DE10031664C1 - Betätigungseinrichtung - Google Patents

Abstract

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Betätigungseinrichtung mit Signalgeber (1) für ein hierdurch auslösbares Kraftfahrzeugtürschloss (2), insbesondere Elektroschloss (2), an einer Kraftfahrzeugtür (3). Der Signalgeber (1) besteht aus einem elastischen Material, dessen Verformung für die Betätigung des Kraftfahrzeugtürschlosses (2) sorgt. Erfindungsgemäß ist der Signalgeber (1) elektrisch leitend ausgeführt, wobei verformungsbedingte elektrische Widerstandsänderungen des Signalgebers zur Auslösung des Kraftfahrzeugtürschlosses (2) ausgewertet werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung mit Sig­ nalgeber für ein hierdurch regelmäßig automatisch auslösbares Kraftfahrzeugtürschloss, insbesondere Elektro­ schloss an einer Kraftfahrzeugtür, wobei der Signalgeber aus einem elastischen, größtenteils elastomeren oder gummi­ artigen, Material besteht, dessen Verformung für die Beauf­ schlagung des Kraftfahrzeugtürschlosses sorgt.

Mit Hilfe der beschriebenen Betätigungseinrichtung mit Signalgeber wird also zumeist ein Elektroschloss beauf­ schlagt, und zwar dergestalt, dass dieses Elektroschloss eine zugehörige Kraftfahrzeugtür, -haube oder -klappe öff­ net.

Elektroschloss meint grundsätzlich ein Türschloss (für ins­ besondere Kraftfahrzeuge), welches nach seiner Entriegelung die Drehfalle zur Freigabe und Ausstellung eines zugehörigen Schließbolzen elektromotorisch betätigt. Zu diesem Zweck wird die Sperrklinke solange von der Drehfalle abgehoben, bis diese aus dem Bereich des von ihr umfassten Schließbolzens entfernt ist. Gleichzeitig wird regelmäßig der Schließbolzen und damit eine zugehörige Kraftfahrzeug­ tür mehr oder minder ausgestellt.

Zu diesem Zweck hat man im Stand der Technik nach der DE 197 55 843 A1, von welcher die Erfindung ausgeht, bereits vorgeschlagen, den Signalgeber pneumatisch auszugestalten. Dabei befindet sich der pneumatische Signalgeber auf der Innenseite eines die Kraftfahrzeugtür nach außen abschließenden Türblattes, welches gleichsam die Betätigungsein­ richtung im Ganzen darstellt. Zusätzlich erfordert die be­ kannte Lehre eine pneumatische Durchführung und eine Memb­ ran, die insgesamt ein geschlossenes, mit einem gasförmigen Medium, z. B. Luft, gefülltes System bilden. Beim Zusammen­ drücken des bekannten Signalgebers wird ein Druckimpuls er­ zeugt, der wiederum über einen elektrischen Schalter eine Steuerleitung zu dem Elektroschloss ein- und ausschaltet. Das ist relativ aufwendig und wegen des Rückgriffs auf das gasförmige Medium nicht unproblematisch. Denn Leckagen lassen sich nicht grundsätzlich ausschließen.

Im Rahmen der DE 198 05 659 C1 wird eine Vorrichtung zum Auslösen einer Berechtigungsabfrage für ein Fahrzeug be­ schrieben. Diese verfügt über ein erstes Schaltmittel, bei dessen Betätigung eine Berechtigungsabfrage ausgelöst wird. Das Schaltmittel ist in einem Türgriff eines Fahrzeuges an­ geordnet. Zu diesem Zweck ist in dem Türgriff eine Vertiefung vorgesehen, welche eine Schaltfläche des ersten Schaltmittels aufnimmt. Bei dem Schaltmittel kommen vor­ zugsweise magnetische Schalter zur Anwendung.

Ein Verschluss für Türen, Hauben, Klappen oder dergleichen bei Kraftfahrzeugen ist durch die europäische Patentanmel­ dung EP 0 884 440 A1 bekannt geworden. Dieser Verschluss verfügt über eine Handhabe, die bei ihrer Betätigung ein damit verbundenes Schloss öffnet. Das ist dann der Fall, wenn sich der Schließzylinder in einer bestimmten Arbeits­ stellung befindet. Die Handhabe steht unter einer Rück­ stellkraft, welche eine zugehörige Griffklappe aus ihrer Betätigungsposition wieder in ihre Ausgangsposition über­ führt.

Durch die deutsche Offenlegungsschrift DE 199 22 657 A1 ist eine Vorrichtung zum Wirksamsetzen einer Öffnungshilfe für verschließbare Teile an Fahrzeugen bekannt geworden. Im Zu­ sammenhang mit dieser Vorrichtung wird ein manueller Betä­ tiger beschrieben, der im Betätigungsfall auf einem Kon­ taktgeber eines Mikroschalters einwirkt. Dabei setzt der betätigte Mikroschalter einen Antrieb zum Öffnen eines Ver­ schlusses einer zugehörigen Klappe bzw. Tür wirksam.

Schließlich befasst sich der Stand der Technik mit einem Einbaudrucktaster für Fahrzeugtüren. Bei diesem Ein­ baudrucktaster sind zwei napfartige Tastelemente mit dazwi­ schenliegender Druckfeder in eine senkrecht zur Tür ebene verlaufende zylindrische Aussparung eingesetzt. Zwischen den Tastelementen verbleibt ein ringförmiger Spalt, in wel­ chen ein Betätigungselement für einen Mikroschalter hinein­ ragt. Hierdurch soll bei dem Gebrauchsmuster DE 84 32 429 U1 ein möglichst einfacher kombinierter Drucktaster ge­ schaffen werden, welcher innere und äußere Tastelemente aufweist, die auf einen einzigen Kontakt einwirken.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Betätigungseinrichtung des eingangs beschriebenen Aufbaus mit Signalgeber für ein hierdurch auslösbares Kraftfahr­ zeugtürschloss so weiterzubilden, dass eine einfache, zu­ verlässige und problemlose Beaufschlagung des Kraftfahr­ zeugtürschlosses unter allen Umständen gewährleistet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Betätigungseinrichtung vor, dass der Sig­ nalgeber mittels in das elastische Material eingelagerter Leiterbahnen elektrisch leitend ausgeführt ist, wobei verformungsbedingte elektrische Widerstandsänderungen der Leiterbahnen zur Auslösung des Kraftfahrzeugtürschlosses ausgewertet werden. - Vorzugsweise handelt es sich bei dem Signalgeber um ein schlauchartiges Profilelement mit Hohlkammer. Ferner schlägt die Erfindung vor, den Signalgeber aus einem gummielastischen Kunststoff mit ein­ gelagerten Metalldrähten, Leitfähigkeitsbahnen, Leitfähig­ keitsfolien oder dergleichen als Leiterbahnen auszuführen, deren elektrischer Übergangswiderstand verformungsbedingt variiert.

Grundsätzlich arbeitet die Erfindung allerdings auch dann, wenn anstelle des gummi­ elastischen Signalgebers ein solcher auf Basis eines Piezo­ elementes zum Einsatz kommt. Denn in diesem Fall führen Verformungen ebenso zu Widerstandsänderungen, weil mehr oder weniger getrennte Ladungen im Piezoelement erzeugt werden. Diese Ladungsänderungen korrespondieren zu Wider­ standsänderungen des Signalgebers bzw. Piezoelementes, die sich elektronisch auswerten lassen.

In der Regel kommt jedoch ein Schlauchelement mit Hohl­ kammer zur Verwendung, so dass als Signalgeber auf eine an sich bekannte Einklemmschutzeinrichtung zurückgegriffen werden kann, wie sie beispielsweise in der deutschen Offen­ legungsschrift 26 44 608 beschrieben ist. Wie dort führen Verformungen des (streifenartigen) erfindungsgemäßen Sig­ nalgebers zu dessen Widerstandsänderungen. Dabei kann auch im Rahmen der Erfindung auf einen Schaumkunststoff mit Leitlack zurückgegriffen werden, wie dies aus dem betref­ fenden Dokument grundsätzlich bekannt ist.

Ähnliche Schaltprofile werden in der DE 197 20 713 C1 und der DE 43 29 535 C2 beschrieben. In beiden Fällen eignen sich die dort im Detail dargestellten Profilelemente mit Hohlkammer zur Realisierung des erfindungsgemäßen Signal­ gebers im Rahmen der beschriebenen Betätigungseinrichtung.

Grundsätzlich lassen sich verformungsbedingte elektrische Widerstandsänderungen auch mit nicht gummielastischen Mate­ rialien mit eingebetteten Leitern darstellen. So liegt es ohne weiteres im Rahmen der Erfindung, als Signalgeber ein Dehnungsmessstreifen einzusetzen. Deren Verformungen lassen wiederum Rückschlüsse auf auswertbare Widerstandsänderungen zu.

Bevorzugt wird jedoch auf einen Signalgeber aus einem gummielastischen Kunststoff mit eingelagerten Metall­ drähten, Leitfähigkeitsbahnen oder -profilenzurückge­ griffen. Denn ein solcher Signalgeber lässt sich in Verbin­ dung mit beispielsweise Metalldrähten ohne weiteres im Rahmen einer Koextrusion herstellen, was besonders preis­ günstig sowie mit hoher Funktionsfähigkeit verbunden ist. Um zuverlässige Widerstandsmessungen zu gewährleisten, werden die Metalldrähte, Leitfähigkeitsbahnen oder Leit­ fähigkeitsfolien vollständig von dem gummielastischen Kunststoff im Rahmen der Koextrusion umschlossen.

Bei den Leitfähigkeitsbahnen kann es sich grundsätzlich um beispielsweise in den Kunststoff eingebettete Kohlenstoff­ partikel handeln, solange nur gewährleistet ist, dass bei verformungsbedingten Annäherungen dieser Metalldrähte, Leitfähigkeitsbahnen oder Leitfähigkeitsfolien ihr Über­ gangswiderstand signifikant und auswertbar verändert wird. Das ist zumeist dann der Fall, wenn sich zwei (oder mehr) eingelagerte Metalldrähte, Leitfähigkeitsbahnen oder Leit­ fähigkeitsfolien in Bezug auf die Hohlkammer im Innern des Profilelementes aus gummielastischem Kunststoff gegenüber­ liegen. Denn dann wird der Übergangswiderstand der beiden Bahnen bzw. Drähte in unbelastetem Zustand durch den Strom­ weg um die Hohlkammer herum vorgegeben. Bei belastetem und folglich verformtem Signalgeber bzw. Profilelement und zusammengedrückter Hohlkammer kann dagegen ein Strom direkt von Draht zu Draht bzw. Bahn zu Bahn fließen, wodurch sich die gewünschte Widerstandsänderung ergibt. Gleiches gilt für den Fall, dass Leitfähigkeitsfolien an den betreffenden Stellen in den gummielastischen Kunststoff eingebettet werden.

Damit der Signalgeber möglichst geschützt an der Kraftfahr­ zeugtür angebracht werden kann, schlägt die Erfindung vor, diesen im Bereich einer Hinterschneidung als Betätigungs­ einrichtung oder im Bereich einer vergleichbaren geschlos­ senen Hohlkammer bzw. eines Hohlraumes der Kraftfahrzeugtür anzuordnen.

Die auszuwertenden Widerstandsänderungen lassen sich beson­ ders vorteilhaft für den Fall erfassen und weiter ver­ arbeiten, wenn der Signalgeber Bestandteil eines elek­ trischen Widerstandsmesskreises ist. Denn dann lassen sich Widerstandsänderungen dieses Messkreises üblicherweise von einer Steuereinheit zur Betätigung des Kraftfahrzeugtür­ schlosses auswerten. Bei dieser Steuereinheit kann es sich um die ohnehin vorhandene Zentralverriegelungseinheit handeln.

Schließlich ist von Bedeutung, dass das Kraftfahrzeugtür­ schloss vor dem mittels des Signalgebers vorgegebenen elektrischen Öffnen entriegelt wird, und zwar mechanisch oder fernbedienbar. Im erstgenannten Fall sorgt beispiels­ weise ein in einen Schließzylinder eingesteckter Schlüssel für die dem elektrischen Öffnen des Kraftfahrzeugtür­ schlosses vorgeschaltete Entriegelung. Das kann selbstver­ ständlich auch durch eine HF-Fernbedienung oder mittels einer an sich bekannten Codekarte erfolgen. Im Ergebnis wird eine Betätigungseinrichtung mit Signalgeber zur Ver­ fügung gestellt, die zunächst einmal einfach und robust aufgebaut ist. Denn sie verzichtet auf die im Stand der Technik bekannte komplexe und ausfallanfällige Pneumatik. Darüber hinaus kann auf bewährte Fertigungsmethoden zurück­ gegriffen werden, die größtenteils auf der Produktion von bekannten Einklemmschutzeinrichtungen basieren und problem­ los beherrscht werden. Dadurch ist auch eine besonders kostengünstige Realisierung möglich.

Schließlich liefert der erfindungsgemäße Signalgeber ein­ deutige Widerstandsänderungen bei Verformung, die sich fehlerfrei und zuverlässig in korrespondierende Schloss­ öffnungen umsetzen lassen. Hierin sind die wesentlichen Vorteile der Erfindung zu sehen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläu­ tert; es zeigen:

Fig. 1 eine Betätigungseinrichtung mit Signalgeber an einer Kraftfahrzeugtür schematisch im Schnitt und

Fig. 2 ein elektrisches Schaltbild zur Beaufschlagung des Signalgebers.

In den Figuren ist eine Betätigungseinrichtung mit Signal­ geber 1 für ein hierdurch auslösbares Elektroschloss 2 an einer Kraftfahrzeugtür 3 dargestellt. Neben dem Signalgeber 1 fungiert eine Hinterschneidung 4 an der Kraftfahrzeugtür 3 als gleichsam Betätigungseinrichtung, an welcher eine Hand H einer Bedienperson angreifen kann.

Das nicht näher spezifizierte Elektroschloss 2 umfasst wie üblich eine Drehfalle, die im Schließzustand von einer Sperrklinke blockiert wird. Nach Auslösung des Elektro­ schlosses 2 mit Hilfe des Signalgebers 1 wird die nicht gezeigte Sperrklinke mittels beispielsweise elektro­ motorischer Kraft von der Drehfalle wenigstens solange abgehoben, bis die Drehfalle hinreichend aus dem Bereich des von dieser umfassten Schließbolzens entfernt und die zugehörige Kraftfahrzeugtür 3 geöffnet worden ist.

Mit anderen Worten schließt sich an eine Entriegelung des Elektroschlosses 2 unmittelbar das beschriebene elektrische Öffnen an - ausgelöst durch den Signalgeber 1. Dabei kann die Entriegelung des Elektroschlosses 2 wie üblich mecha­ nisch, mittels Fernbedienung oder unter Rückgriff auf eine Codekarte bzw. einen Transponder erfolgen.

Damit der Signalgeber 1 das betreffende elektrische Öffnen des Elektroschlosses 2 zuverlässig initiieren kann, handelt es sich bei dem Signalgeber 1 um einen solchen aus einem elastischen Material, dessen Verformungen für die beschrie­ bene Betätigung des Kraftfahrzeugtürschlosses bzw. Elektro­ schlosses 2 sorgen. Hierzu ist der Signalgeber 1 im einzel­ nen elektrisch leitend ausgeführt, wobei verformungs­ bedingte elektrische Widerstandsänderungen des Signalgebers 1 zur Auslösung des Kraftfahrzeugtürschlosses bzw. Elektro­ schlosses 2 ausgewertet werden.

Bei dem Signalgeber 1 handelt es sich im Rahmen des darge­ stellten Beispiels nach dem vergrößerten Ausschnitt in der Fig. 1 um ein Profilelement 1 mit Hohlkammer 5 aus einem elastomeren bzw. gummiartigen Kunststoff. Die Hohlkammer 5 wird von zwei gegenüberliegenden Metalldrähten 6 flankiert, die in das Profilelement 1 im Rahmen einer Koextrusion des gummielastischen Kunststoffes eingebettet werden. - Anstelle der Metalldrähte 6 können auch Leitfähig­ keitsbahnen, beispielsweise aus Kohlenstoff, oder entspre­ chende Leitfähigkeitsfolien Verwendung finden.

Infolge der gegenüberliegenden Anordnung der Metalldrähte 6 mit Bezug zu der dazwischen angeordneten Hohlkammer 5 fließt ein Strom entsprechend dem vereinfachten Schaltbild nach der Fig. 2 von einer Batterie 7 über einen Schutz­ widerstand 8 durch den einen Metalldraht 6 entlang des strichpunktiert angedeuteten Weges durch das Profilelement 1 hindurch in den anderen Metalldraht 6 und schließlich wieder zur Batterie 7 zurück. Dieser strichpunktierte Weg entlang der Peripherie der Hohlkammer 5 korrespondiert zu einem außerordentlich hohen Widerstand, weil das Profil­ element 1 in der Regel nicht leitend ausgeführt ist.

Wenn dagegen der Signalgeber 1 mit Hilfe der Hand H ver­ formt wird, wie dies der Ausschnitt in der Fig. 1 ge­ strichelt andeutet, verringert sich der Abstand A zwischen den Metalldrähten 6, so dass ein unmittelbarer Stromfluss nunmehr durch die sich berührenden und in Nachbarschaft zu den Metalldrähten 6 angeordneten Begrenzungsflächen B der Hohlkammer 5 erfolgen kann. Gleichzeitig geht der Wider­ stand des gesamten Profilelementes 1 im oberen Stromkreis nach Fig. 2 signifikant zurück. Diese Widerstandsänderungen aufgrund von Verformungen des Profilelementes bzw. Signal­ gebers 1 lassen sich mit Hilfe eines Spannungsmessgerätes 9 registrieren, welches die entlang des Profilelementes 1 ab­ fallende Spannung aufnimmt.

Bei hohem Widerstand des Profilelementes 1 innerhalb des solchermaßen realisierten elektrischen Widerstandsmess­ kreises (unbelasteter Signalgeber 1) fällt fast die ge­ samte, von der Batterie 7 zur Verfügung gestellte, Spannung am Profilelement 1 ab. Dieser Spannungsabfall sinkt, wenn das Profilelement 1 entsprechend der gestrichelten Darstel­ lung in Fig. 1 verformt wird (belasteter Signalgeber 1). Die Widerstands- und damit Spannungsänderungen am Spannungsmessgerät 9 werden von einer Steuereinheit 10 auf­ genommen und zur Betätigung des hieran angeschlossenen Elektroschlosses 2 ausgewertet. Ein niedriger Widerstand des Signalsgebers 1 führt zumeist zur Öffnung des Elektro­ schlosses 2.

Selbstverständlich liegen im Rahmen der Erfindung auch Variationen mit separatem Türgriff, wenngleich sich die Darstellung auf eine türgrifflose Heckklappe bezieht. Auch werden ohne Frage andere Varianten des Profilelementes 1 erfasst, beispielsweise solche, wie sie in der DE 197 20 713 C1 oder der DE 43 29 535 C2 beschrieben sind, ohne dass sich an der grundsätzlichen Funktionsweise sowie der Verschaltung gemäß Fig. 2 etwas Wesentliches ändert.

Daneben kann der beschriebene Signalgeber 1 beispielsweise auch an Seitentüren oder einer Motorraumklappe Verwendung finden. Auch in diesem Fall wird das elastisch verformbare Profilelement 1 zumeist hinter einer von Hand hintergreif­ baren Ausnehmung am Türrand angeordnet.

Es wird unmittelbar deutlich, dass es sich bei dem Signal­ geber 1 um ein an sich im Rahmen des Einklemmschutzes be­ kanntes Profilelement 1 handelt, welches äußerst einfach aufgebaut ist und problemlos bei der Fahrzeugherstellung installiert werden kann. Durch die robuste und langzeit­ stabile Ausgestaltung lässt sich eine wartungsfreie Signal­ gebung im Zusammenhang mit der Betätigung entsprechender Kraftfahrzeugtürschlösser 2 darstellen.

Claims (7)

1. Betätigungseinrichtung mit Signalgeber (1) für ein hier­ durch auslösbares Kraftfahrzeugtürschloss (2), insbesondere Elektroschloss (2) an einer Kraftfahrzeugtür (3), wobei der Signalgeber (1) aus einem elastischen Material besteht, dessen Verformung für die Beaufschlagung des Kraftfahrzeug­ türschlosses (2) sorgt, dadurch gekennzei­ chnet, dass der Signalgeber (1) mittels in das elastische Material eingelagerter Leiterbahnen (6) elekt­ risch leitend ausgeführt ist, wobei verformungsbedingte elektrische Widerstandsänderungen der Leiterbahnen (6) zur Auslösung des Kraftfahrzeugtürschlosses (2) ausgewertet werden.

2. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Signalgeber (1) als Profilelement (1) mit Hohlkammer (S) ausgeführt ist.

3. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalgeber (1) aus einem gummi­ elastischen Kunststoff mit eingelagerten Metalldrähten (6), Leitfähigkeitsbahnen, Leitfähigkeitsfolien oder dergleichen ausgebildet ist, deren elektrischer Übergangswiderstand verformungsbedingt variiert.

4. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Metalldrähte (6), Leitfähigkeitsbahnen, Leitfähigkeitsfolien oder dergleichen in Bezug auf die Hohlkammer gegenüberliegend angeordnet sind.

5. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalgeber (1) Bestand­ teil eines elektrischen Widerstandsmesskreises ist, wobei Wiederstandsänderungen des Signalgebers (1) von einer Steuereinheit (10) zur Betätigung des Kraftfahrzeugtür­ schlosses ausgewertet werden.

6. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis S. dadurch gekennzeichnet, dass der Signalgeber (1) im Bereich einer Hinterschneidung (4) oder dergleichen geschlossenen Hohlraum der Kraftfahrzeugtür (3) angeordnet ist.

7. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeugtürschloss (2) vor dem mittels des Signalgebers (1) ausgelösten Öffnen entriegelt wird, und zwar mechanisch und/oder fernbedien­ bar.