Elektroschloss

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Schloß für eine Kraftfahrzeugtür mit einem Schließzapfen. Der Schließzapfen wird von einer Gabelfalle gegriffen, die in der geschlossenen Stellung an einem Schließhebel einrastet. Gabelfalle und Schließhebel sind um ihre Drehachse jeweils durch einen Elektromotor angetrieben.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Schloß für eine Kraftfahrzeugtür, mit einem Schließzapfen, der von einer Gabelfalle gegriffen wird, die in der geschlossenen Stellung an einem Schließhebel einrastet.

[0002] Aus der DE-OS 21 44 065 ist ein Schloß für eine Kraftfahrzeugtür bekannt, bei dem der Riegel durch einen Elektromagneten betätigt wird. Dieses Schloß benötigt zahlreiche mechanische Teile in Form von Hebeln und Gestänge, so daß ein hoher Herstellungs- und Montageaufwand entsteht. Ferner sind diese mechanischen Teile eine Quelle von klappernden Geräuschen aufgrund von Vibrationen des Kraftfahrzeugs. Auch baut dieses Schloß groß und weist ein erhebliches Gewicht auf. Ferner ist es erforderlich, daß zum Schließen der Tür diese zugeschlagen werden muß. Hierdurch wird ein starkes Geräusch erzeugt.

[0003] Aufgabe der Erfindunq ist es, ein Schloß der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß es keiner oder nur einer minimalen mechanischen Betätigung von Hand bedarf und sowohl das öffnen als auch Schließen der Tür elektrisch steuerbar ist.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Gabelfalle und Schließhebel um ihre Drehachse jeweils durch einen Elektromotor angetrieben sind.

[0005] Ein solches Schloß erfordert zum öffnen, Schließen und Verriegeln der Tür keine mechanische Betätigung von Griffen von Hand. Es reicht allein aus, die Tür leicht einrasten zu lassen, wonach die Tür automatisch sich selber zuzieht. Damit erübrigt sich auch ein Zuschlagen der Tür, so daß das Schließen einer Kraftfahrzeugtür keine Geräusche verursacht. Es besteht ein hoher Bedienungskomfort.

[0006] Das Schloß baut klein und weist nur ein geringes Gewicht auf und ist von hoher Zuverlässigkeit. Das Schloß kann allein elektrisch und zusätzlich elektronisch bei geringem technischem Aufwand gesteuert werden.

[0007] Für ein selbständiges Schließen der Tür wird vorgeschlagen, daß die Gabelfalle in Schließrichtung motorisch angetrieben ist. Eine sichere Arbeitsweise und ein automatisches Zuziehen der Tür, ohne einen elektrischen Schalter betätigen zu müssen,wird dadurch erzielt, daß die Gabelfalle die erste Raststellung (Vorraststellung) durch Schließen der Tür und die zweite Raststellung (Hauptraststellung) durch den motorischen Antrieb erreicht.

[0008] Damit die Gabelfalle bei geöffneter Tür in die Stellung gelangt, bei der sie den Schließzapfen aufnehmen kann, wird vorgeschlagen, daß die Gabelfalle in öffnungsdrehrichtung federbelastet ist.

[0009] In den Zeiträumen, in denen die Gabelfalle nicht motorisch betätigt wird, ist sie bis auf die federnde Drehbelastung frei beweglich. Hierzu wird vorgeschlagen, daß die Gabelfalle in Schließrichtung durch einen drehbaren Nocken oder Exzenter antreibbar ist, der motorisch angetrieben ist. Der Nocken oder Exzenter treibt damit die Gabelfalle nur dann an, wenn zur Betätigung der Gabelfalle der Motor betrieben wird. Eine motorische Steuerung der Gabelfalle nur in der zutreffenden Drehstellung dieser wird dadurch erreicht, daß die Gabelfalle einen Randbereich aufweist, durch den ein elektrischer Schalter zumindest in der ersten Raststellung betätigbar ist.

[0010] Vorzugsweise wird vorgeschlagen, daß der Schließhebel in einer Bewegungsrichtung motorisch angetrieben ist, in der die Gabelfalle entrastet wird. Hierdurch ist auf einfachste Weise ein öffnen der Tür durch elektrische Ansteuerung möglich. Dabei kann der Schließhebel zur Raststellung hin federbelastet sein.

[0011] Um auch den Schließhebel, während er nicht angetrieben wird, frei beweglich zu halten, wird vorgeschlagen, daß der Schließhebel in entrastender Richtung durch einen drehbaren Exzenter oder Nocken antreibbar ist, der motorisch angetrieben ist. Dabei kann zur Steuerung durch mindestens einen der Nocken oder Exzenter ein Schalter betätigbar sein.

[0012] Vorzugsweise wird vorgeschlagen, daß Gabelfalle und Schließhebel durch denselben Motor, insbesondere Elektromotor, angetrieben sind. Ein einziger Motor führt zu einem besonders klein bauenden Schloß und geringem Gewicht. Eine besonders einfache elektrische Steuerung wird dadurch erzielt, daß in einer ersten Drehrichtung des Motors die Gabelfalle und in der zweiten Drehrichtung der Schloßhebel angetrieben wird. Allein eine Änderung der Drehrichtung reicht aus, um verschiedene Funktionen zu erhalten.

[0013] Ferner wird vorgeschlagen, daß die Abtriebswelle des Motors über einen ersten Freilauf den Schließhebel und über einen zweiten Freilauf die Gabelfalle insbesondere über Nocken oder Exzenter antreibt, wobei die kuppelnden Drehrichtungen beider Freiläufe einander entgegengesetzt sind. Eine solche Anordnung von Freiläufen führt zu einem besonders einfachen Getriebe hoher Robustheit und Zuverlässigkeit.

[0014] Ferner wird vorgeschlagen, daß zwischen der Motorabtriebswelle und den Freiläufen mindestens ein untersetzendes Getriebe angeordnet ist. Auch kann zwischen den Freiläufen und der Gabelfalle als auch dem Schließhebel jeweils ein untersetzendes Getriebe angeordnet sein. Eine kleine Bauweise bei hoher Zuverlässigkeit wird dadurch erreicht, daß mindestens eines der Getriebe ein Planetengetriebe ist. Eine optimale Kräfteverteilung und ein sicheres Schließen der Tür durch die Gabelfalle wird dadurch erreicht, daß das Untersetzungsverhältnis des Getriebes zwischen Motor und Gabelfalle größer ist als das Untersetzunqsverhältnis zwischen Motor und Schließhebel.

[0015] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Schlosses;

Fig. 2 einen Schnitt nach C-D in Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt nach L-M in Fig. 1;

Fig. 4 einen Schnitt nach I-K in Fig. 1;

Fig. 5 einen Schnitt nach G-H in Fig. 1;

Fig. 6 einen Schnitt nach A-B in Fig. 1;

Fig. 7 einen Schnitt nach E-F in Fig. 1; und

Fig. 8 ein Schaltbild.

[0016] An der Stirnseite einer nicht dargestellten Kraftfahrzeugtür ist ein Außenschloß befestigt, dessen Gehäuse 1 in der senkrechten äußeren Gehäusewand 2 einen waagerechten Schlitz 3 aufweist, der bei Schließen der Tür einen Schließzapfen 4 aufnimmt, der am Holm eines Kraftfahrzeugs befestigt sein kann. Beim Schließen der Tür dringt der Zapfen 4 in den Schlitz 5 einer Gabelfalle 6 ein, die um eine zum waagerechten Zapfen parallele Achse 7 drehbar gelagert ist. Die Gabelfalle 6 wird durch den Zapfen 4 in einer erste Vorraststellung gebracht (nicht dargestellt), bei der ein über der Gabelfalle angeordneter Schließhebel 8 hinter einem zahnförmigen Vorsprung V der Gabelfalle einrastet. Die wirksam werdende Fläche dieses zahnförmigen Vorsprungs V wird von einer Seitenwand des Schlitzes 5 aebildet.

[0017] Sobald die Gabelfalle 6 die Vorraststellung erreicht hat, wird die Gabelfalle motorisch durch einen Nocken D₂ weitergedreht bis der Schließhebel 8 hinter einem zahnförmigen Vorsprung H einrastet. Diese Drehbewegung der Gabelfalle 6 gegen den Druck einer Drehfeder 9 von der Vorraststellung V zur Hauptraststellung H wird im Normalfall nicht durch den Zapfen 4, sondern durch Drehung des Nockens D₂ erzeugt, der in der Vorraststellung sich in einer Ausnehmung 9 der plattenförmigen Gabelfalle 6 so weit dreht, bis der Nocken ,eine radiale Fläche 10 der Ausnehmung erreicht, die so weit vorsteht, daß während des Weiterdrehens des Nockens D₂ die Gabelfalle 6 im umgekehrten Drehsinn zum Nocken gegen die Kraft der Drehfeder 11 verdreht wird, bis die Hauptraststellung erreicht ist. Die Gabelfalle wird sogar noch etwas darüber hinaus gedreht, um ein sicheres Einrasten des Schließhebels 8 an H zu gewährleisten. Nocken D 2und Ausnehmung 9 mit Fläche 10 arbeiten damit wie ein Rad mit einem einzigen Vorsprung bzw. Zahn, der in einer einzigen Ausnehmung eines zweiten Rades eingreift bzw. an einem einzigen Vorsprung eines zweiten Rades angreift.

[0018] Auf dieselbe Weise wird auch der Schließhebel 8 betätigt, in dem ein Exzenter d₂ motorisch angetrieben sich dreht, um einen Vorsprung 12 am Schließhebel zu betätigen und damit den Schließhebel anzuheben. Hierdurch wird der Halt der Gabelfalle in der Hauptraststellung oder in der Vorraststellung gelöst, und die Tür läßt sich öffnen bzw. öffnet sich.

[0019] Beide Exzenter bzw. Nocken D₂ und d₂ werden über Getriebe vom selben Elektromotor M angetrieben. Das Untersetzungsverhältnis vom Motor zum Nocken D₂ ist über doppelt so groß wie das Untersetzungsverhältnis vom Motor zum Nocken d_2' da durch die Betätigung des Nockens D₂,und damit der Gabelfalle 6, ein Zuziehen der Tür von der Vorraststellung zur Hauptraststellung erreicht wird und diese Schließhilfe ein größeres Drehmoment erfordert als die Betätigung des Schließhebels 8, der mit seiner Nase 8a aus dem Bereich der Gabelfalle 6 bewegt werden muß.

[0020] Die Achsen aller drehbeweglichen Teile im Gehäuse 1 des _Außenschlosses,als auch die Achsen der im Innenschloß befindlichen Teile, sind zueinander und zum Schließzapfen 4 parallel und waagerecht in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs angeordnet. Zu einer ersten Übersetzung der Drehbewegung des Motors ist auf diesem ein erstes Planetengetriebe 13 befestigt (Fig. 4), dessen Abtriebswelle 14 einen ersten Freilauf 15 trägt, der über mehrere untersetzende Zahnräder b, c₁, c₂₁ d₁ den Nocken d₂ antreibt. Ein Drehen der Abtriebswelle 14 in Pfeilrichtung P führt zu einer Drehung des Nockens in Richtung P₁. In dieser Drehrichtung P kuppelt der erste Freilauf 15 ein, so daß der Nocken d₂ betätigt wird. Dagegen wird durch diese Drehrichtung ein zweiter Freilauf 16 ausgekuppelt, so daß der Nocken D2 stillsteht.

[0021] Wird die Abtriebswelle 14 durch den Motor M entgegen der Pfeilrichtung P gedreht, so wird der erste Freilauf 15 entkuppelt und durch die Abtriebswelle 14 ein zweites Planetengetriebe 17 betätiqt. Dieses weist ein inneres Sonnenrad A und drei Planetenräder B-auf, die mit der Innenverzahnung eines umgebenden Zahnkranzes C kämmen und an einem Käfig D gelagert sind, der auf einem axialen Vorsprung, in dem die Abtriebswelle 14 frei läuft, den zweiten Freilauf 16 trägt, dessen kuppelnde Drehrichtung entgegengesetzt ist zu der kuppelnden Drehrichtung des ersten Freilaufs 15.

[0022] Auf dem zweiten Freilauf 16 sitzt ein Ritzel 18, das über das Zahnrad D₁ untersetzt den Nocken D₂ antreibt. Wird die Abtriebswelle 14 entgegen der Pfeilrichtunq P durch den Motor über das Planetengetriebe 13 gedreht, so erfolgt eine Drehung des Nockens D₂ in Richtung des Pfeiles P₂.

[0023] Der Motor ist also in beide Drehrichtungen antreibbar, wobei ein Drehen der Welle 14 in Richtung des Pfeiles P ein Einkuppeln des ersten Freilaufs und damit ein Drehen des Nockens d₂ in Richtung P₁ erzeugt, um den Schließhebel 8 im Bereich der Nase 8a anzuheben, um damit die Gabelfalle 6 freizugeben. Diese Drehrichtung erzeugt somit ein öffnen der Türe. Hierbei bleibt der zweite Freilauf 16 ausgekuppelt, so daß der Nocken D₂ stillsteht.

[0024] In umgekehrter Drehrichtung der Abtriebswelle 14 kuppelt der erste Freilauf 15 aus, und der zweite Freilauf 16 ein, so daß der Nocken D₂ sich in Richtung des Pfeiles P₂ dreht und die Gabelfalle 6 in Richtung des Pfeiles P₃ betätigt, um den Schließzapfen 4 in den Schlitz 3 hineinzuziehen bzw. das Außenschloß an den Zapfen 4 heranzuziehen und damit die Tür zu schließen.

[0025] In bestimmten Stellungen der Nocken bzw. Exzenter D₂, d₂ und der Gabelfalle 6 werden Mikroschalter I, II und III betätigt, die in einer elektrischen Schaltung zum Antrieb des Motors in beide Drehrichtungen angeordnet sind. Diese Schaltung ist in Fig. 8 dargestellt und hat folgende Arbeitsweise:

Bei geschlossener Tür wird zunächst der Mikroschalter IV (Wechsler) mittels Betätigungselements (Handhabe) an der Türaußen- oder -innenseite betätigt. Dadurch wird der Stromkreis zum Motor dergestalt geschlossen, daß eine Drehrichtung zum Antrieb des Nockens d₂ erzielt wird. Nach Erreichen der Entriegelungsstellung des Schließhebels 8 erfolgt über den Nocken d₂ ein Unterbrechen des Stromkreises durch Betätigung des Mikroschalters III. Nach dem Loslassen der Handhabe wird der Stromkreis über den Schalter IV wieder geschlossen, und der Motor betätigt den Nocken d₂ bis zur Ausgangslage. In dieser Stellung wird der Schalter III wieder betätigt und der Stromfluß zum Motor unterbrochen. Wird nach Entriegelung des Schließhebels 8 die Tür geöffnet, schaltet der Mikroschalter I um und gibt kurzzeitig Strom auf den Motor (Polumkehrung entgegen Türöffnungsfunktion ergibt eine Drehsinn- änderung). Nach geringfügiger Drehung des Nockens D₂ wird der Mikroschalter II betätigt und der Stromkreis wieder unterbrochen. Bei anschließendem Türschließen in Vorraststellung erfolgt durch Verdrehen der Gabelfalle 6 ein Umschalten des Mikroschalters I. Der Stromkreis ist geschlossen. Der Motor dreht den Nocken D₂ und zieht damit die Gabelfalle in Hauptraststellung. Sobald der Nocken D₂ den Mikroschalter II betätigt, ist der Stromkreis wieder unterbrochen. Ein bistabiles Relais - z.B. über Türlichtkontakt angesteuert - verhindert eine Fehlschaltung der Stromkreise. Nicht dargestellte-Dioden sind als Schutz vor Fehlbetätigungen in der Schaltung vorgesehen.

Ansprüche

1. Schloß für eine Kraftfahrzeugtür,mit einem Schließzapfen, der von einer Gabelfalle gegriffen wird, die in der geschlossenen Stellung an einem Schließhebel einrastet, dadurch gekennzeichnet , daß Gabelfalle (6) und Schließhebel (8) um ihre Drehachse jeweils durch einen Elektromotor (M) angetrieben sind.

2. Schloß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Gabelfalle (6) in Schließrichtung motorisch angetrieben ist.

3. Schloß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Gabelfalle (6) die erste Raststellung (Vorraststellung) (V) durch Schließen der Tür und die zweite Raststellung (Hauptraststellung) (H) durch den motorischen Antrieb erreicht.

4. Schloß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Gabelfalle (6) in öffnungsdrehrichtung federbelastet ist.

5. Schloß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Gabelfalle (6) in Schließrichtung durch einen drehbaren Nocken (D₂) oder Exzenter antreibbar ist, der motorisch angetrieben ist.

6. Schloß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Gabelfalle (6) einen Randbereich aufweist, durch den ein elektrischer Schalter zumindest in der ersten Raststellung betätigbar ist.

7. Schloß nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Schließhebel (8) in einer Bewegungsrichtung motorisch angetrieben ist, in der die Gabelfalle (6) entrastet wird.

8. Schloß nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Schließhebel (8) zur Raststellung hin federbelastet ist.

9. Schloß nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Schließhebel (8) in entrastender Richtung durch einen drehbaren Exzenter oder Nocken (d₂) antreibbar ist, der motorisch angetrieben ist.

10. Schloß nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß durch mindestens einen der Nocken (D₂, d₂) oder Exzenter ein Schalter (II, III) betätigbar ist.

11. Schloß nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß Gabelfalle (6) und Schließhebel (8) durch denselben Motor (M), insbesondere Elektromotor angetrieben sind.

12. Schloß nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß in einer ersten Drehrichtung des Motors (_M) die Gabelfalle (6) und in der zweiten Drehrichtung der Schließhebel (8) angetrieben wird.

13. Schloß nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Abtriebswelle des Motors über einen ersten Freilauf (15) den Schließhebel (8) und über einen zweiten Freilauf (16) die Gabelfalle (6) insbesondere über Nocken (D₂, d₂) oder Exzenter antreibt, wobei die kuppelnden Drehrichtungen beider Freiläufe (15, 16) einander entgegengesetzt sind.

14. Schloß nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen der Motorabtriebswelle und den Freiläufen (15, 16) mindestens ein untersetzendes Getriebe angeordnet ist.

15-. Schloß nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen den Freiläufen (15, 16) und der Gabelfalle (6) als auch dem Schließhebel (8) jeweils ein untersetzendes Getriebe angeordnet ist.

16. Schloß nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens eines der Getriebe ein Planetengetriebe ist.

17. Schloß nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet , daß das Untersetzungsverhältnis des Getriebes zwischen Motor (M) und Gabelfalle (6) größer ist als das Untersetzungsverhältnis zwischen Motor und Schließhebel (8).

Zeichnung