfläche 5, 6 bzw. der betreffenden Gegensperrfläche 7, 8 eingestellt werden kann. Insoweit lässt sich die vorschlagsgemäße Lösung mit einfachen fertigungstechnischen Mitteln auf die jeweiligen Randbedingungen anpassen.
Eine besonders hohe Betriebssicherheit ergibt sich dadurch, dass der Anstellwinkel φ einen gewissen Abstand zum Haftreibungswinkel p aufweist. Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist der Anstellwinkel φ kleiner als 90% des Haftreibungswinkels p. Der Haftreibungswinkel p lässt sich auf einfache Weise rechnerisch ermitteln. Die rechnerische Ermittlung basiert darauf, dass in mindestens einer Schließstellung, hier in der Vorschließstellung, der Schlossfalle 2 an der Sperreingriffs- stelle 11 ein Haftreibungskoeffizient μ vorliegt, wobei der Haftreibungswinkel p durch die Vorschrift p-arctan (μ) definiert ist.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist es so, dass der Anstellwinkel φ in einem Bereich zwischen und 4°, vorzugsweise bei etwa 3° liegt.
Grundsätzlich kann es vorgesehen sein, dass in mindestens einer Schließstellung, hier in der Vorschließstellung, der Schlossfalle 2 der Sperreingriff zwischen der Schlossfalle 2 und der Primärsperrklinke 4 an der Sperreingriffsstelle 11 die Materialpaarung Stahl/Stahl mit einem Haftreibungskoeffizienten μ in einem Bereich zwischen 0,45 bis 0,8 aufweist.
Speziell für die Vorschließstellung ist es allerdings vorzugsweise vorgesehen, dass der Sperreingriff zwischen der Schlossfalie 2 und der Primärsperrklinke 4 an der Sperreingriffsstelle 11 die Materialpaarung Stahl/Kunststoff mit einem Haftreibungskoeffizienten μ in einem Bereich von 0,32 bis 0,45 aufweist. Hiermit lässt sich die für das Öffnen des Kraftfahrzeugschlosses erforderliche Betätigungskraft weiter reduzieren, wobei unter Einhaltung der obigen Bedingung eine hohe Betriebssicherheit hinsichtlich des Sperrens der Schlossfalle 2 in ihrer Vorschließstellung verbleibt. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass der Sperreingriff zwischen der Schlossfalle 2 und der Primärsperrklinke 4 an der Sperreingriffsstelle 11 die Materialpaarung Kunststoff/Kunststoff aufweist.
Ein eventueller Kunststoffanteil in der jeweiligen Materialpaarung kann auf eine Ummantelung der Schlossfalle und/oder der Sperrklinke zurückgehen. In diesem Fall stellt die Ummantelung die betreffende Sperrfläche bzw. Gegensperr- fläche bereit.
Die vorschlagsgemäße Lösung kann grundsätzlich auch für die Hauptschließstellung der Schlossfalle 2 Anwendung finden. Hier und vorzugsweise ist es allerdings vorgesehen, dass der Sperreingriff zwischen Schlossfalle 2 und Primärsperrklinke in der Hauptschließstellung mit Öffnungstendenz ausgelegt ist, so dass sich die Primärsperrklinke 4 durch das Öffnungsmoment der Schlossfalle 2 über den Sperreingriff, dort an der Sperreingriffsstelle 12, ausheben lässt. Im Einzelnen ist es so, dass in mindestens einer Schließstellung, hier in der Hauptschließstellung der Schlossfalle 2 ein auf die Schlossfalle 2 wirkendes Öffnungsmoment 9 über den Sperreingriff einerseits ein Aushebemoment 10 an der Primärsperrklinke 4 erzeugt, da die Normale N der Schließ-Sperrfläche 6 an der Sperreingriffsstelle 12 zwischen Schlossfalle 2 und Primärsperrklinke 4 an der Schwenkachse 4a der Primärsperrklinke 4 vorbeiläuft, so dass durch das Öffnungsmoment 9 über den Sperreingriff eine Aushebebewegung der Primärsperrklinke 4 erzeugbar ist. Die resultierende, von der Schlossfalle 2 auf die Primärsperrklinke 4 an der Sperreingriffsstelle 12 wirkende Kraft Fres läuft an der Schwenkachse 4a der Primärsperrklinke 4 vorbei und übt über den in Fig. 4 dargestellten Hebelarm d ein Aushebemoment 10 auf die Primärsperrklinke 4 aus. Dabei ist, anders als oben im Zusammenhang mit der Vorschließstellung erläutert, die Haftreibungskraft hier so ausgelegt, dass Sie durch das Öffnungsmoment 9 ohne weiteres überwunden werden kann.
Dies ist der klassische Fall einer Auslegung mit Öffnungstendenz, wobei hier und vorzugsweise eine um eine Schwenkachse 13a schwenkbare Sekundärsperrklinke 13 vorgesehen ist, die in mindestens einer Schließstellung, hier in der Hauptschließstellung, der Schlossfalle 2 die Primärsperrklinke 4 sperrt. Die Primärsperrklinke 4 kann also durch die Wirkung der Sekundärsperrklinke 13 keine Aushebebewegung vollziehen.
Es wurde schon darauf hingewiesen, dass die Kombination der vorschlagsgemäßen Lösung für die Vorschließstellung mit einer Öffnungstendenz für die Hauptschließstellung einen besonders guten Kompromiss zwischen hoher Betriebssicherheit und geringen Betätigungskräften bereitstellt. Dies gilt insbesondere für den Fall, in dem sowohl die Primärsperrklinke 4 als auch die Sekundärsperrklinke 13 mit einem Antriebsmotor 17 ausgehoben werden sollen, wie in Fig. 1 angedeutet ist. Der Antriebsmotor 17 ist hier und vorzugsweise über ein Antriebsseil 18 mit einem nicht dargestellten Antriebshebel gekoppelt, durch dessen Betätigungsbewegung sowohl ein Ausheben der Primärsperrklinke 4 für die Vorschließstellung als auch ein Ausheben der Sekundärsperrklinke 13 für die Hauptschließstellung bewirkt werden kann. Im Sinne einer optimalen Auslegung und Ansteuerung des Antriebsmotors 17 ist die Auslegung gerade so ge- troffen, dass der Antriebsmotor 17 für das Ausheben der Primärsperrklinke 4 eine ähnliche, insbesondere identische, Antriebsleistung und/oder ein ähnliches, insbesondere identisches, Antriebsmoment bzw. eine ähnliche, insbesondere identische, Antriebskraft wie für das Ausheben der Sekundärsperrklinke 13 bereitstellen muss.
Interessant bei der vorschlagsgemäßen Lösung ist noch die Tatsache, dass es ohne weiteres möglich ist, sowohl die Vorschließstellung als auch die Hauptschließstellung der Schlossfalle 2 mit ein und derselben Primärsperrklinke 4, die in unmittelbarem Sperreingriff mit der Schlossfalle 2 bringbar ist, zu realisieren. Hier und vorzugsweise weist die Schlossfalle 2 einen scheibenförmigen Körper 14 auf, wobei die Vorschließ-Sperrfläche 5 und die Hauptschließ- Sperrfläche 6 jeweils einen Abschnitt der Schmalseite 15 des scheibenförmigen Körpers der Schlossfalle 2 ausbilden. Dabei kann es, wie oben angesprochen und wie in Fig. 1 dargestellt, vorgesehen sein, dass die Schlossfalle 2 eine Ummantelung 16 aufweist, die zumindest die Vorschließ-Sperrfläche 5 ausbilden kann. Hierdurch ergibt sich die oben angesprochene Materialpaarung Stahl/Kunststoff an der Sperreingriffsstelle 11.
Es darf noch darauf hingewiesen werden, dass bei den obigen Überlegungen alle Effekte, die auf elastische oder plastische Verformungen an der Schließfalle 2, der Primärsperrklinke 4 und der Sekundärsperrklinke 13 zurückgehen, im Sinne einer vereinfachten Darstellung vernachlässigt worden sind.
Im Ergebnis lässt sich zusammenfassen, dass mit der vorschlagsgemäßen Lösung die für das Öffnen des Kraftfahrzeugschlosses 1 erforderliche Betätigungskraft reduziert werden kann, ohne dass die Betriebssicherheit beeinträchtigt ist und ohne dass aufwendige konstruktive Maßnahmen erforderlich sind.

Claims

Patentansprüche
1. Kraftfahrzeugschloss mit einer schwenkbaren Schlossfalle (2), die im montierten Zustand mit einem Schließteil (3), insbesondere einem Schließbügel, wechselwirkt, und mit einer schwenkbaren Primärsperrklinke (4),
wobei die Schlossfalle (2) aus einer Offenstellung heraus in eine Vorschließstellung und in eine der Vorschließstellung nachgelagerte Hauptschließstellung bringbar und in der jeweiligen Schließstellung von der Primärsperrklinke (4) sperrbar ist, wobei die Schlossfalle (2) eine Vorschließ-Sperrfläche (5) aufweist, mit der die Primärsperrklinke (4) bei in der Vorschließstellung befindlicher Schlossfalle (2) in Sperreingriff steht, wobei die Schlossfalle (2) eine Haupt- schließ-Sperrfläche (6) aufweist, mit der die Primärsperrklinke (4) bei in der Hauptschließstellung befindlicher Schlossfalle (2) in Sperreingriff steht und wobei die Primärsperrklinke (4) außer Eingriff von der jeweiligen Schließ- Sperrfläche (5,6) der Schlossfalle (2) aushebbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass in mindestens einer Schließsteilung, insbesondere in der Vorschließstellung, der Schlossfalle (2) ein auf die Schlossfalle (2) wirkendes Öffnungsmoment über den Sperreingriff einerseits ein Aushebemoment (10) an der Primärsperrklinke (4) erzeugt, da die Normale (N) der Schließ-Sperrfläche an der Sperreingriffsstelle (1 1 ) zwischen Schlossfalle (2) und Primärsperrklinke (4) an der Schwenkachse (4a) der Primärsperrklinke (4) vorbeiläuft, und andererseits eine Haftreibungskraft (FH) an der Sperreingriffsstelle (1 1 ) zwischen der Schlossfalle (2) und der Primärsperrklinke (4) erzeugt derart, dass die Schlossfalle (2) und die Primärsperrklinke (4) über den Sperreingriff einen selbsthemmenden Mechanismus ausbilden.
2. Kraftfahrzeugschloss nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer Schließstellung, insbesondere in der Vorschließstellung, der Schlossfaile (2) der Anstellwinkel (φ) zwischen der Normalen (N) an der Sperreingriffsstelle (1 1 ) und dem durch die Sperreingriffsstelle (1 1 ) verlaufenden, auf die Schwenkachse (4a) der Primärsperrklinke (4) bezogenen Radialstrahl (R) kleiner als der Haftreibungswinkel (p), vorzugsweise kleiner als 90% des Haftreibungswinkels (p), ist.
3. Kraftfahrzeugschloss nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anstellwinkel (φ) in einem Bereich zwischen 1° und 4°, vorzugsweise bei etwa 3 \ liegt.
4. Kraftfahrzeugschloss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer Schließstellung, insbesondere in der Vorschließstellung, der Schlossfalle (2) an der Sperreingriffsstelle (11 ) ein Haftreibungskoeffizient (μ) wirkt und dass der Haftreibungswinkel (p) durch die Vorschrift p =arctan(p) definiert ist.
5. Kraftfahrzeugschloss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer Schließstellung, insbesondere in der Vorschließstellung, der Schlossfalle (2) der Sperreingriff zwischen der Schloss- falie (2) und der Primärsperrklinke (4) an der Sperreingriffsstelle (11) die Materialpaarung Stahl/Stahl mit einem Haftreibungskoeffizienten (μ) in einem Bereich von 0,45 bis 0,8 aufweist.
6. Kraftfahrzeugschloss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer Schließstellung, insbesondere in der Vorschließstellung, der Schlossfalle (2) der Sperreingriff zwischen der Schlossfalle (2) und der Primärsperrklinke (4) an der Sperreingriffsstelle (11) die Materialpaarung Stahl/Kunststoff mit einem Haftreibungskoeffizienten (μ) in einem Bereich von 0,32 bis 0,45 aufweist.
7. Kraftfahrzeugschloss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer Schließstellung, insbesondere in der Vorschließstellung, der Schlossfalle (2) der Sperreingriff zwischen der Schlossfalle (2) und der Primärsperrklinke (4) an der Sperreingriffsstelle (11 ) die Materialpaarung Kunststoff/Kunststoff aufweist.
8. Kraftfahrzeugschloss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer Schließstellung, insbesondere in der Hauptschließstellung, der Schlossfalle (2) ein auf die Schlossfalle (2) wirkendes Öffnungsmoment (9) über den Sperreingriff ein Aushebemoment (10) an der Primärsperrklinke (4) erzeugt, da die Normale (N) der Schließ-Sperrfläche (5) an der Sperreingriffsstelle (12) zwischen Schlossfalle (2) und Primärsperrklinke (4) an der Schwenkachse (4a) der Primärsperrklinke (4) vorbeiläuft, so dass durch das Öffnungsmoment (9) über den Sperreingriff eine Aushebebewegung der Primärsperrklinke (4) erzeugbar ist.
9. Kraftfahrzeugschloss nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sekundärsperrklinke (13) vorgesehen ist, die in mindestens einer Schließstellung, insbesondere in der Hauptschließstellung, der Schlossfalle (2) die Primärsperrklinke (4) sperrt. 0. Kraftfahrzeugschloss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlossfalle (2) einen scheibenförmigen Körper aufweist und dass die Vorschließ-Sperrfläche (5) und die Hauptschließ-Sperrfläche (6) jeweils einen Abschnitt der Schmalseite (15) des scheibenförmigen Körpers ausbilden.
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