DE19702420B4 - Steuervorrichtung für einen Verschluß, insbesondere von Kraftfahrzeugtüren - Google Patents
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Abstract
Steuervorrichtung
für einen
Verschluß,
insbesondere von Kraftfahrzeugtüren,
mit einem motorisch angetriebenen Stellelement, welches in Abhängigkeit
von seiner Drehstellung mit Betätigungselementen zusammenwirkt,
durch die Funktionszustände
des Verschlusses einstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement
(49) in zwei Drehrichtungen bewegbar ist, wobei über die Drehbewegung in der
einen Drehrichtung ausschließlich
die Funktionszustände
einstellbar sind, während
bei der Drehbewegung in die andere Drehrichtung ausschließlich Lastzustände (z.
B. öffnen)
abarbeitbar sind.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für einen Verschluß, insbesondere von Kraftfahrzeugtüren, mit einem motorisch betriebenen Stellelement, welches in Abhängigkeit von seiner Drehstellung mit Betätigungselementen zusammenwirkt, durch die Funktionszustände des Verschlusses einstellbar sind.
- Im Stand der Technik bekannte Verschlüsse für Kraftfahrzeugtüren bestehen heute fast ausschließlich aus einem mechanischen Teil und einem elektrischen bzw. pneumatischen Teil. Aufgabe des Mechanikumfanges ist es, die Haltefunktion der Tür zur Karosse über die Sperrteile – Drehfalle – und – Sperrklinke – zu gewährleisten und zusätzlich über diverse Hebelverknüpfungen die logischen Verriegelungsfunktionen abzuarbeiten. Als Eingangsgrößen hierzu sind bei üblichen Serienfahrzeugen die Signale der Türaußenbetätigung, Türinnenbetätigung, Schließzylinder, Verriegelungsknöpfe innen, Diebstahlsicherung und Kindersicherung (bei Fondtüren) zu berücksichtigen.
- Um alle möglichen Kombinationen und Zustände eindeutig darstellen zu können, sind aufwendige und komplizierte Hebelwerke, zusätzlich zum Sperrwerk – Drehfalle/Sperrklinke -, erforderlich. Erschwerend kommt in der Regel noch hinzu, daß Karosserievorgaben die Schnittstellen zu den Eingangsignalen konstruktiv ausladend und geometrisch kompliziert werden lassen.
- Aufgabe des elektrischen bzw. pneumatischen Teiles ist es, die in den letzten Jahren gestiegenen Komfortfunktionen bezüglich Zentralverriegelung und -sicherung kundengerecht abzuarbeiten. Dies bedeutet im Schloß für die Abarbeitung der Signale „Ver- bzw. Entriegeln", „Diebstahlsicherung" und „Kindersicherung" neben den oben beschriebenen manuellen Eingriffen zusätzliche elektrisch/pneumatische Stellantriebe zu integrieren. Bezüglich der Hierarchie sind die Signale wie folgt geordnet:
- 1. Fahrzeug entriegelt: Über Türinnen- oder Türaußengriff kann das Schloß geöffnet werden.
- 2. Fahrzeug verriegelt: Über Türaußengriff ist nicht zu öffnen, über Türinnengriff kann geöffnet werden.
- 3. Fahrzeug gesichert: Weder über Türinnen- noch über Türaußengriff kann das Schloß geöffnet werden.
- 4. Kindersicherung: Bei Fahrzeugen mit Fondtüren ist zusätzlich ein Verriegelungszustand möglich, bei dem von innen über die Türinnenbetätigung nicht geöffnet werden kann, auch wenn entriegelt ist. Von außen hingegen kann geöffnet werden.
- Als weiteres Komfortmerkmal ist verstärkt an Heckklappenschlössern die Servounterstützung der Öffnungsfunktion integriert worden. Für die Anwendung in einem elektromotorisch betriebenen Fondtürschloß bedeutet dies die Unterbringung einer Anzahl kleiner Motoren, um alle Funktionen ausführen zu können. Zusammen mit den Mikroschaltern an allen Bedienstellen und der ohnehin aufwendigen und komplizierten Hebellogik im Schloß sind die Grenzen des Gewichts, der Zuverlässigkeit und der Kosten erreicht, wenn nicht schon überschritten.
- Eine erste Möglichkeit zur Vereinfachung ist in der deutschen Patentanmeldung 43 00 821 A1 aufgezeigt. Dort wird eine Steuervorrichtung für einen Verschluß von Kraftfahrzeugen mit einem Steuerzapfen beschrieben, wobei der Steuerzapfen in zwei Drehrichtungen bewegbar ist und abhängig von der Drehrichtung mit schwenkbar gelagerten Hebeln zusammenwirkt, durch die Funktionszustände des Verschlusses einstellbar sind. Die Steuervorrichtung weist weiter Schaltmittel zur Abgabe eines für den vorliegenden Funktionszustand charakteristischen Signales auf. Zur Einstellung einer bestimmten Anzahl von Funktionszuständen ist aber nach wie vor eine entsprechende Anzahl von Hebeln erforderlich. Außerdem ist vorgesehen, die Stellung eines Schaltnockens und der Hebel mit mehreren Schaltern abzutasten, um so den jeweils eingestellten Funktionszustand zu erfassen. Dies ist nach wie vor aufwendig.
- Eine gewisse Verbesserung dahingehend erbringt schließlich die europäische Patentanmeldung 0 651 118 A2. Dieser Patentanmeldung liegt das Ziel zugrunde, den eingestellten Funktionszustand mit geringem schaltungstechnischen Aufwand feststellen zu können. Hierzu ist einem Steuerzapfen ein Schaltnocken zugeordnet, der einen Kreisbogen mit einer dem Drehwinkel des Steuerzapfens zwischen zwei Funktionszuständen entsprechenden Kreisbogenlänge beschreibt, wobei der Schaltnocken einen Schalter mit zwei Schaltstellungen betätigt und wobei weiterhin die Signaländerung bei Übergang des Schalters von einer Schaltstellung in die andere auswertbar ist.
- Zwar ist bei dieser Steuervorrichtung von Vorteil, daß für die Einstellung von insgesamt vier Funktionszuständen lediglich noch zwei Hebel erforderlich sind, nachteilig ist allerdings, daß als weitere Bauteile eine Scheibe mit einem Schaltnocken erforderlich sind, daß der Motor in zwei Drehrichtungen bewegt werden muß und daß zum Feststellen des jeweils vorherrschenden Funktionszustandes der Motor zunächst eine Drehbewegung ausfühen muß. Diese Drehbewegung ist selbst dann erforderlich, wenn der gewünschte Funktionszustand bereits eingestellt ist und von daher eine Motorbewegung an sich nicht mehr erforderlich wäre.
- Der Vollständigkeit halber sei noch auf die nachveröffentlichte
DE 196 31 869 A1 verwiesen, die ein Kraftfahrzeug-Türschloss beschreibt, beinhaltend eine Steuereinrichtung mit einer Steuerscheibe, die mehrere über ihren Umfang verteilt angeordnete Nocken zur Einstellung bzw. Abarbeitung von Funktionszuständen bzw. Lastzuständen aufweist und die in zwei Drehrichtungen bewegbar ist. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Steuervorrichtung der bekannten Art funktionell weiter zu verbessern und konstruktiv zu vereinfachen.
- Die erfindungsgemäße Lösung ist in den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 zu sehen.
- Dabei sind entsprechend dem vorbekannten Stand der Technik ebenfalls zwei Motor-Drehrichtungen vorgesehen, wobei aber die zweite Drehrichtung nicht der Einstellung eines Funktionszustandes des Verschlusses dient, sondern vielmehr dem unmittelbaren Eingriff in das Sperrwerk – Drehfalle/Sperrklinke -, um beispielsweise die motorunterstützte Komfortfunktion „Öffnen" zu realisieren.
- Somit kann in der einen Drehrichtung der gesamte Logikumfang (Einstellen der Funktionszustände) abgearbeitet werden, während in der anderen Drehrichtung, unter Zwischenschaltung einer Leerlaufkupplung (Anspruch 5), die gesamte Logikverarbeitung gesperrt und unverändert bleibt und nur die Öffnungsfunktion in Kraft tritt. Dadurch ist mit nur einem Stellantrieb sowohl eine Einstellung von Funktionszuständen als auch zumindest ein Lastzustand (Aushebeln der Sperrklinke) verarbeitbar.
- Der nebengeordnete Patentanspruch 2 liefert eine weitere Lösungsmöglichkeit.
- Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles nachstehend näher erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt in
-
1 eine Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Verschlusses, -
2 die Hebel/Steuerkurven-Stellungen bei den vier Funktionszuständen offen, verriegelt, Diebstahlsicherung, Kindersicherung und -
3 eine Ansicht gemäß Pfeil III in1 mit der unmittelbaren Beaufschlagung der Sperrklinke. - Der in
1 in einer Explosionsdarstellung gezeigte Verschluß1 besteht zunächst aus einem sämtliche Einzelteile einfassenden und hier der Übersichtlichkeit halber nur angedeuteten Gehäuse2 mit einer Ausnehmung3 , in deren Bereich z. B. beim Schließen einer Fahrzeugtür, die mit dem Verschluß1 ausgestattet ist, ein pfostenseitiger Halter, z. B. ein Schließbolzen, in bekannter Weise mit einer in der Lagerstelle4 schwenkbar gelagerten (Lagerauge5 ) Gabelfalle6 zusammenwirkt. - Die Gabelfalle
6 wird, wiederum in bekannter Weise, von einer Sperrklinke7 in der Verschlußstellung gehalten bzw. aus dieser freigegeben. Die Sperrklinke7 ist mit ihrem Lagerauge8 in einer weiteren Lagerstelle9 im Gehäuse2 über hier nicht näher gezeigte Lagerbolzen (strichpunktierte Schwenkachse10 ) schwenkbar aufgenommen. Eine Zugfeder12 drängt die Sperrklinke7 stets in die Verriegelungsstellung, bei der sie die Gabelfalle6 hintergreift. - Wie sich aus der andeutungsweisen Darstellung der Schwenkachse
10 ergibt, nimmt die Lagerstelle9 desweiteren über Lageraugen13 ,14 zwei Betätigungshebel15 ,16 auf, wobei am ersten Betätigungshebel15 am dem Lagerauge13 gegenüberliegenden Ende an einer Angriffsstelle17 ein hier nicht dargestellter Hebelmechanismus für eine Innenbetätigung (I B) angreift, der mit einer Handhabe an der Fahrzeugtür-Innenseite in Verbindung steht. - In gleicher Weise weist der weitere Betätigungshebel
16 eine Angriffsstelle18 auf, die mit der äußeren Handhabe der Fahrzeugtür gekoppelt ist (Außenbetätigung = A B). - Die Betätigungshebel
15 ,16 besitzen auf einer gemeinsamen Achse19 liegende Lagerstellen20 ,22 zur jeweiligen gelenkigen Anbindung (Anlenkstelle23 ,24 ) eines Steuerhebels25 ,26 . Jeder Steuerhebel25 ,26 weist einen Steuernocken27 ,28 auf, mit dem er mit einem seitlich von der Sperrklinke7 wegragenden Zapfen29 in Kontakt bringbar ist. - Über eine jeweils angreifende Zugfeder
30 ,32 wird der Schaft eines jeden Steuerhebels25 ,26 mit einem etwa Viertelkreis-förmigen Nocken33 ,34 in Kontakt gebracht und zwar der Steuerhebel25 mit dem Nocken33 und der Steuerhebel26 mit dem Nocken34 . Der Steuerhebel26 ist zusätzlich auf hier nicht näher gezeigte Weise mit dem Schließzylinder verbunden, um bei Stromausfall über Notbetätigung von außen entriegeln zu können. - Die Nocken
33 ,34 sind über einen gemeinsamen Schwenkzapfen35 miteinander verbunden, der des weiteren eine Kupplungsscheibe36 einer Freilaufkupplung trägt. An die Kupplungsscheibe36 schließt sich eine weitere Kupplungsscheibe44 an, die, wie auch eine nachfolgende Kurvenscheibe37 , von einem weiteren Schwenkzapfen47 aufgenommen wird. Die Kurvenscheibe37 ist, wie weiter aus der Zusammenschau mit3 hervorgeht, ebenso wie die Steuernocken27 ,28 , mit dem Zapfen29 der Sperrklinke7 in Kontakt bringbar und ist somit in der Lage, bei entsprechender Schwenkbewegung im Gegenuhrzeigersinn die Sperrklinke7 in die Auslöseposition zu bringen, so daß sie die Gabelfalle6 freigibt. - Die Kupplungsscheiben
36 ,44 weisen diametral gegenüberliegende, jeweils eine schiefe Ebene bildende Ausnehmungen39 ,40 ,45 ,46 auf, die mit jeweils innenliegenden Mitnahmerollen42 ,43 je nach Drehrichtung eine Mitnahme- oder eine Freilaufverbindung bilden. Die Mitnahmerollen42 ,43 befinden sich, radial nach innen weisend, in einer Nabe48 eines Schneckenrades49 , wobei auch beide Kupplungsscheiben36 ,44 innerhalb der Nabe48 angeordnet sind. - So entsteht beispielsweise bei einer Drehbewegung des Schneckenrades
49 im Uhrzeigersinn (Pfeil50 ) eine Mitnahmeverbindung mit dem Schwenkzapfen35 , während bei einer Drehung des Schneckenrades49 im Gegenuhrzeigersinn (Pfeil51 ) eine Mitnahmeverbindung mit dem Schwenkzapfen47 hergestellt wird. - In das Schneckenrad
49 greift eine von einem Elektromotor52 angetriebene Schnecke53 ein. - Auf hier nicht näher gezeigte Art und Weise steht der Elektromotor
52 mit einer Steuereinheit in Verbindung, über die er nur nach Abarbeitung einer codierten Zugangsberechtigung in Betrieb setzbar ist und dabei so viele Umdrehungen ausführt, daß unter Berücksichtigung des Untersetzungsverhältnisses Schnecke53 /Schneckenrad49 letzteres um z. B. Winkelbeträge von jeweils 90° im Uhrzeigersinn bzw. im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt wird. Selbstverständlich sind auch konstruktive Abwandlungen mit anderen Winkelbeträgen denkbar. - Je nach Schwenkstellung (im Uhrzeigersinn, Pfeil
50 ) nehmen die Nocken33 ,34 bzw. die Steuerhebel25 ,26 die in2 im einzelnen dargestellten Positionen ein. Die damit jeweils einhergehenden Funktionszustände des Verschlusses1 sind – in entsprechender Reihenfolge – (a) Fahrzeug entriegelt, (b) Fahrzeug verriegelt, (c) Diebstahlsicherung und (d) Kindersicherung. Dabei ist folgendes zu berücksichtigen: Wird der Betätigungshebel15 für die Innenbetätigung bzw. der Betätigungshebel16 für die Außenbetätigung manuell beaufschlagt und dabei verschwenkt (Lageraugen13 ,14 dienen als Drehpunkt), so geht dies aufgrund der Kopplung mit den Steuerhebeln25 ,26 (über die Lagerstellen20 ,22 bzw. Anlenkstellen23 ,24 ) mit einer gewissen geringfügigen Vertikalbewegung (Pfeil54 in2 ) der Steuerhebel25 ,26 einher. Befindet sich der jeweilige Steuerhebel25 ,26 in vollkommen vertikaler Ausrichtung (z. B.2a , beide Steuerhebel25 ,26 ), so ist der zugehörige Steuernocken27 ,28 in der Lage, den Zapfen29 der Sperrklinke7 zu beaufschlagen und letztere in die Auslöseposition zu verschwenken, so daß die Gabelfalle6 den Verschluß freigibt. Befindet sich hingegen der Steuerhebel25 ,26 aufgrund der jeweiligen Position des ihm zugeordneten Nocken33 ,34 in einer von der Vertikalen abweichenden, leicht geneigten Position, so kann der Steuernocken27 ,28 kein Verschwenken der Sperrklinke7 bewirken, so daß letztendlich das Betätigen eines Türaußengriffes oder Türinnengriffes keine Wirkung zeigt und der Verschluß verriegelt bleibt [z. B. Diebstahlsicherung,2(c) ]. - Bei einer entsprechenden Drehbewegung des Schneckenrades
49 im Gegenuhrzeigersinn (Pfeil51 ) verharrt der Schwenkzapfen35 in seiner eingenommenen Position, während über die Mitnahmeverbindung mit der Kupplungsscheibe44 die Kurvenscheibe37 verschwenkt wird und, wie bereits vorstehend erwähnt, eine Auslösen der Sperrklinke7 herbeiführen kann. Bei der Drehung des Schneckenrades49 im Gegenuhrzeigersinn wird entsprechend dem Untersetzungsverhältnis Schnecke53 /Schneckenrad49 der Elektromotor52 so viele Umdrehungen ausführen, daß ausgehend von der in3 gezeigten Ausgangsstellung die Kurvenscheibe37 eine volle Umdrehung (360 °) ausführt. Sollen in einer denkbaren konstruktiven Abwandlung zwei oder weitere „Lastzustände" abgearbeitet werden, so wäre die Kurvenscheibe37 in ihrem Kurvenverlauf entsprechend anzupassen bzw. die volle Umdrehung (360°) in entsprechende Stufen (Winkelstellungen) zu unterteilen.
Claims (6)
- Steuervorrichtung für einen Verschluß, insbesondere von Kraftfahrzeugtüren, mit einem motorisch angetriebenen Stellelement, welches in Abhängigkeit von seiner Drehstellung mit Betätigungselementen zusammenwirkt, durch die Funktionszustände des Verschlusses einstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement (
49 ) in zwei Drehrichtungen bewegbar ist, wobei über die Drehbewegung in der einen Drehrichtung ausschließlich die Funktionszustände einstellbar sind, während bei der Drehbewegung in die andere Drehrichtung ausschließlich Lastzustände (z. B. öffnen) abarbeitbar sind. - Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über das Stellelement (
49 ) zwei auf einem gemeinsamen Schwenkzapfen (35 ) angeordnete Nocken (33 ,34 ) drehbar sind, wobei jedem Nocken ein Steuerhebel (25 ,26 ) zugeordnet ist und wobei jeder Steuerhebel (25 ,26 ) mit einem Sperrwerk (Drehfalle6 , Sperrklinke7 ) in Kontakt bringbar ist. - Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Steuerhebel (
25 ,26 ) an einem Betätigungshebel (15 ,16 ) angelenkt ist, wobei der erste Betätigungshebel (15 ) mit dem Innenbetätigungsmechanismus (I B) einer Kraftfahrzeugtür in Verbindung steht, während der weitere Betätigungshebel (16 ) vom Außenbetätigungsmechanismus (A B) beaufschlagbar ist. - Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Stellelement (
49 ) eine Freilaufkupplung (36 ,39-46 ) zugeordnet ist, wobei für jede Drehrichtung eine Kupplungsscheibe (36 ,44 ) vorgesehen ist. - Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an die erste Kupplungsscheibe (
36 ) ein erster Schwenkzapfen (35 ) angesetzt ist, während an die weitere Kupplungsscheibe (44 ) ein weiterer Schwenkzapfen (47 ) angesetzt ist, der eine Kurvenscheibe (37 ) trägt, welche über einen Zapfen (29 ) mit der Sperrklinke (7 ) in Kontakt bringbar ist. - Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Drehstellungen des Stellelementes (
49 ) in der einen Drehrichtung folgende Funktionszustände zugeordnet sind: Ausgangsstellung (z. B. 0/360 °) = offen, erste Drehstellung (z. B. 90°) = verriegelt, zweite Drehstellung (z. B. 180°) = Diebstahlsicherung, dritte Drehstellung (z. B. 270°) = Kindersicherung, während das Stellelement (49 ) in der anderen Drehrichtung stets eine vollständige Umdrehung 360 ° ausführt.
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