WO1998037294A1 - Schloss für eine tür eines fahrzeuges - Google Patents

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Klaus Rathmann
Torsten Wegner
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    • Y10T292/1075—Operating means
    • Y10T292/1082—Motor

Definitions

  • the invention relates to a lock for a movable arrangement such as a door, tailgate or the like of a vehicle, according to the preamble of claim 1.
  • a lock with lock components such as a rotary latch and pawl is known, in which the pawl locks or releases the rotary latch.
  • the release takes place depending on the specifications of an operator, possibly via a remote control, by actuating an actuator which moves the pawl, which then releases the rotary latch, so that the movable arrangement (such as door, tailgate or the like) opens or can be opened.
  • This lock works in and of itself satisfactorily, but has the disadvantage that for safety reasons additional devices are required by means of which a mechanical connection between a handle and the component of the lock is given or can be produced in an emergency.
  • This known lock is a multitude of Bowden cables which, in an emergency, transmit actuation of the handle to the actuator or the pawl via a lifting mechanism.
  • a large number of additional components are required, which require a disproportionate amount of assembly work, since the handle is generally arranged away from the lock. Therefore, the Bowden cables must be in the body in particular the door, which not only leads to a high assembly effort, but also to high material costs.
  • the invention is therefore based on the object of providing a lock which fulfills the necessary safety precautions from a comfort point of view such that an opening of the movable arrangement is still provided if an actuator fails.
  • direct drive means that whenever the first actuator is turned on, the other actuator is also turned on at the same time, so that if one actuator fails, another actuator is still available for opening the movable arrangement.
  • direct drive means that the movement of the actuator is transmitted to the component without under or translation or without changing the transmission movement. This is the case, for example, in the case of an actuator designed as an electromagnet with an actuating element, in which the linear movement of the actuating element is transmitted directly to the pawl.
  • An indirect drive is to be understood that in the normal case in the sense of an opening process, the first actuator is always activated and only in the event of a defect in the first actuator, the further actuator can be activated - possibly with a time delay.
  • Under indirect Drive is also to be understood that the movement of an actuator or both actuators is implemented (for example from a linear movement into a rotary movement or vice versa), reduced or translated. This increases the design freedom when designing the lock depending on the actuator used.
  • FIG. 1 shows a section of a lock, in which components such as remote control, handling with detection devices for detecting the actuation of the handles and other elements of the lock are not shown.
  • a pawl drive provided with the reference number 1 in FIG. 1 has a rotary latch 2 which, in a manner known per se, engages around a locking bolt 3, as a result of which the movable arrangement is held in its closed state.
  • the rotary latch 2 is locked in the position shown by a pawl 4, the pawl 4 being movable about a pivot point 5. If the pawl 4 is partially rotated clockwise around the pivot point 5 when viewing FIG. 1, the catch 2 is released so that the movable arrangement can be opened.
  • the rotary latch 2 and the pawl 4 are each biased with a rotary latch spring 6 and a pawl spring 7 in the position shown in FIG. 1.
  • the gear segment 8 After switching on the actuator 10, the gear segment 8 is rotated clockwise, whereby the pawl 4 is taken along and thereby the catch 2 is released. After the actuator 10 has been switched off, at least the gear segment 8 returns to its initial position, for example by spring loading or by reversing the direction of rotation of the actuator 10, which is defined by a stop 12.
  • a further actuator 13 is provided, which is also designed as an electric motor, which carries a further pinion 14 on its drive shaft.
  • the two actuators 10 and 13 are constructed as identical electric motors, which are inexpensive and reduce the number of parts.
  • the pinion 14 meshes with a further gearwheel segment 15, the gearwheel segment 15 carrying a gearwheel 16 of smaller diameter, this gearwheel 16 meshing with the gearwheel segment 8.
  • a gear is arranged both between the first actuator 10 and the pawl 4 and between the further actuator 13 and the pawl 4, the two gears being freewheeling against each other.
  • the two gears designed as a reduction gear are designed so that the gear between the other Actuator 13 and the pawl 4 has a higher reduction than the gear between the first actuator 10 and the pawl 4.
  • the actuator 10 generates a small torque (for example between 1 to 5 Nm) with which the pawl 4th can be moved from its locked position to the release position in a short time (for example in the time range between 10 and 500 ms).
  • the further reduction gear is designed so that the actuator 13 generates a high moment (for example in the range from 10 to 50 Nm) for a longer period of time (for example between 1 and 5 seconds).
  • the first actuator 10 is activated, the pawl 4 releases the rotary latch 2, which is detected by means of the rotary latch switch 17.
  • the actuator 13 deactivated, that is, that it is not controlled. If the rotary latch switch 17 is not actuated within a predeterminable period of time or after a predeterminable period of time has elapsed, which means that the door cannot be opened by means of the actuator 10, the actuator 13 is actuated instead of the actuator 10, so that the electromechanical one opens by means of the latter the movable assembly is initiated.
  • the further actuator 13 can be switched on immediately or after a delay after detection of an accident (for example when a trigger signal for an airbag is present).
  • an emergency power supply can be provided at least for the actuator 13, ideally for both actuators 10 and 13.

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Abstract

Schloß für eine bewegbare Anordnung wie Tür, Heckklappe oder dergleichen eines Fahrzeuges mit einem Stellantrieb (10) für den Antrieb eines Bauteiles, insbesondere einer Sperrklinke (4), des Schlosses, dadurch gekennzeichnet, daß für den direkten oder indirekten Antrieb des Bauteiles ein weiterer Stellantrieb (13) für das Bauteil vorgesehen ist.

Description

Beschreibung
Schloß für eine Tür eines Fahrzeuges
Die Erfindung betrifft ein Schloß für eine bewegbare Anordnung wie Tür, Heckklappe oder dergleichen eines Fahrzeuges, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Aus der DE 42 28 233 A1 ist ein Schloß mit Schloßbauteilen wie Drehfalle und Sperrklinke bekannt, bei dem die Sperrklinke die Drehfalle arretiert oder freigibt. Die Freigabe erfolgt in Abhängigkeit von Vorgaben einer Bedienperson, gegebenenfalls über eine Fernsteuerung, dadurch, daß ein Stellantrieb betätigt wird, der die Sperrklinke bewegt, wodurch dann die Drehfalle freigegeben wird, so daß sich die bewegbare Anordnung (wie beispielsweise Tür, Heckklappe oder dergleichen) öffnet beziehungsweise geöffnet werden kann.
Dieses Schloß funktioniert an und für sich zufriedenstellend, hat jedoch den Nachteil, daß aus Sicherheitsgründen noch zusätzliche Einrichtungen erforderlich sind, mittels derer eine mechanische Verbindung zwischen einer Handhabe und dem Bauteil des Schlosses gegeben oder im Notfall herstellbar ist. Bei diesem bekannten Schloß handelt es sich hierbei um eine Vielzahl von Bowdenzügen, die über eine Hebemechanik im Notfall eine Betätigung der Handhabe auf den Stellantrieb beziehungsweise die Sperrklinke übertragen. Dadurch ist eine Vielzahl von zusätzlichen Bauteilen erforderlich, die einen unverhältnismäßig hohen Montageaufwand erfordern, da in der Regel die Handhabe entfernt von dem Schloß angeordnet ist. Daher müssen die Bowdenzüge insbesondere in dem Korpus der Tür verlegt werden, was nicht nur zu einem hohen Montageaufwand, sondern auch zu hohen Materialkosten führt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Schloß bereitzustellen, das unter Komfortaspekten die erforderlichen Sicherheitsvorkehrungen derart erfüllt, daß bei Ausfall eines Stellantriebes immer noch eine Öffnung der bewegbaren Anordnung gegeben ist.
Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Vielzahl der Bauteile aus dem genannten Stand der Technik, die die Redundanz betreffen (wie Bowdenzüge, Hebelmechanik usw.), ersetzt sind durch einen weiteren Stellantrieb, der direkt oder indirekt auf das Bauteil, insbesondere die Sperrklinke, des Schlosses wirkt. Unter dem direkten Antrieb ist zu verstehen, daß immer dann, wenn der erste Stellantrieb eingeschaltet wird, auch gleichzeitig der weitere Stellantrieb eingeschaltet wird, so daß bei Ausfall eines Stellantriebes immer noch eine weiterer Stellantrieb für das Öffnen der bewegbaren Anordnung zur Verfügung steht. Weiterhin ist unter direktem Antrieb zu verstehen, daß die Bewegung des Stellantriebes ohne Unteroder Übersetzung beziehungsweise ohne Änderung der Übertragungsbewegung auf das Bauteil übertragen wird. Dies ist beispielsweise bei einem als Elektromagneten mit einem Stellelement ausgebildeten Stellantrieb der Fall, bei dem die Linearbewegung des Stellelementes direkt auf die Sperrklinke übertragen wird.
Unter einem indirekten Antrieb ist zu verstehen, daß im Normalfall im Sinne eines Öffnungsvorganges immer der erste Stellantrieb angesteuert wird und lediglich im Defektfall des ersten Stellantriebes der weitere Stellantrieb - gegebenenfalls zeitversetzt - ansteuerbar ist. Unter indirektem Antrieb ist weiterhin zu verstehen, daß die Bewegung eines Stellantriebes oder beider Stellantriebe umgesetzt (beispielsweise von einer Linearbewegung in eine Drehbewegung oder umgekehrt), untersetzt oder übersetzt wird. Damit erhöhen sich die konstruktiven Freiheiten bei der Auslegung des Schlosses in Abhängigkeit des eingesetzten Stellantriebes.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, aus denen sich vorteilhafte Wirkungen ergeben, sowie im folgenden beschrieben und anhand der Zeichnung erläutert.
Die einzige Figur 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Schloß, bei dem Komponenten wie Fernbedienung, Handhaben mit Erfassungseinrichtungen für die Erfassung der Betätigung der Handhaben und weitere Elemente des Schlosses nicht gezeigt sind. Ein in Figur 1 mit der Bezugsziffer 1 versehener Sperrklinkenantrieb weist eine Drehfalle 2 auf, die in an sich bekannter Weise einen Schließbolzen 3 umgreift, wodurch die bewegbare Anordnung in ihrem Schließzustand gehalten wird. Die Drehfalle 2 wird in der gezeigten Stellung von einer Sperrklinke 4 arretiert, wobei die Sperrklinke 4 um einen Drehpunkt 5 bewegbar ist. Wird die Sperrklinke 4 bei Betrachtung der Figur 1 im Uhrzeigersinn um den Drehpunkt 5 teilweise gedreht, wird die Drehfalle 2 freigegeben, so daß die bewegbare Anordnung geöffnet werden kann. Die Drehfalle 2 und die Sperrklinke 4 sind jeweils mit einer Drehfallenfeder 6 und einer Sperrklinkenfeder 7 in der in Figur 1 gezeigten Position vorgespannt.
In Figur 1 ist gezeigt, daß die Sperrklinke 4 angetrieben wird, was im folgenden ausgeführt wird. Alternativ dazu ist es auch denkbar, daß der Antrieb auf die Drehfalle 2 wirkt. Ebenfalls um den Drehpunkt 5 herum (oder alternativ um einen weiteren Drehpunkt) gelagert ist ein Zahnradsegment 8, das einen Freilauf gegenüber der Sperrklinke 4 aufweist und mit dieser in Anlage bringbar ist. Zu diesem Zweck ist ein Anschlag 9 an dem Zahnradsegment 8 angeordnet, wobei dieser Anschlag 9 nach Ansteuerung eines ersten Stellantriebes 10 in Wirkverbindung mit der Sperrklinke 4 bringbar ist, um so die Drehfalle 2 freizugeben. Die Drehbewegung des Stellantriebes 10, bei dem es sich beispielsweise um einen auf seiner Antriebswelle ein Ritzel 11 tragenden Elektromotor handelt, wird auf das Zahnradsegment 8 übertragen, so daß das Ritzel 11 in Verbindung mit dem Zahnradsegment 8 ein Untersetzungsgetriebe bildet. Nach Einschalten des Stellantriebes 10 erfolgt eine Verdrehung des Zahnradsegmentes 8 in Uhrzeigersinn, wodurch die Sperrklinke 4 mitgenommen wird und dadurch die Drehfalle 2 freigegeben wird. Nachdem der Stellantrieb 10 ausgeschaltet wurde, kehrt zumindest das Zahnradsegment 8 beispielsweise durch Federbelastung oder durch Umkehr der Drehrichtung des Stellantriebes 10 in seine Ausgangslage zurück, die durch einen Anschlag 12 definiert ist.
Erfindungsgemäß ist ein weiterer Stellantrieb 13 vorgesehen, der ebenfalls als Elektromotor ausgebildet ist, der auf seiner Antriebswelle ein weiteres Ritzel 14 trägt. In vorteilhafter Weise sind die beiden Stellantriebe 10 und 13 als baugleiche Elektromotoren ausgebildet, die kostengünstig sind und die Teilevielfalt verringern.
Das Ritzel 14 kämmt mit einem weiteren Zahnradsegment 15, wobei das Zahnradsegment 15 ein Zahnrad 16 geringeren Durchmessers trägt, wobei dieses Zahnrad 16 mit dem Zahnradsegment 8 kämmt. Auf diese Art und Weise ist sowohl zwischen dem ersten Stellantrieb 10 und der Sperrklinke 4 als auch zwischen dem weiteren Stellantrieb 13 und der Sperrklinke 4 ein Getriebe angeordnet, wobei die beiden Getriebe gegeneinander freilaufend sind. Die beiden als Untersetzungsgetriebe ausgebildeten Getriebe sind so ausgelegt, daß das Getriebe zwischen dem weiteren Stellantrieb 13 und der Sperrklinke 4 eine höhere Untersetzung aufweist als das Getriebe zwischen dem ersten Stellantrieb 10 und der Sperrklinke 4. Dies hat den Vorteil, daß der Stellantrieb 10 ein geringes Moment (beispielsweise zwischen 1 bis 5 Nm) erzeugt, mit dem die Sperrklinke 4 in kurzer Zeit (beispielsweise im Zeitbereich zwischen 10 und 500 ms.) aus ihrer Arretierstellung in die Freigabestellung bewegt werden kann. Das weitere Untersetzungsgetriebe ist so ausgelegt, daß der Stellantrieb 13 ein hohes Moment (beispielsweise im Bereich von 10 bis 50 Nm) während einer längeren Zeitdauer (beispielsweise zwischen 1 und 5 Sek.) erzeugt. Dies hat den Vorteil, daß im Normalfall mittels des Stellantriebes 10 die bewegbare Anordnung schnell geöffnet werden kann, das heißt, daß eine schnelle Reaktionszeit bei Betätigung einer Handhabe gegeben ist, während im Defektfall ein leistungsstarker Stellantrieb, der solche Kräfte aufbringen, die erforderlich sind, um im Crashfall eine Tür des Kraftfahrzeuges, die verzogen ist, zu öffnen, zur Verfügung steht. Diese unterschiedliche Auslegung hat darüber hinaus den Vorteil, daß im Defektfalle des ersten Stellantriebes 10 durch das unkomfortabel und ungewohnt langsame Öffnen der bewegbaren Anordnung angezeigt wird, daß ein Defektfall vorliegt und gegebenenfalls ein Werkstattbesuch erforderlich ist. In Figur 1 ist noch gezeigt, daß eine Einrichtung zur Erfassung der Stellung des Bauteiles oder eines anderen Bauteiles vorgesehen ist, wobei zumindest ein Stellantrieb in Abhängigkeit von der erfaßten Stellung ansteuerbar ist. Bei dieser Einrichtung handelt es sich um einen Drehfallenschalter 17, wobei auch andere Ausgestaltungen zur Erfassung der Position der Drehfalle 2 beziehungsweise der Sperrklinke 4 oder auch der Position der Stellantriebe oder deren Getriebe möglich ist.
Auf einen berechtigten Öffnungswunsch der Bedienperson des Fahrers hin wird der erste Stellantrieb 10 angesteuert, die Sperrklinke 4 gibt die Drehfalle 2 frei, was mittels des Drehfallenschalters 17 erfaßt wird. In ei- ner bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bleibt im Normalfall der Stellantrieb 13 deaktiviert, das heißt, daß dieser nicht angesteuert wird. Unterbleibt die Betätigung des Drehfallenschalters 17 innerhalb einer vorgebbaren Zeitspanne oder nach Ablauf einer vorgebbaren Zeitdauer, was bedeutet, daß mittels dem Stellantrieb 10 die Tür nicht geöffnet werden kann, wird an Stelle des Stellantriebes 10 der Stellantrieb 13 angesteuert, so daß mittels diesem das elektromechanische öffnen der bewegbaren Anordnung eingeleitet wird. Darüber hinaus kann der weitere Stellantrieb 13 nach Erkennen eines Unfalls (beispielsweise bei Vorliegen eines Auslösesignals für einen Airbag) unmittelbar oder zeitverzögert eingeschaltet werden. Für den Fall, daß bei einem Unfall die Stromversorgung des Fahrzeuges ausfällt, kann zumindest für den Stellantrieb 13, idealerweise für beide Stellantriebe 10 und 13, eine Notstromversorgung vorgesehen werden.
Bezugszeichen liste
1. Sperrklinkenantrieb
2. Drehfalle
3. Schließbolzen
4. Sperrklinke
5. Drehpunkt
6. Drehfallenfeder
7. Sperrklinkenfeder
8. Zahnradsegment
9. Anschlag
10. erster Stellantrieb
11. Ritzel
12. Anschlag
13. weiterer Stellantrieb
14. Ritzel
15. Zahnradsegment
16. Zahnrad
17. Drehfallenschalter

Claims

Patentansprüche
1. Schloß für eine bewegbare Tür, oder Heckklappe eines Fahrzeuges mit einem nicht manuell arbeitenden Stellantrieb (10) für den Antrieb eines Bauteiles, insbesondere einer Sperrklinke (4), des Schlosses, dadurch gekennzeichnet, daß für den Antrieb des Bauteiles ein weiterer ebenfalls nicht manuell arbeitender Stellantrieb (13) für das Bauteil vorgesehen ist.
2. Schloß nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Stellantrieb (10) und dem Bauteil oder zwischen dem weiteren Stellantrieb (13) und dem Bauteil ein Getriebe angeordnet ist.
3. Schloß nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Stellantrieb (10) und dem Bauteil und zwischen dem weiteren Stellantrieb (13) und dem Bauteil ein Getriebe angeordnet ist und die beiden Getriebe gegeneinander freilaufend sind.
4. Schloß nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebe Untersetzungsgetriebe sind und das Getriebe zwischen dem weiteren Stellantrieb (13) und dem Bauteil eine höhere Untersetzung aufweist als das Getriebe zwischen dem ersten Stellantrieb (10) und dem Bauteil.
5. Schloß nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil die Sperrklinke (4) oder die Drehfalle (2) ist.
6. Schloß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stellantriebe (10, 13) als baugleiche Elektromotoren ausgebildet sind.
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