-
Die
Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugtürverschluss, mit
einem Gesperre, und mit einer Zuzieh-/Öffnungseinrichtung,
welche mittels zumindest eines Motors unter Zwischenschaltung einer Übertragungseinrichtung
das Gesperre beaufschlagt.
-
Zuzieheinrichtungen
bei Kraftfahrzeugtürverschlüssen dienen im Allgemeinen
dazu, den Schließvorgang einer zugehörigen Kraftfahrzeugtür
zu unterstützen. Dies resultiert aus der Erkenntnis heraus, dass
insbesondere bei schwergewichtigen Türen und beim Zuschlagen
oftmals nur die Vorraststellung erreicht wird. Um dennoch einen
einwandfreien Verschluss gewährleisten zu können,
stellt die Zuzieheinrichtung sicher, dass das Gesperre in die Hauptraststellung überführt
wird. Dabei müssten mehr oder minder große Gegenkräfte überwunden werden,
die zumeist von einer Türgummidichtung aufgebracht werden.
Ein Beispiel für eine solche Zuzieheinrichtung wird in
der
DE 20 2004
001 850 U1 beschrieben.
-
Daneben
gibt es Öffnungseinrichtungen für Gesperre, wie
sie Gegenstand der
DE
10 2004 052 599 A1 sind. Hier wird im Anschluss an ein Öffnungssignal
eine Öffnungsbewegung an der Drehfalle in Schließrichtung
der Drehfalle bewirkt, und zwar solange, bis die Sperrklinke abgehoben
bzw. verstellt werden kann. Dadurch lässt sich das zugehörige
Gesperre motorisch öffnen.
-
Die
bekannten Vorgehensweisen haben sich grundsätzlich bewährt,
stoßen jedoch dann an Grenzen, wenn große Kräfte
entweder beim Öffnungsvorgang oder beim Schließvorgang überwunden
werden müssen. Insbesondere beim Schließen einer
Kraftfahrzeugtür steigen heutzutage die Kräfte
unverhältnismäßig stark an. Das lässt
sich auf den zunehmenden Wunsch von Automobilherstellern zurückführen, Windgeräusche
möglichst wirksam vom Innenraum fernzuhalten. Als Folge
hiervon wird auf stramm sitzende Türgummidichtungen zurückgegriffen,
deren Rückstellkräfte beim Schließen
der Tür nicht unerheblich sind. Um dennoch eine einwandfreie
Schließung zu gewährleisten, schon um einen sicheren Verschluss
der Kraftfahrzeugtür auch im Falle eines Unfalls zur Verfügung
zu stellen, wird als Folge hiervon mit relativ großen Motoren
für die Zuzieheinrichtung gearbeitet. Diese sind nicht
nur teuer, sondern oftmals auch ausladend und schwer aufgebaut.
Beide Eigenschaften laufen den bisherigen Bestrebungen entgegen,
Kosten zu senken und Bauraum einzusparen, um beispielsweise Zusatzaggregate
in den Türen (Seitenairbags, Lautsprecher, Fensterheber etc.) überhaupt
noch unterbringen zu können. Hier setzt die Erfindung ein.
-
Der
Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, einen Kraftfahrzeugtürverschluss
der eingangs beschriebenen Ausgestaltung so weiter zu entwickeln,
dass bei kompaktem und kostengünstigem Aufbau dennoch hohe
Betätigungskräfte erzeugt werden können.
-
Zur
Lösung dieser technischen Problemstellung schlägt
die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Kraftfahrzeugtürverschluss
vor, dass die Übertragungseinrichtung mit variablem Antriebsmoment auf
das Gesperre arbeitet. Dabei wird meistens so vorgegangen, dass
das Antriebsmoment der Übertragungseinrichtung zunächst
ansteigt und dann im Bereich eines Maximalwertes verharrt, respektive nach Überschreiten
des betreffenden Maximalwertes geringfügig wieder abfällt.
-
Die
Erfindung geht hierbei von der Erkenntnis aus, dass insbesondere
beim Zuziehen einer Kraftfahrzeugtür zunächst
ansteigende Rückstellkräfte überwunden
werden müssen und daran anschließend das Antriebsmoment
verringert werden kann bzw. nicht weiter gesteigert werden muss.
Das lässt sich im Kern auf die Eigenschaft von Türgummidichtungen
zurückführen, die bei ihrer Verformung im Zuge
der Türschließung zunächst ansteigende
Rückstellkräfte aufbauen und nach Überschreiten
einer bestimmten Verformung meistens sogar sinkende Rückstellkräfte
erzeugen. Jedenfalls trägt die Erfindung insbesondere diesem
Verformungsverhalten von Türgummidichtungen Rechnung.
-
Dadurch,
dass die Übertragungseinrichtung mit variablem Antriebsmoment
und insbesondere einem bis zum Maximalwert ansteigenden Antriebsmoment
arbeitet, kann der Motor relativ kleinbauend und kostengünstig
ausgeführt werden. Dennoch wird die gewünschte
Funktionalität erreicht. Meistens folgt der Anstieg des
variablen Antriebsmomentes der Übertragungseinrichtung
einer Exponentialfunktion, welche sich asymptotisch dem Maximalwert
nähert. Es ist grundsätzlich aber auch möglich,
dass das Antriebsmoment nach Erreichen des Maximalwertes geringfügig
(wieder) abfällt.
-
Dieser
Verlauf des Antriebsmomentes wird erfindungsgemäß durch
eine spezielle Kinematik der Übertragungseinrichtung zur
Verfügung gestellt. Zu diesem Zweck verfügt die Übertragungseinrichtung vorteilhaft über
einen Kurbeltrieb, welcher vorteilhaft an ein Rotationselement bzw.
Drehelement angeschlossen ist, dass seinerseits mit Hilfe des Motors beaufschlagt
wird. In vorteilhafter Ausgestaltung setzt sich der Kurbeltrieb
im Wesentlichen aus einem ersten Kurbelarm und einem zweiten Kurbelarm
zusammen.
-
Der
erste Kurbelarm ist regelmäßig an das vom Motor
beaufschlagte Drehelement angeschlossen, während der zweite
Kurbelarm mit dem ersten Kurbelarm eine drehgelenkige Verbindung
eingeht und um eine ortsfeste Achse verschwenkt. Auf diese Weise
sorgt der erste Kurbelarm nicht nur dafür, dass der hiermit
drehgelenkig verbundene zweite Kurbelarm Schwenkbewegungen um die
ortsfeste Achse vollführt, um als Folge hiervon das Gesperre
schlussendlich zu beaufschlagen, sondern ändert sich zugleich
auch ein von den beiden Kurbelarmen eingeschlossener Winkel. Das
wird mit Bezug zu der Figurenbeschreibung noch näher erläutert
werden.
-
Der
Kurbeltrieb respektive der zweite Kurbelarm arbeitet auf einen Antriebshebel.
Der Antriebshebel beaufschlagt seinerseits eine in eine Kontur am Gesperre
eingreifende Klinke. Dabei sind der Antriebshebel und die Klinke
in der Regel über ein Drehgelenk miteinander verbunden.
Das Drehgelenk ist meistens mit einer Feder beaufschlagt, welche
dafür sorgt, dass der Antriebshebel und die Klinke einen vorgegebenen
Winkel zueinander einschließen, welcher zwar gegen Federkraft
verändert werden kann, aber mit Hilfe der Feder nach Ende
einer Krafteinwirkung wieder eingenommen wird.
-
Der
Kurbeltrieb ist in der Regel in einem Anschlusspunkt an das Drehelement
angeschlossen, welches mit Hilfe des Motors in Rotationen versetzt wird.
Zumeist geht der erste Kurbelarm des Kurbeltriebes eine drehgelenkige
Verbindung mit dem besagten Anschlusspunkt ein. Betrachtet man die
Bewegung dieses Anschlusspunktes beispielsweise beim Zuziehvorgang,
so vollführt der Anschlusspunkt zwischen seinem Startpunkt
und Endpunkt in etwa eine halbe Umdrehung.
-
Um
schlussendlich und insgesamt das von der Übertragungseinrichtung
auf das Gesperre ausgeübte Antriebsmoment auf ein hohes
Niveau zu heben, hat es sich bewährt, wenn das von dem
Motor beaufschlagte Drehelement, an welches der Kurbeltrieb angeschlossen
ist, als Zahnradgetriebe ausgebildet ist. Meistens kommen an dieser
Stelle zwei miteinander kämmende Zahnräder zum
Einsatz, nämlich ein erstes Zahnrad kleinen Durchmessers,
welches von einem Schneckenrad getragen wird, das unmittelbar mit
einer Schnecke auf einer Abtriebswelle des Motors kämmt.
Dieses erste Zahnrad kleinen Durchmessers greift in ein zweites
Zahnrad mit demgegenüber mehrfachem Durchmesser ein, so dass
die Drehbewegung der Abtriebswelle des Motors insgesamt eine Untersetzung
erfährt und ein beträchtliches Drehmoment ausgangsseitig
des zweiten Zahnrades und folglich des Drehelementes insgesamt zur
Verfügung steht.
-
Dieses
Drehmoment wird nun noch seinerseits mit Hilfe des anschließenden
Kurbeltriebes gesteigert, und zwar variabel, wie dies bereits beschrieben
wurde. Dadurch trägt die Erfindung insbesondere den bei
einem Zuziehvorgang auftretenden unterschiedlichen Rückstellkräften
Rechnung und ist an diese be sonders gut angepasst. Als Folge hiervon kommt
ein kleinbauender und kostengünstiger Motor zum Einsatz.
Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
-
Im
Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
-
1 den
erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugtürverschluss
mit seinen wesentlichen Elementen und einer Zuzieheinrichtung,
-
2 einen
Detailausschnitt aus 1 in verschiedenen Funktionsstellungen
und
-
3a und 3b eine
Front- und Rückansicht auf das Gesperre.
-
In
den Figuren ist ein Kraftfahrzeugtürverschluss dargestellt,
welcher sich grundsätzlich aus einem Kraftfahrzeugtürschloss 1 und
einem lediglich in 3a angedeuteten Schlosshalter 2 zusammensetzt.
Das Kraftfahrzeugtürschloss 1 ist im Innern einer
nicht gezeigten Kraftfahrzeugtür angeordnet, wohingegen
der Schlosshalter 2 beispielsweise an die Karosserie im
Bereich einer B-Säule angeschlagen sein mag.
-
Der
Kraftfahrzeugtürverschluss bzw. das Kraftfahrzeugtürschloss 1 verfügt über
ein Gesperre 3, 4, welches man insbesondere in
der 3a erkennt. Dieses setzt sich aus einer Drehfalle 3 und
einer Sperrklinke 4 zusammen, die in üblicher
Art und Weise zusammenwirken. Das heißt, um das Gesperre 3, 4 in
seine Schließstellung zu überführen,
fährt der Schlosshalter 2 in die Drehfalle 3 ein,
so dass die Sperrklinke 4 zunächst in eine Vorrast 5 und
dann eine Hauptrast 6 der Drehfalle 3 einfällt.
-
In
der 1 erkennt man noch ein Einlaufmaul 7,
in welches der Schlosshalter 2 bei dem beschriebenen Vorgang
einfährt. Außerdem zeigt die 1 einen
kombinierten und für die weiteren Betrachtungen unwesentlichen
Motor 8, welcher eine Zentralverriegelungs- und Diebstahlsicherungsfunktion übernimmt
und zugleich dafür sorgt oder sorgen kann, eine Kindersicherung
einzulegen. Schlussendlich sind Bestandteile einer Betätigungs-/Verriegelungshebelkette 9 dargestellt,
die ebenfalls für die weiteren Betrachtungen von untergeordneter
Bedeutung sind.
-
Entscheidend
für die Erfindung ist nun eine Zuzieh-/Öffnungseinrichtung 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 und 18,
die vorliegend als Zuziehhilfe 10 bis 18 ausgestaltet
ist. Die Zuzieh-/Öffnungseinrichtung 10 bis 18 bzw.
die Zuziehhilfe 10 bis 18 verfügt über
einen als Elektromotor 10 ausgeführten Motor 10,
welcher mit Hilfe einer Abtriebswelle 11 und einer Schnecke 12 auf
ein erstes Zahnrad 13 arbeitet. Das erste Zahnrad 13 verfügt über
einen geringen Durchmesser und wird von einem mit der Schnecke 12 kämmenden
Schneckenrad getragen. Das erste Zahnrad 13 mit geringem
Durchmesser kämmt mit einem zweiten Zahnrad 14 erheblich
größeren Durchmessers, so dass auf diese Weise
ein Drehelement 13, 14 zur Verfügung
gestellt wird, welches als Zahnradgetriebe ausgebildet ist und von
dem Motor 10 in Rotationen versetzt werden kann sowie eine
Untersetzung der Motordrehung zur Verfügung stellt.
-
Vorliegend
vollführt das zweite Zahnrad 14 zum Zuziehen des
Gesperres 3, 4 in etwa eine halbe Umdrehung, wie
beim Vergleich der beiden Endstellungen entsprechend der 2 deutlich
wird. Dazu bewegt sich das zweite Zahnrad 14 in der Darstellung entsprechend
den 1 und 2 im Uhrzeigersinn.
-
An
das Drehelement 13, 14 bzw. das zweite Zahnrad 14 ist
ein Kurbeltrieb 15, 16 angeschlossen, welcher
seinerseits auf einen Antriebshebel 17 arbeitet, der am
Ende der beschriebenen Antriebskette eine Klinke 18 beaufschlagt.
Die Klinke 18 ist vorliegend und nicht einschränkend
als Zuziehklinke 18 ausgebildet.
-
Die
Zuziehklinke 18 greift in eine Kontur 19 an der
Drehfalle 3 ein, die im Ausführungsbeispiel als Zuziehkontur 19 ausgestaltet
ist. Das ist dann der Fall, wenn der Elektromotor 10 im
zuziehenden Sinne beaufschlagt wird und sich das zweite Zahnrad 14 im Uhrzeigersinn
bewegt. Denn in diesem Fall sorgt die in die Zuziehkontur 19 einfahrende
Zuziehklinke 18 dafür, dass die Drehfalle 3 in
der Darstellung nach 3a im Uhrzeigersinn verschwenkt
wird und beispielsweise sicher von ihrer Vorraststellung mit in
die Vorrast 5 eingefallener Sperrklinke 4 in die
Hauptraststellung mit in Hauptrast 6 eingefallener Sperrklinke 4 wie
dargestellt überführt wird.
-
Die
Zuzieh-/Öffnungseinrichtung respektive Zuziehhilfe 10 bis 18 setzt
sich erfindungsgemäß und grundsätzlich
aus dem bereits angesprochenen Motor bzw. Elektromotor 10 und
einer davon beaufschlagten Übertragungseinrichtung 11 bis 18 zusammen,
die schlussendlich das Gesperre 3, 4 wie beschrieben
beaufschlagt, im Rahmen des Ausführungsbeispiels dafür
sorgt, dass die Drehfalle 3 zugezogen wird. Von besonderer
Bedeutung ist es nun erfindungsgemäß, dass die Übertragungseinrichtung 11 bis 18 mit
variablem Antriebsmoment auf das Gesperre 3, 4 arbeitet.
Tatsächlich steigt das Antriebsmoment der Übertragungseinrichtung 11 bis 18 zunächst
an und erreicht einen Maximalwert. Dabei folgt das Antriebsmoment
im Wesentlichen einer Exponentialfunktion, welche sich asymptotisch
dem Maximalwert nähert. Dieser Maximalwert wird entweder
beibehalten oder das Antriebsmoment fällt nach Überschreiten
des vorgenannten Maximalwertes geringfügig wieder ab.
-
Um
dies im Detail zu erreichen, verfügt die Übertragungseinrichtung 11 bis 18 über
den bereits angesprochenen Kurbeltrieb 15, 16.
Dieser Kurbeltrieb 15, 16 ist wie beschrieben
an das Drehelement 13, 14 angeschlossen und wird
von diesem beaufschlagt.
-
Tatsächlich
setzt sich der Kurbeltrieb 15, 16 aus einem ersten
Kurbelarm 15 und einem zweiten Kurbelarm 16 zusammen,
die drehgelenkig miteinander verbunden sind. Der erste Kurbelarm
ist an das Drehelement 13, 14 angeschlossen, geht
vorliegend eine drehgelenkige Verbindung mit dem zweiten Zahnrad 14 im
Bereich eines Anschlusspunktes A mit diesem ein. Anhand der 2 erkennt
man, dass der besagte Anschlusspunkt A in etwa eine 180°-
bzw. halbe Drehung vollführt, wenn der Motor 10 die Übertragungseinrichtung 11 bis 18 in
zuziehendem Sinne beaufschlagt. Tatsächlich korrespondieren
eine in der 2 zu erkennende Startstellung
und Endstellung des besagten Anschlusspunktes A zu zwei Positionen
dieses Anschlusspunktes A, die sich diametral im Vergleich zu einer
Achse 20 des zweiten Zahnrades 14 gegenüberliegen.
-
Als
Folge hiervon steigt das vom Kurbeltrieb 15, 16 auf
den Antriebshebel 17 und folglich die Zuziehklinke 18 und
damit das Gesperre 3, 4 ausgeübte Antriebsmoment
zunächst an. Das lässt sich darauf zurückführen,
dass der Anschlusspunkt A bei der beschriebenen und in 2 angedeuteten
Bewegung den ersten Kurbelarm 15 zunehmend anhebt und sich
zugleich bei dieser Hebelbewegung der Hebelarm zwischen dem Anschlusspunkt
A und der Achse 20 und damit das Drehmoment vergrößert.
Folglich wächst das am ersten Kurbelarm 15 angreifende Drehmoment.
Dieses erreicht in etwa sein Maximum, wenn der Anschlusspunkt A – ausgehend
von der Darstellung nach 1 – eine in etwa 90°-Drehung vollzogen
hat.
-
Daran
anschließend fällt das Antriebsmoment ab, allerdings
nicht signifikant, weil der Kurbeltrieb 15, 16 bzw.
die beiden Kurbelarme 15, 16 mit dieser Bewegung
einhergehend ihren zwischen sich eingeschlossenen Winkel vergrößern.
Diese Winkelvergrößerung zwischen den Kurbelarmen 15, 16 verlängert
ihrerseits den effektiven Hebelarm vom Anschlusspunkt A bis zur
ortsfesten Achse 21, um welche der zweite Kurbelarm 16 des
Kurbeltriebes 15, 16 verschwenkt. Dadurch wird
eine gewisse Kompensation des am ersten Kurbelarm 15 angreifenden und
sinkenden Drehmomentes erreicht. Im Ergebnis steigt das Antriebsmoment
also an, verharrt im Bereich eines Maximalwertes oder fällt
geringfügig nach Überschreiten dieses Maximalwertes
wieder ab.
-
Jedenfalls
steigt das über die Zuziehklinke 18 auf die Drehfalle 3 ausgeübte
Antriebsmoment zunächst nahezu exponentiell an, um asymptotisch
einen Maximalwert zu erreichen, der im Wesentlichen bis zum Ende
des Zuziehvorganges bzw. bis zum Erreichen des Endpunktes beibehalten
wird, respektive allenfalls geringfügig sinkt. Dadurch
ist die Übertragungseinrichtung 11 bis 18 in
der Lage, mit dem solchermaßen aufgebauten variablen Antriebsmoment ansteigende
Rückstellkräfte beim Zuziehen der Kraftfahrzeugtür überwinden
zu können. Das alles gelingt bei geringem konstruktiven
Aufwand unter Rückgriff auf einen verhältnismäßig
klein und damit kostengünstig bauenden sowie kompakten
Motor 10.
-
Schlussendlich
erkennt man noch, dass der zweite Kurbelarm 16 des Kurbeltriebes 15, 16 um eine
ortsfeste Achse 21 verschwenkt, um die beschriebene Winkeländerung
zwischen den Kurbelarmen 15, 16 darstellen zu
können. Der Antriebshebel 17 und die Klinke 18 sind über
ein Drehgelenk 22 miteinander verbunden. Eine zugehörige
Feder sorgt dafür, dass beide Teile 17, 18 den
gleichen Winkel zueinander einhalten. Verstärkungsplatten
zur Halterung einerseits des Drehelementes 13, 14 und
andererseits des Kurbeltriebes 15, 16 sorgen insgesamt dafür,
dass die Funktionalität bei Krafteinleitung gewahrt bleibt.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 202004001850
U1 [0002]
- - DE 102004052599 A1 [0003]