Kraftfahrzeug-Schließvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeug-Schließvorrichtung, insbesondere ein Kraftfahrzeug-Schloss und vorzugsweise ein Kraftfahrzeug-Haubenschloss, mit einem Gesperre aus im Wesentlichen Drehfalle und Sperrklinke, und mit einer Schenkelfeder zur Beaufschlagung eines mit dem Gesperre wechselwirkenden Schließbolzens.

Kraftfahrzeug-Schließvorrichtungen kommen typischerweise an oder in Kraftfahrzeugen zum Einsatz, um Türen, Klappen, Hauben etc. beispielsweise gegenüber einer Kraftfahrzeugkarosserie zu verriegeln. Vorliegend geht es primär um Kraftfahrzeug-Schlösser und insbesondere Kraftfahrzeug-Haubenschlösser, die i. V. m. Fronthauben oder Heckklappen zum Einsatz kommen. Bei Fronthauben besteht einerseits das Problem, dass diese aufgrund von Bewegungen des Kraftfahrzeuges oder angreifendem Wind zu Klappergeräusche neigen, weil der im Schließzustand des Gesperres von der Drehfalle gefangene Schließbolzen Relativbewegungen innerhalb eines Einlaufmauls der Drehfalle vollführt. Andererseits kommt es darauf an, dass eine solche Fronthaube einwandfrei geöffnet wird.

Zu diesem Zweck wird in der Regel und in der Praxis so vorgegangen, dass mithilfe einer Handhabe oder eines Elektromotors das beispielsweise in seiner Schließposition bzw. Hauptraststellung befindliche Gesperre geöffnet wird. Mithilfe der Schenkelfeder ist es nun erforderlich, dass die Fronthaube in eine sogenannte Abhebeposition überführt und zumindest teilweise geöffnet wird. Dazu arbeitet die Schenkelfeder auf den Schließbolzen. In der Abhebeposition kann ein Benutzer durch einen hierdurch geschaffenen Spalt zwischen Kraftfahrzeugkarosserie und Fronthaube die Fronthaube ergreifen und aufschwenken. Das setzt ein ausreichend großes und von der fraglichen Schenkelfeder zur Verfügung gestelltes Öffnungsmoment an der Fronthaube voraus.

Hierbei ist zu berücksichtigen, dass Fronthauben beispielsweise durch hierauf befindlichen Schnee oder Eis mit einem zusätzlichen Gewicht belastet sind, welches der Einnahme der Abhebeposition unter Umständen entgegensteht. Dementsprechend werden typischerweise hohe Öffnungsmomente gefordert. Diese hohen Öffnungsmomente werden im Stand der Technik beispielsweise nach der DE 10 2006 002 338 A1 durch einen Kraftspeicher zur Verfügung gestellt, welcher die Fronthaube in ihre angehobene Position bzw. die Abhebeposition überführt. Bei dem Kraftspeicher kann es sich um mehrere Blattfedern handeln. Dies führt zu einem ausladenden Aufbau und einer komplizierten sowie kostenträchtigen Konstruktion.

Beim gattungsbildenden Stand der Technik nach der DE 10 2009 021 613 A1 ist eine Dämpfungseinrichtung vorgesehen, welche wenigstens ein in einem Gehäuse bzw. Schlossgehäuse aufgenommenes Federelement aufweist. Bei dem Federelement kann es sich in einer Ausführungsvariante um eine Schenkelfeder handeln. Die Schenkelfeder arbeitet dabei auf zwei relativ zueinander bewegbare Backenelemente, die beweglich im Schlossgehäuse aufgenommen werden. Mithilfe der Backenelemente wird der Schließbolzen kraftbeaufschlagt vorgespannt. Dadurch sollen insgesamt Klappergeräusche des Schließbolzens in der Schließstellung des Gesperres verhindert werden.

Der Stand der Technik hat sich grundsätzlich bewährt, greift jedoch einerseits auf eine ausladende und komplizierte Konstruktion zurück und stößt andererseits an Grenzen, was das von der Schenkelfeder zur Verfügung gestellte Öffnungsmoment angeht. Hier will die Erfindung insgesamt Abhilfe schaffen.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine derartige Kraftfahrzeug-Schließvorrichtung so weiterzuentwickeln, dass unter Berücksichtigung eines kompakten und kostengünstigen Aufbaus ein gegenüber dem Stand der Technik erhöhtes Öffnungsmoment zur Verfügung gestellt wird.

Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist eine gattungsgemäße Kraftfahrzeug-Schließvorrichtung im Rahmen der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkelfeder einen Rechteckquerschnitt aufweist. Besonders bevorzugt ist eine Variante, bei welcher die Schenkelfeder einen Quadratquerschnitt aufweist.

Im Rahmen der Erfindung kommt also zunächst einmal und unverändert eine Schenkelfeder zur mittelbaren oder unmittelbaren Beaufschlagung des Schließbolzens zum Einsatz. Diese Schenkelfeder verfügt über einen Windungsabschnitt und zwei an den Windungsabschnitt angeschlossene bzw. von diesem ausgehenden Schenkel. Im Gegensatz zum Stand der Technik nach der DE 10 2009 021 613 A1 verfügt die Schenkelfeder erfindungsgemäß nun nicht über einen Rundquerschnitt, sondern vielmehr einen Rechteckquerschnitt und insbesondere Quadratquerschnitt. D. h., der für den Formungsprozess der Schenkelfeder eingesetzte Federdraht ist erfindungsgemäß nicht mit dem Rundquerschnitt, sondern vielmehr dem Rechteckquerschnitt bzw. Quadratquerschnitt ausgerüstet. Dadurch werden zwei wesentliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik erreicht.

Zunächst einmal ist das von der Schenkelfeder mit Rechteckquerschnitt bzw. Quadratquerschnitt zur Verfügung gestellte und den Schließbolzen beaufschlagende Öffnungsmoment größer als dasjenige einer gleich aufgebauten Schenkelfeder mit Rundquerschnitt. Tatsächlich werden im Rahmen der Erfindung Öffnungsmomente zwischen 3 Nm und 6 Nm zur Verfügung gestellt. Vorzugsweise beträgt das Öffnungsmoment zwischen ca. 4 Nm und 5 Nm. Derartige Öffnungsmomente korrespondieren typischerweise zu am Schließbolzen angreifenden Öffnungskräften, die in der Regel oberhalb von 60 N, insbesondere mehr als 80 N und vorzugsweise 100 N und mehr betragen. Dadurch wird eine sichere Öffnung der Fronthaube zur Verfügung gestellt, und zwar auch dann, wenn beispielsweise Schnee oder Eis auf der Fronthaube befindlich ist.

Neben gegenüber dem Stand der Technik gesteigerten Öffnungsmomenten bzw. Öffnungskräften am Schließbolzen ist die beanspruchte Schenkelfeder noch mit dem weiteren Vorteil ausgerüstet, dass das Öffnungsmoment zwischen einer Vorrastposition und einer Hauptrastposition des Gesperres keinen großen Schwankungen ausgesetzt ist bzw. unterfällt. Tatsächlich weicht das von der Schenkelfeder ausgeübte Öffnungsmoment zwischen einer Vorrastposition und einer Hauptrastposition des Gesperres maximal um ca. 30 % ab. Vorzugsweise werden sogar nur Abweichungen von max. 25 % beobachtet. D. h., das Öffnungsmoment der Schenkelfeder in der Vorrastposition und das Öffnungsmoment der Schenkelfeder in der Hauptrastposition differieren im Maximum um 30 % respektive 25 %.

Das alles lässt sich auf den Rechteckquerschnitt bzw. Quadratquerschnitt des Federdrahtes und damit der erfindungsgemäßen Schenkelfeder zurückführen. Tatsächlich wird die fragliche Schenkelfeder aus Stahl und insbesondere Federstahl hergestellt. Dabei kann es sich um nicht rostenden Federstahldraht mit oder ohne Vergütung als Ausgangsmaterial für den Federdraht zur Herstellung der erfindungsgemäßen Schenkelfeder mit Rechteckquerschnitt bzw. Quadratquerschnitt handeln.

So oder so verfügt der Federdraht mit Rechteckquerschnitt bzw. Quadratquerschnitt über ein deutlich höheres Biegemoment im Vergleich zum Federdraht mit Rundquerschnitt. Aufgrund dieses höheren Biegemomentes kann die erfindungsgemäß eingesetzte Schenkelfeder nach dem Formungsprozess an ihrem den Schließbolzen mittelbar oder unmittelbar beaufschlagenden Losschenkel mit einem deutlich höheren Öffnungsmoment den Schließbolzen beaufschlagen im Vergleich zu der Situation, dass mit einem Federdraht mit Rundquerschnitt als Ausgangsmaterial gearbeitet wird. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen. In der Regel ist die Auslegung so getroffen, dass die Schenkelfeder mit ihrem Windungsabschnitt einen Lagerdom umschließt. Dabei wird meistens so vorgegangen, dass der Windungsabschnitt den fraglichen Lagerdorn mit Spiel umschließt, sodass die beiden vom Windungsabschnitt ausgehenden Schenkel problemlos unterschiedliche Winkel zwischen sich einschließen können. Meistens werden an dieser Stelle stumpfe Winkel beobachtet. D. h., die an den Windungsabschnitt anschließenden Schenkel schließen zwischen sich den betreffenden stumpfen Winkel ein.

Dabei kann der stumpfe Winkel zwischen den beiden Schenkeln Werte zwischen mehr als 90° und 180° einnehmen. Vorzugsweise werden an dieser Stelle Werte für den stumpfen Winkel zwischen mehr als 120° und 180° und besonders bevorzugt zwischen 150° und 180° beobachtet. Das gilt selbstverständlich nur beispielhaft und ist keinesfalls zwingend.

Zwischen den genannten Werten von beispielsweise 150° und 180° geht das zugehörige Gesperre von seiner Hauptrastposition bei ca. 150° in eine Vorrastposition bei in etwa 180° über. Diese Winkeländerung zwischen den beiden an den Windungsabschnitt angeschlossenen Schenkeln der Schenkelfeder korrespondiert nun zu unterschiedlichen auf den Schließbolzen ausgeübten Öffnungsmomenten, die entsprechend den vorangestellten Erläuterungen maximal um 30 % voneinander abweichen. D. h., dass von der erfindungsgemäßen Schenkelfeder auf den Schließbolzen beispielsweise in der Hauptraststellung des Gesperres ausgeübte Öffnungsmoment ist in der Regel max. 30 % größer als das in der Vorrastposition auf den Schließbolzen ausgeübte Öffnungsmoment. Vorzugsweise wird sogar nur eine Abweichung von im Maximum 25 % zwischen den beiden genannten Positionen beobachtet.

In konstruktiver Hinsicht ist die Auslegung dann noch so getroffen, dass die Schenkelfeder mit ihrem Losschenkel einen den Schließbolzen beaufschlagenden Auswerferhebel beaufschlagt. Demgegenüber ist der Festschenkel an ein Gehäuse festgelegt. Dabei kann der Festschenkel rastend mit dem Gehäuse verbunden sein. Der Losschenkel liegt demgegenüber meistens unterseitig an einer Anlagekante des Auswerferhebels an. Die Anlagekante des Auswerferhebels ist ihrerseits an den Schließbolzen angelegt.

Darüber hinaus hat es sich in diesem Zusammenhang als günstig erwiesen, wenn der fragliche Auswerferhebel und die Sperrklinke achsgleich zueinander gelagert sind. Für die achsgleiche Lagerung sorgt dabei der gemeinsame Lagerdom, welcher von dem Windungsabschnitt der erfindungsgemäßen Schenkelfeder umschlossen wird.

Im Ergebnis wird eine Kraftfahrzeug-Schließvorrichtung zur Verfügung gestellt, die bei einfachem Aufbau gegenüber dem Stand der Technik ein erhöhtes Öffnungsmoment zur Beaufschlagung des Schließbolzens zur Verfügung stellt. Außerdem findet eine Vergleichmäßigung des am Schließbolzen angreifenden Öffnungsmomentes bzw. der den Schließbolzen in Öffnungsrichtung beaufschlagenden Kraft zwischen der Hauptraststellung und der Vorraststellung des Gesperres statt. Denn erfindungsgemäß werden zwischen diesen beiden Positionen Abweichungen im Öffnungsmoment bzw. der Öffnungskraft von max. 30 % beobachtet.

Demgegenüber arbeitet der Stand der Technik an dieser Stelle überwiegend mit Abweichungen im Öffnungsmoment und damit auch der Öffnungskraft auf den Schließbolzen zwischen Vorraststellung und Hauptraststellung, die 50 % und mehr betragen können. Dadurch wird erfindungsgemäß eine einwandfreie Einnahme der Aushebe- bzw. Abhebeposition der Fronthaube beobachtet und zugleich eine Verbesserung des Geräuschverhaltens, weil Klappergeräusche weder in der Hauptraststellung noch in der Vorraststellung beobachtet werden. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen: Fig. 1 die erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Schließvorrichtung in einer perspektivischen Übersicht und

Fig. 2A, 2B unterschiedliche Positionen des Gesperres.

In den Figuren ist eine Kraftfahrzeug-Schließvorrichtung dargestellt, die nach dem Ausführungsbeispiel und vorzugsweise als Kraftfahrzeug-Haubenschloss ausgebildet ist. Die Kraftfahrzeug-Schließvorrichtung respektive das dargestellte Kraftfahrzeug-Haubenschloss verfügt zu diesem Zweck über ein Gesperre 1 , 2 aus im Wesentlichen Drehfalle 1 und Sperrklinke 2. Außerdem erkennt man einen mit dem Gesperre 1 , 2 wechselwirkenden Schließbolzen 3, welcher nach dem Ausführungsbeispiel unterseitig an eine Haube bzw. Fronthaube 4 angeschlossen ist.

Zum weiteren grundsätzlichen Aufbau gehört dann noch eine Schenkelfeder 5 zur Beaufschlagung des mit dem Gesperre 1 , 2 wechselwirkenden Schließbolzens 3. Nach dem Ausführungsbeispiel verfügt die Schenkelfeder 5 über einen Rechteckquerschnitt und insbesondere Quadratquerschnitt, wie der vergrößerte Ausschnitt in der Fig. 1 deutlich macht. Tatsächlich wird die betreffende Schenkelfeder 5 aus einem Federdraht mit Rechteckquerschnitt bzw. Quadratquerschnitt hergestellt. Als Material für den Federdraht kommt Stahl und insbesondere Federstahl zum Einsatz.

Anhand der Funktionsstellungen in den Figuren 2A, 2B erkennt man, dass mithilfe der Schenkelfeder 5 ein hier durch einen Pfeil angedeutetes Öffnungsmoment Mo von der Schenkelfeder 5 auf den Schließbolzen 3 ausgeübt wird, und zwar sowohl in der Hauptrastposition des Gesperres 1 , 2 nach der Fig. 2A als auch in seiner zugehörigen Vorrastposition entsprechend der Darstellung in der Fig. 2B. Dabei sorgt die spezielle Ausbildung der Schenkelfeder 5 mit dem erfindungsgemäßen Rechteckquerschnitt bzw. Quadratquerschnitt dafür, dass das betreffende Öffnungsmoment Mo in der Hauptrastposition nach der Fig. 2A im Vergleich zur Vorrastposition entsprechend der Darstellung in der Fig. 2B wertemäßig maximal um 30 % voneinander abweicht. Das von der Schenkelfeder

5 zur Verfügung gestellte Öffnungsmoment Mo kann dabei Werte zwischen 3 und

6 Nm und vorzugsweise 4 und 5 Nm zur Verfügung stellen. Als Folge hiervon resultieren am Schließbolzen 3 in öffnendem Sinne angreifende Kräfte, die typischerweise oberhalb von 50 N und sogar 100 N und mehr betragen können.

Konstruktiv erkennt man, dass die Schenkelfeder 5 mit ihrem Windungsabschnitt 5a einen Lagerdom 6 umschließt. Dabei wird an dieser Stelle ein Spiel zwischen dem fraglichen Windungsabschnitt 5a und dem Lagerdorn 6 beobachtet. Auf diese Weise können die beiden vom Windungsabschnitt 5a ausgehenden Schenkel 5b und 5c unterschiedliche Winkel a zwischen sich einschließen, wie man anhand der Darstellung in den Figuren 2A und 2B nachvollziehen kann.

Der von den beiden Schenkeln 5b, 5c eingeschlossene Winkel a ist dabei nach dem Ausführungsbeispiel ein stumpfer Winkel, welcher Werte zwischen 90° und 180° einnehmen kann. Tatsächlich erkennt man, dass der Winkel a in der Hauptrastposition entsprechend der Darstellung in der Fig. 2A in etwa 150° beträgt, wohingegen die Vorrastposition entsprechend der Darstellung in der Fig. 2B zu einem Winkel a von in etwa 180° korrespondiert.

Die konstruktive Auslegung ist dabei nicht nur so getroffen, dass die Schenkelfeder 5 mit ihrem Windungsabschnitt 5a den betreffenden Lagerdom 6 umschließt. Sondern zusätzlich sorgt die Schenkelfeder 5 mit ihrem Losschenkel 5b dafür, dass ein an dem Schließbolzen 3 anliegender und zusätzlich vorgesehener Auswerferhebel 7 beaufschlagt wird. Dazu liegt der fragliche und zusammen mit dem Auswerferhebel 7 bewegte Losschenkel 5b der Schenkelfeder 5 unterseitig an einer Anlagekante 7a des Auswerferhebels 7 nach dem Ausführungsbeispiel an, gegen welche ihrerseits der Schließbolzen 3 mit seinem Bügel fährt. Durch die Anlage des Schließbolzens 3 an der Anlagekante 7a des Auswerferhebels 7, welcher seinerseits mithilfe der erfindungsgemäßen Schenkelfeder 5 in Öffnungsrichtung entsprechend dem Pfeil in der Fig. 1 beaufschlagt wird, ist sichergestellt, dass der Schließbolzen 3 im Innern eines Einlaufmauls der Drehfalle 1 keine Relativbewegungen vollführt und es folglich zu keinen Klappergeräuschen kommt.

Das gilt sowohl für die Vorraststellung nach der Fig. 2B als auch in der Hauptraststellung entsprechend der Darstellung in der Fig. 2A. Hierfür sorgt unter anderem der Umstand, dass die jeweiligen von der Feder 5 in der Vorraststellung und der Hauptraststellung auf den Schließbolzen 3 ausgeübten Kräfte voneinander nur um max. 30 % abweichen, wie dies einleitend bereits beschrieben wurde. Dadurch ist in beiden Raststellungen mit einem klapperfreien Halt des Schließbolzens 3 mit seinem Bügel im Innern des Einlaufmaules der Drehfalle 1 zu rechnen.

Bezugszeichenliste

1 Drehfalle

2 Sperrklinke

1 , 2 Gesperre

3 Schließbolzen

4 Haube bzw. Fronthaube

5 Schenkelfeder

5a Windungsabschnitt

5b Losschenkel

5c Festschenkel

5b, 5c Schenkel

6 Lagerdom

7 Auswerferhebel

7a Anlagekante

Mo Öffnungsmoment a Winkel