DE19702206C2 - Kraftfahrzeugtürverschluß mit Schloßsystem und Schließsystem, welcher eine Einrichtung zur Abfrage der Funktionsstellungen des Schließzylinders aufweist, die mit Hallsensoren arbeitet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugtürver­ schluß mit Schloßsystem und Schließsystem, bei dem das Schließsystem einen mechanischen Schließzylinder aufweist, dem ein mechanischer Schlüssel zugeordnet ist, bei welchem Kraftfahrzeugtürverschluß der Schließ­ zylinder drei Funktionsstellungen, eine mittlere Aus­ gangsstellung, einerseits von der Ausgangsstellung eine Ent- und Verriegelungsstellung und andererseits von der Ausgangsstellung eine Diebstahlsicherungsstellung aufweist, die mit Hilfe des Schlüssels einstellbar sind, und mit einer mit den Schließzylindern mechanisch ver­ bundenen, auf eine Auswerteeinrichtung arbeitenden Einrichtung zur Abfrage der Funktionsstellung des Schließzylinders, die zumindest zwei Hallsensoren und ein Schalterbetätigungselement aufweist. - Schloßsy­ stem bezeichnet im Rahmen der Erfindung die Mecha­ nik des Kraftfahrzeugtürverschlusses mit Drehfalle, Sperrklinke, Auslösehebel, Außenbetätigungseinrich­ tung, Innenbetätigungseinrichtung, Diebstahlsiche­ rungseinrichtung und sonstigen üblichen Bauteilen. Der Begriff Schließsystem umfaßt den Schließzylinder mit dem zugeordneten mechanischen Schlüssel, aber auch die an den Schließzylinder angeschlossenen Bauteile, die auf das Schloßsystem einwirken. Sie wirken auch auf die Einrichtung zum Abfragen der Funktionsstellungen ein.

Der eingangs beschriebene Kraftfahrzeugtürver­ schluß, von dem die Erfindung ausgeht, ist in bezug auf den mechanischen Aufbau aus der Patentschrift EP 0 447 818 B1 bekannt. Hier arbeitet die Einrichtung zur Abfrage der Funktionsstellungen mit zwei mechani­ schen und mechanisch betätigten Mikroschaltern, die besonders angeordnet sind. Der bekannte Kraftfahr­ zeugtürverschluß kann ohne weiteres auch mit zwei Hallsensoren ausgerüstet werden, wie sie zur Verwen­ dung bei Kraftfahrzeugtürverschlüssen aus der Ge­ brauchsmusterschrift DE 94 15 257.8 an sich bekannt sind. Die insoweit bekannten Hallsensoren mit dem zu­ geordneten Schalterbetätigungselement bilden hier ein komplexes System. Von einem Schalterbetätigungsele­ ment wird gesprochen, weil die Hallsensoren als Schal­ ter aufgefaßt werden können. Die beiden Hallsensoren befinden sich auf einem Hallsensorträger mit integrier­ ter Auswerteelektronik. Auf der einen Seite des Hall­ sensorträgers befindet sich ein Dauermagnet mit Nord- und Südpol sowie abdeckendem Eisenplättchen. Auf der anderen Seite des Hallsensorträgers befindet sich das Schalterbetätigungselement in Form eines ferromagne­ tischen Bauteils, welches eine rechteckige Form auf­ weist und nach Maßgabe der angegebenen Funktions­ stellungen mit Hilfe des Schlüssels über den Schließzy­ linder bewegt wird. Das ist aufwendig. Ohne weiteres kann eine Sicherung gegen unerlaubte Schalterbetäti­ gung, wenn eine solche bei einem Diebstahlversuch durchgeführt wird, nicht eingerichtet werden.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrun­ de, den eingangs beschriebenen Kraftfahrzeugtürver­ schluß in bezug auf die Einrichtung zur Abfrage der Funktionsstellung zu vereinfachen und eine unerlaubte Schalterbetätigung durch Beeinflussung mit einem Fremdmagneten, der dem Kraftfahrzeugtürverschluß genähert wird, erschwert wird. Konkreter formuliert läßt sich sagen, es soll verhindert werden, daß durch Annäherung eines Fremdmagneten ein Hallsensorsignal in einen Entriegelungsbefehl umgesetzt wird.

Eine Lösung dieses technischen Problems ist, ausge­ hend von dem eingangs beschriebenen Kraftfahrzeug­ türverschluß, dadurch gekennzeichnet, daß das Schal­ terbetätigungselement als ein bogenförmiges Schicht­ magnetelement ausgeführt ist, welches mit dem Schlüs­ sel und dem Schließzylinder um die geometrische Achse des Schließzylinders drehbar ist, daß vor oder hinter dem Schichtmagnetelement mit Abstand voneinander die beiden Hallsensoren, einer als Ent- und Verriege­ lungssensor, der andere als Diebstahlsicherungssensor, angeordnet sind, und zwar so, daß in der Funktionsstel­ lung "Ausgangsstellung" das Schichtmagnetelement bei­ de Hallsensoren abdeckt, daß in den Funktionsstellun­ gen "Ent- oder Verriegelungsstellung" einerseits oder "Diebstahlsicherungsstellung" anderseits das Schicht­ magnetelement lediglich einen der Hallsensoren ab­ deckt, daß das Schichtmagnetelement in der "Ausgangs­ stellung" in Verbindung mit den beiden Hallsensoren wie ein Mitte-Null-Schalter wirkt, und daß der Dieb­ stahlsicherungssensor eine in bezug auf die magnetische Feldstärke niedrigere Schaltschwelle aufweist als der Ent- und Verriegelungssensor und dadurch bei einem sich annähernden Fremdmagneten anspricht bevor der Ent- und Verriegelungssensor anspricht. - Es versteht sich, daß in diesem Falle die Entriegelung über die Aus­ werteelektronik blockiert wird, sobald der Diebstahlsi­ cherungssensor anspricht. Das Merkmal, daß die Hall­ sensoren wahlweise vor oder hinter dem Schichtma­ gnetelement angeordnet sind, erlaubt es, die Anordnung so zu treffen, daß bei Annäherung eines Fremdmagne­ ten das Schichtmagnetelement stets zwischen den Hall­ sensoren und dem Fremdmagneten liegt.

Eine weitere Ausführungsform, die nach dem gleichen Prinzip arbeitet, ist dadurch gekennzeichnet, daß das Schalterbetätigungselement als ein bogenförmiges Schichtmagnetelement ausgeführt ist, welches mit dem Schlüssel und dem Schließzylinder um die geometrische Achse des Schließzylinders drehbar ist, daß vor oder hinter dem Schichtmagnetelement mit Abstand vonein­ ander die beiden Hallsensoren, einer als Ent- und Ver­ riegelungssensor, der andere als Diebstahlsicherungs­ sensor, angeordnet sind, und zwar so, daß in der Funk­ tionsstellung "Ausgangsstellung" das Schichtmagnetele­ ment beide Hallsensoren abdeckt, daß in den Funktions­ stellungen "Ent- oder Verriegelungsstellung" einerseits oder "Diebstahlsicherungsstellung" anderseits das Schichtmagnetelement lediglich einen der Hallsensoren abdeckt, daß das Schichtmagnetelement in der "Aus­ gangsstellung" in Verbindung mit den beiden Hallsenso­ ren wie ein Mitte-Null-Schalter wirkt, und daß das Schichtmagnetelement im Bereich des Ent- und Verrie­ gelungssensors eine größere Schichtdicke und dadurch eine größere Magnetfeldstärke aufweist als im Bereich des Diebstahlsicherungssensors. Es versteht sich, daß bei dieser Ausführungsform bei Annäherung eines Fremdmagneten, der den Diebstahlsicherungssensor auslöst, ehe der Entriegelungssensor ausgelöst wird, die Auswerteelektronik die Entriegelung blockiert, sobald der Diebstahlsicherungssensor anspricht. Bei dieser Ausführungsform kann die Feldstärke des Schichtma­ gnetelementes so groß gewählt werden, daß mit einem handelsüblichen Magneten, der als Fremdmagnet für die Vorbereitung eines Diebstahls eingesetzt wird, der Ent- und Verriegelungssensor gar nicht zum Anspre­ chen gebracht werden kann, um eine Entriegelung aus­ zulösen.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß ein System von zwei Hallsensoren mit in der beschriebenen Weise zugeordnetem Schichtmagnetelement so ausge­ rüstet und eingerichtet werden kann, daß bei Annähe­ rung eines Fremdmagneten an den verriegelten und diebstahlgesicherten Kraftfahrzeugtürverschluß zum Zwecke der Vorbereitung eines Diebstahls das Entrie­ gelungssystem nicht ausgelöst werden kann, sondern ein über die Auswerteelektronik zur Diebstahlsicherung gehörendes Signal erzeugt wird, z. B. ein Alarm ausge­ löst wird, - und im übrigen die schon beschriebenen Blockierungen bewirkt werden. Das erfolgt in dem ei­ nen Falle über die Einrichtung der Schaltschwellen der Hallsensoren und in dem anderen Falle über die Einrich­ tung der Magnetfeldstärke bzw. des magnetischen Flus­ ses des Schichtmagnetelementes durch entsprechende Einrichtung der Dicke des Schichtmagnetelementes.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. Für beide Ausführungsformen ist eine be­ vorzugte Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, daß der Diebstahlsicherungssensor näher an dem Schließzylinder angeordnet ist als der Ent- und Verrie­ gelungssensor und daß das Schichtmagnetelement ent­ sprechend zugeordnet ist. Das Schichtmagnetelement kann als ein Kreisbogenelement ausgeführt sein, wel­ ches um die verlängerte Achse des Schließzylinders schwenkbar ist. Das Schichtmagnetelement kann aber auch als ein Zylindermantelausschnitt ausgeführt sein, welcher um die verlängerte Achse des Schließzylinders schwenkbar ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ledig­ lich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 die Ansicht eines Schemas der Einrichtung zur Abfrage der Funktionsstellung des Schließzylinders bei einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugtürverschluß in gegenüber der Natur stark vergrößertem Maßstab, Funktionsstellung: "Ausgangsstellung",

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Gegenstand der Fig. 1 aus Richtung des Pfeiles A

Fig. 3 eine graphische Darstellung der Schaltschwel­ len des Diebstahlsicherungssensors bzw. des Ent- und Verriegelungssensors für den Gegenstand der Fig. 1,

Fig. 4 den Gegenstand der Fig. 2 in der Funktionsstel­ lung "verriegelt, entriegelt"

Fig. 5 den Gegenstand nach Fig. 2 in der Funktions­ stellung "diebstahlgesichert"

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung des Schicht­ magnetelementes für einen erfindungsgemäßen Kraft­ fahrzeugtürverschluß mit zugeordneten Hallsensoren,

Fig. 7 eine Abwicklung des Gegenstandes der Fig. 3 und

Fig. 8 eine Draufsicht auf den Gegenstand der Fig. 7 aus Richtung des Pfeiles B.

In den Figuren wurde der Kraftfahrzeugtürverschluß, der bis auf die erfindungsgemäßen Bauteile an sich be­ kannt ist, nicht dargestellt. Das gilt sowohl für das Schloßsystem als auch für das Schließsystem, wobei in bezug auf das Schließsystem z. B. auf EP 0 447 818 B1 verwiesen wird. Zum Schließsystem gehört ein mechani­ scher Schließzylinder, dem ein mechanischer Schlüssel zugeordnet ist. Bei dem Kraftfahrzeugtürverschluß weist der Schließzylinder drei Funktionsstellungen, nämlich eine mittlere Ausgangsstellung, einerseits von der Ausgangsstellung eine Ent- und Verriegelungsstel­ lung und andererseits von der Ausgangsstellung eine Diebstahlsicherungsstellung auf. Diese Stellungen sind mit Hilfe des Schlüssels über den Schließzylinder ein­ stellbar. Mit dem Schließzylinder ist eine Einrichtung zur Abfrage der Funktionsstellung des Schließzylinders, die auf eine Auswerteelektronik arbeitet, verbunden. Diese Einrichtung besitzt zwei Hallsensoren 1, 2 und ein Schalterbetätigungselement 3.

Das Schalterbetätigungselement 3 ist grundsätzlich als ein bogenförmiges Schichtmagnetelement 3 ausge­ führt, welches mit dem Schlüssel und dem Schließzylin­ der um die geometrische Achse 4 des Schließzylinders drehbar ist Nordpol N und Südpol S wurden einge­ zeichnet. Vor oder hinter dem Schichtmagnetelement 3, im Ausführungsbeispiel vor dem Schichtmagnetelement sind mit Abstand voneinander die beiden Hallsensoren 1, 2 angeordnet. Der eine (1) bildet den Ent- und Verrie­ gelungssensor VR, ER, der andere (2) den Diebstahlsi­ cherungssensor DS. Die Anordnung ist so getroffen, daß in der Funktionsstellung "Ausgangsstellung" das Schichtmagnetelement 3 beide Hallsensoren 1, 2 ab­ deckt. Insoweit wird auf die Fig. 1, 2 verwiesen. Man erkennt in den Fig. 4 und 5, daß in der Funktionsstellung "Ent- und Verriegelungsstellung" sowie in der Funk­ tionsstellung "Diebstahlsicherungsstellung" das Schicht­ magnetelement 3 lediglich einen der Hallsensoren ab­ deckt. Die Schaltung ist so getroffen, daß die Auswerte­ elektronik in Fig. 4 auf Verriegeln bzw. Entriegeln er­ kennt, in Fig. 5 auf Diebstahlsicherung. Die Auswerte­ elektronik ist so eingerichtet, daß das Schichtmagnet­ element 3 in der Ausgangsstellung" in Verbindung mit den beiden Hallsensoren 1, 2 wie ein Mitte-Null-Schal­ ter wirkt und daß die Steuerelektronik auf "unerlaubte Manipulation" erkennt, wenn auf beide Hallsensoren 1, 2 kein Schaltmagnetpol wirkt.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 5 ist das Schichtmagnetelement 3 als ein Kreisbogensegment ausgeführt, welches um die verlängerte Achse 4 des Schließzylinders schwenkbar ist. Die Auslegung ist hier so getroffen, daß der Diebstahlsicherungssensor 2 eine in bezug auf die magnetische Feldstärke niedrigere Schaltschwelle aufweist als der Ent- und Verriegelungs­ sensor 1. Dazu wird auf die Fig. 3 verwiesen. Die Abszis­ senachse gibt die Bogenlänge des Kreisbogensegmen­ tes an, die Ordinatenachse die Schaltschwelle, so daß in der Schaltstellung der Fig. 1 und 2, d. h. in der Ausgangs­ stellung, bei einem sich annähernden Fremdmagneten der Diebstahlsicherungssensor 2 anspricht, bevor der der Ent- und Verriegelungssensor 1 anspricht. Es ver­ steht sich, daß in diesem Falle die Entriegelung über die Auswerteelektronik blockiert wird, sobald der Dieb­ stahlsicherungssensor 2 anspricht.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist das Schicht­ magnetelement 3 als Ausschnitt aus einem Zylinder­ mantel ausgeführt. Dieser wird im Bereich des Ent- und Verriegelungssensors 1 mit einer größeren Schichtdicke versehen als im Bereich des Diebstahlsicherungssensors 2. Das bewirkt, daß das Schichtmagnetelement 3 im Be­ reich des Ent- und Verriegelungssensors 1 auch eine größere Magnetfeldstärke oder einen größeren magne­ tischen Fluß besitzt. Bei dieser Ausführungsform spricht bei Annäherung eines Fremdmagneten der Diebstahlsi­ cherungssensor 2 an, bevor der Ent- und Verriegelungs­ sensor 1 eine Schaltung auslöst. Bei dieser Ausführungs­ form kann im übrigen die Feldstärke des Schichtma­ gnetelementes 3 so groß gewählt werden, daß mit einem handelsüblichen Magneten, der als Fremdmagnet für die Vorbereitung eines Diebstahls eingesetzt wird, der Ent- und Verriegelungssensor 1 gar nicht zum Anspre­ chen gebracht werden kann. Die Fig. 7 und 8 sprechen für sich.

Bei den im Rahmen der Erfindung eingesetzten Hall- Sensoren handelt es sich um Hallsensor-Chips. Hallsen­ sor-Chips bezeichnet ein handelsübliches Hallplättchen, vorzugsweise aus einem geeigneten Halbleiterwerk­ stoff, eingebettet in Kunststoff und mit integrierten elektronischen Bauteilen für die Schalterfunktion, z. B. Verstärker, Halbleiterschalter und Komparator. Der Halleffekt und seine Auswirkung im Rahmen von Schaltfunktionen in elektrischen Schaltungen sind be­ kannt. Zum Stand der Technik gehören auch entspre­ chende Hallsensor-Chips mit einer Auswerteelektronik.

Claims (5)

1. Kraftfahrzeugtürverschluß mit Schloßsystem und Schließsystem, bei dem das Schließsystem ei­ nen mechanischen Schließzylinder aufweist, dem ein mechanischer Schlüssel zugeordnet ist, bei dem der Schließzylinder drei Funktionsstellungen, eine mittlere Ausgangsstellung, einerseits von der Aus­ gangsstellung eine Ent- und Verriegelungsstellung und andererseits von der Ausgangsstellung eine Diebstahlsicherungsstellung aufweist, die mit Hilfe des Schlüssels einstellbar sind, und mit einer mit dem Schließzylinder mechanisch verbundenen, auf eine Auswerteelektronik arbeitenden Einrichtung zur Abfrage der Funktionsstellungen des Schließ­ zylinders, die zumindest zwei Hallsensoren und ein Schalterbetätigungselement aufweist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Schalterbetätigungsele­ ment als ein bogenförmiges Schichtmagnetelement ausgeführt ist, welches mit dem Schlüssel und dem Schließzylinder um die geometrische Achse des Schließzylinders drehbar ist, daß vor oder hinter dem Schichtmagnetelement mit Abstand voneinan­ der die beiden Hallsensoren, einer als Ent- und Ver­ riegelungssensor, der andere als Diebstahlsiche­ rungssensor, angeordnet sind, und zwar so, daß in der Funktionsstellung "Ausgangsstellung" das Schichtmagnetelement beide Hallsensoren ab­ deckt, daß in den Funktionsstellungen "Ent- oder Verriegelungsstellung" einerseits oder "Diebstahl­ sicherungsstellung" anderseits das Schichtmagnet­ element lediglich einen der Hallsensoren abdeckt, daß das Schichtmagnetelement in der "Ausgangs­ stellung" in Verbindung mit den beiden Hallsenso­ ren wie ein Mitte-Null-Schalter wirkt, und daß der Diebstahlsicherungssensor eine in bezug auf die magnetische Feldstärke niedrigere Schaltschwelle aufweist als der Ent- und Verriegelungssensor und dadurch bei einem sich annähernden Fremdmagne­ ten anspricht, bevor der Ent- und Verriegelungssen­ sor anspricht.

2. Kraftfahrzeugtürverschluß mit Schloßsystem und Schließsystem, bei dem das Schließsystem ei­ nen mechanischen Schließzylinder aufweist, dem ein mechanischer Schlüssel zugeordnet ist, bei dem der Schließzylinder drei Funktionsstellungen, eine mittlere Ausgangsstellung, einerseits von der Aus­ gangsstellung eine Ent- und Verriegelungsstellung und andererseits von der Ausgangsstellung eine Diebstahlsicherungsstellung aufweist, die mit Hilfe des Schlüssels einstellbar sind, und mit einer mit dem Schließzylinder mechanisch verbundenen, auf eine Auswerteelektronik arbeitenden Einrichtung zur Abfrage der Funktionsstellungen des Schließ­ zylinders, die zumindest zwei Hallsensoren und ein Schalterbetätigungselement aufweist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Schalterbetätigungselement als ein bogenförmiges Schichtmagnetelement aus­ geführt ist, welches mit dem Schlüssel und dem Schließzylinder um die geometrische Achse des Schließzylinders drehbar ist, daß vor oder hinter dem Schichtmagnetelement mit Abstand voneinan­ der die beiden Hallsensoren, einer als Ent- und Ver­ riegelungssensor, der andere als Diebstahlsiche­ rungssensor, angeordnet sind, und zwar so, daß in der Funktionsstellung "Ausgangsstellung" das Schichtmagnetelement beide Hallsensoren ab­ deckt, daß in den Funktionsstellungen "Ent- oder Verriegelungsstellung" einerseits oder "Diebstahl­ sicherungsstellung" anderseits das Schichtmagnet­ element lediglich einen der Hallsensoren abdeckt, daß das Schichtmagnetelement in der "Ausgangs­ stellung" in Verbindung mit den beiden Hallsenso­ ren wie ein Mitte-Null-Schalter wirkt, und daß das Schichtmagnetelement im Bereich des Ent- und Verriegelungssensors eine größere Schichtdicke und dadurch eine größere Magnetfeldstärke auf­ weist als im Bereich des Diebstahlsicherungssen­ sors.

3. Kraftfahrzeugtürverschluß nach einem der An­ sprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Diebstahlsicherungssensor näher an dem Schließ­ zylinder angeordnet ist als der Ent- oder Verriege­ lungssensor und das Schichtmagnetelement ent­ sprechend zugeordnet ist.

4. Kraftfahrzeugtürverschluß nach einem der An­ sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schichtmagnetelement als ein Kreisbogensegment ausgeführt ist, welches um die verlängerte Achse des Schließzylinders schwenkbar ist.

5. Kraftfahrzeugtürverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schichtmagnetelement als Ausschnitt aus einem Zylindermantel ausgeführt ist, welcher um die verlängerte Achse des Schließzylinders schwenkbar ist.