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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Schlüssel mit einem einklappbaren
Schlüsselbart.
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Sie
findet insbesondere bei einem Kraftfahrzeugschlüssel Anwendung, der beispielsweise
dazu vorgesehen ist, Klappen des Fahrzeugs zu verriegeln oder zu
entriegeln, eine Diebstahlsicherung und einen Anlasser des Fahrzeugs
zu steuern, usw.
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Aus
dem Stand der Technik und insbesondere aus der
WO 01/38673 ist bereits ein Schlüssel bekannt,
vom Typ mit:
- – einem Körper,
- – einem
Schlüsselbart,
der im Körper
so angebracht ist, dass er zwischen einer Verwendungsstellung und
einer im Körper
eingezogenen Stellung beweglich ist, und
- – einem
Organ zum Antreiben des Schlüsselbarts, das
im Körper
beweglich angebracht ist.
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Der
Schlüsselbart
des im oben genannten Dokument beschriebenen Schlüssels ist
insbesondere unter der Einwirkung einer auf das Antriebsorgan einwirkenden
Feder translatorisch im Körper
beweglich. Die Energie, die erforderlich ist, um den Schlüsselbart
von seiner eingezogenen Stellung in seine Verwendungsstellung zu
bewegen, wird von der Feder bereitgestellt. Die Energie, die erforderlich
ist, um den Schlüsselbart
von seiner Verwendungsstellung in seine eingezogene Stellung zu
bewegen, wird vom Benutzer bereitgestellt, der entgegen der Rückstellkraft
der Feder auf den Schlüsselbart
einwirkt.
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Das
Ziel der Erfindung liegt darin, einen Schlüssel des oben genannten Typs
vorzuschlagen, der mit einfachen und zuverlässigen Mitteln zum Antreiben
des Schlüsselbarts
versehen ist, mit denen insbesondere vermieden wird, dass der Benutzer
auf den Schlüsselbart
einwirken muss, um ihn von seiner Verwendungsstellung in seine eingezogene
Stellung zu bewegen.
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Ein
derartiger Schlüssel
ist auch in der Patentschrift
BE
1 005 309 beschrieben.
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Zu
diesem Zweck ist der Gegenstand der Erfindung ein Schlüssel der
vorgenannten Art, wie in Anspruch 1 angegeben ist.
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Gemäß Merkmalen
verschiedener Ausführungsformen
dieses Schlüssels:
- – weist
die Drehwelle des Zahnritzels ein erstes Ende zur Verbindung mit
dem Schlüsselbart
und ein zweites Ende zur Führung
auf, welches mit im Körper
angeordneten Mitteln zur translatorischen Führung zusammenwirkt;
- – bildet
das Antriebsorgan einen Steuerschieber, der so im Körper angebracht
ist, dass er zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung, die
der Verwendungsstellung bzw. der eingezogenen Stellung des Schlüsselbarts
entsprechen, translatorisch beweglich ist;
- – ist
das Antriebsorgan über
eine Zapfenverbindung, deren Achse im Wesentlichen senkrecht zur
Richtung der Translationsbewegung des Antriebsorgans verläuft, mit
der beweglichen Zahnstange verbunden, wobei diese Zapfenverbindung,
wenn sich das Antriebsorgan in seiner ersten Stellung befindet,
das Kippen dieses Antriebsorgans zwischen einer Stellung, in der
es auf im Körper
angeordnete Mittel zur translatorischen Führung des Antriebsorgans ausgerichtet
ist, und einer geklemmten Stellung gestattet, welche die translatorische
Verlagerung des Antriebsorgans verhindert und in der dieses Antriebsorgan
an einem im Körper
ausgebildeten Klemmanschlag anliegt;
- – kann
das Antriebsorgan durch Überschreiten
eines Totpunkts, der durch eine bistabile Feder, die das Antriebsorgan
und den Körper
verbindet, gebildet ist, zwischen seiner ersten und seiner zweiten
Stellung bewegt werden;
- – stellt
die bistabile Feder das Antriebsorgan in seine geklemmte Stellung
zurück,
wenn sich das Antriebsorgan in seiner ersten Stellung befindet;
- – ist
das Antriebsorgan ein Elektromotor;
- – kann
der Schlüsselbart
im Körper
translatorisch bewegt werden.
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Die
Erfindung wird beim Lesen der nachfolgenden Beschreibung, die lediglich
beispielhaft und mit Bezugnahme auf die Zeichnungen angegeben ist,
besser ersichtlich. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Schlüssels gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung;
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2 eine
perspektivische Explosionsansicht des in 1 dargestellten
Schlüssels;
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3 und 4 perspektivische
Ansichten des in 1 dargestellten Schlüssels, wobei
sich der Schlüsselbart
in seiner Verwendungsstellung bzw. in seiner eingezogenen Stellung
befindet und in diesen Figuren ein Teil des Schlüsselkörpers fehlt, um einen visuellen
Zugang zum Inneren des Körpers
zu ermöglichen;
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5 eine
perspektivische Ansicht des Teils des Schlüsselkörpers, der in den 3 und 4 fehlt;
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6 bis 8 perspektivische
Ansichten eines Teils des Schlüssels,
die einen das Antriebsorgan bildenden Schieber in verschiedenen
Verwendungsstellungen zeigen;
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9 eine
schematische Ansicht von Mitteln zur Untersetzung der Bewegung eines
Schlüssels gemäß einem
Beispiel, das keine Ausführungsform der
Erfindung ist;
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10 eine
schematische Ansicht von elektrischen Mitteln, die insbesondere
ein Antriebsorgan für
einen Schlüssel
gemäß einem
Beispiel, das keine Ausführungsform
der Erfindung ist, aufweisen.
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In
den 1 bis 8 ist ein Schlüssel gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung dargestellt, der mit dem allgemeinen Bezugszeichen 12 bezeichnet
ist. Dieser Schlüssel 12 ist
beispielsweise dazu vorgesehen, Kraftfahrzeugklappen zu verriegeln
oder zu entriegeln, eine Diebstahlsicherung und einen Anlasser dieses
Fahrzeugs zu steuern, usw.
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Der
Schlüssel 12 weist
einen Körper 14 und einen
Schlüsselbart 16 auf,
der auch Einsatzstück genannt
wird und insbesondere insgesamt lamellenförmig ist.
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Der
Körper 14 weist
eine Platte 18 auf, die mit einer ersten Fläche 18A und
einer zweiten Fläche 18B versehen
ist, welche eine erste Schale 20A bzw. eine zweite Schale 20B tragen.
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Die
erste Fläche 18A der
Platte begrenzt mit der ersten Schale 20A eine Aufnahme
für elektronische
Mittel, die beispielsweise dazu vorgesehen sind, Mittel zur Verrieglung
der Fahrzeugsklappen fernzusteuern. Diese elektronischen Mittel
werden über
herkömmliche
Knöpfe
B1 bis B3 gesteuert, die sich durch Öffnungen hindurch erstrecken,
welche in der ersten Schale 20A ausgebildet sind.
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In
den 2 bis 4 ist die zweite Fläche 18B der
Platte genauer gezeigt. Diese zweite Fläche 18B begrenzt zusammen
mit der zweiten Schale 20B (insbesondere in 5 gezeigt)
eine Aufnahme für den
Schlüsselbart 16 und
Mittel zum Antreiben dieses Schlüsselbarts 16,
die nachfolgend beschrieben sind.
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Der
Schlüsselbart 16 ist
im Körper 14 des Schlüssels so
angebracht, dass er zwischen einer Verwendungsstellung, wie in den 1 und 3 dargestellt,
und einer im Körper 14 (insbesondere
in die durch die zweite Schale 20B begrenzten Aufnahme)
eingezogenen Stellung, wie in 4 dargestellt, beweglich
ist.
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Der
Schlüsselbart 16 ist
dazu vorgesehen, mittels eines Organs 22, das im Körper 14 beweglich angebracht
ist, zwischen seiner Verwendungsstellung und seiner eingezogenen
Stellung angetrieben zu werden.
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Bei
der ersten Ausführungsform
der Erfindung bildet das Organ 22 zum Antreiben des Schlüsselbarts 16 einen
Steuerschieber, der so an der Platte 18 angebracht ist,
dass er zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung, die der
Verwendungsstellung bzw. der eingezogenen Stellung des Schlüsselbarts 16 entsprechen,
translatorisch beweglich ist.
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Der
Schlüsselbart 16 ist
einer Längsrille 23 zur
translatorischen Führung
angeordnet, die in der zweiten Fläche 18B der Platte
ausgebildet ist.
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Das
Antriebsorgan 22 ist über
Bewegungsuntersetzungsmittel 24 mit dem Schlüsselbart 16 verbunden.
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Es
ist anzumerken, dass die zweite Fläche 18B der Platte
eine erste, insgesamt längliche
Aufnahme 26, in der die Untersetzungsmittel 24 angeordnet
sind, und eine zweite Aufnahme 28 aufweist, in der das
Antriebsorgan 22 angeordnet ist.
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Die
erste Aufnahme 26 ist durch eine Schürze 30 begrenzt, die
einen Längsabschnitt 30L zur Trennung
der ersten Aufnahme 26 und der zweiten Aufnahme 28 aufweist.
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Die
zweite Aufnahme 28 ist durch einen Umfangsrand 18P der
Platte begrenzt, der durch eine Öffnung 32 unterbrochen
ist, mittels der diese zweite Aufnahme 28 mit dem Außenbereich
des Körpers 16 verbunden
ist. Diese Öffnung 32 bildet
einen Durchgang für
einen Betätigungsknopf 34,
der mit dem Antriebsorgan 22 fest verbunden ist.
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Die
Untersetzungsmittel 24 weisen eine bewegliche, mit dem
Antriebsorgan 22 verbundene Zahnstange 36, eine
feste, mit der zweiten Fläche 18B der
Platte fest verbundene Zahnstange 38 und ein gestuftes,
bewegliches Zahnritzel 40 auf, das mit einer Verzahnung
D1 mit kleinem Durchmesser, die mit der beweglichen Zahnstange 36 in
Eingriff ist, und mit einer Verzahnung D2 mit großem Durchmesser versehen
ist, welche mit der festen Zahnstange 38 in Eingriff ist.
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Das
Antriebsorgan 22 ist über
eine Zapfenverbindung, deren Achse im Wesentlichen senkrecht zur
Richtung der Translationsbewegung dieses Antriebsorgans 22 verläuft, mit
der beweglichen Zahnstange 36 verbunden.
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Die
Zapfenverbindung ist durch einen Querstift 42 gebildet,
der mit dem Antriebsorgan 22 fest verbunden und drehbar
in einer ein Lager bildenden Öse 44 angeordnet
ist, die mit der beweglichen Zahnstange 36 fest verbunden
ist. Die Öse 44 erstreckt sich
durch einen in der Trennwand 30L ausgebildeten Durchgang 46 hindurch,
so dass die erste Aufnahme 26 und die zweite Aufnahme 28 miteinander verbunden
werden.
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Es
ist anzumerken, dass die Trennwand 30L zur translatorischen
Führung
des Antriebsorgans 22 und der beweglichen Zahnstange 26 beiträgt. Es ist auch
anzumerken, dass der Umfangsrand 18P der Platte zur translatorischen
Führung
des Antriebsorgans 22 beiträgt.
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Das
gestufte Zahnritzel 40 ist frei drehbar an einer Welle 48 angebracht,
die in 2 genau dargestellt ist und deren Achse orthogonal
zur Richtung der Translationsbewegung des Schlüsselbarts 16 verläuft. Diese
Welle 48 weist ein erstes Ende 48A zur Verbindung
mit dem Schlüsselbart 16 auf,
das in eine entsprechende, in diesem Schlüsselbart 16 ausgebildete Öffnung 50 eingefügt ist.
Die Welle 48 weist auch ein zweites Ende 48B zur
Führung
auf, das mit einer komplementären
Führungsrille 52 zusammenwirkt,
die in der Innenfläche
der zweiten Schale 20B ausgebildet ist (s. 5).
Es ist somit zu sehen, dass der Schlüsselbart 16 mit der
Welle 48 verbunden ist, um die das gestufte Zahnritzel 40 frei
drehbar angebracht ist.
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Die
Verlagerungen des Antriebsorgans 22 und der beweglichen
Zahnstange 36 sind in an sich bekannter Weise durch Endstellungsanschläge begrenzt,
die an der zweiten Fläche 18B der
Platte ausgebildet sind. Die Verlagerungen des gestuften Zahnritzels 14 insbesondere
in Bezug auf die feste Zahnstange 38 sind durch die Enden
der ersten Aufnahme 26 eingeschränkt, welche durch die Schürze 30 begrenzt
sind.
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Mit
Bezugnahme auf die 6 bis 8 ist zu
sehen, dass das Antriebsorgan 22 durch Überschreiten eines Totpunkts,
der durch eine bistabile Feder 54, die das Antriebsorgan 22 und
die Platte 18 verbindet, gebildet ist, zwischen seiner
ersten Stellung, wie in 6 dargestellt, und seiner zweiten Stellung,
wie in 8 dargestellt, bewegt werden kann. Diese Feder 54,
die beispielsweise klammerförmig
ist, weist einen ersten Schenkel 54A, der in eine in der
Platte 18 ausgebildete Einkerbung 56 eingesetzt
ist, und einen zweiten Schenkel 54B auf, der in einer quer
verlaufenden (Öffnung 58 angeordnet ist,
welche im Antriebsorgan 22 ausgebildet ist.
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Die
durch den Zapfen 42 und die Öse 44 gebildete Zapfenverbindung
ermöglicht
das Kippen des Antriebsorgans 22 zwischen den beiden in 6 bzw.
in 7 dargestellten Stellungen, wenn sich dieses Antriebsorgan 22 in
seiner ersten Stellung befindet (der Schlüsselbart 16 ist in
der Verwendungsstellung).
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Die
in 6 dargestellte Stellung entspricht einer geklemmten
Stellung des Antriebsorgans 22, die die translatorische
Verlagerung dieses Antriebsorgans 22 entlang von Mitteln
zur translatorischen Führung
verhindert, welche durch die Trennwand 30L und die Umfangswand 18P der
Platte gebildet sind. Das Antriebsorgan 22 liegt nämlich an
einem Klemmanschlag 60 an, der in der Platte 18 und
insbesondere in der Trennwand 30L ausgebildet ist.
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Die
in 7 dargestellte Stellung entspricht einer Stellung,
in der das Antriebsorgan 22 auf die Mittel zur translatorischen
Führung
ausgerichtet ist, die durch die Trennwand 30L und die Umfangswand 18P der
Platte gebildet sind.
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Bezugnehmend
auf 6 ist anzumerken, dass die bistabile Feder 54 das
Antriebsorgan 22 in seine geklemmte Stellung zurückstellt,
wenn sich dieses Antriebsorgan 22 in seiner ersten Stellung
befindet (der Schlüsselbart 16 ist
in der Verwendungsstellung).
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Nachfolgend
werden die mit der Erfindung zusammenhängenden Hauptaspekte der Funktionsweise
des Schlüssels 12 beschrieben.
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Der
Schlüsselbart 16 des
Schlüssels
befindet sich zunächst
in seiner Verwendungsstellung, wie in den 1, 3 und 6 dargestellt.
In Bezug auf seine Translationsbewegung befindet sich das Antriebsorgan 22 in
seiner ersten, der Verwendungsstellung des Schlüsselbarts 16 entsprechenden
Stellung. In Bezug auf seine Kippbewegung um die geometrische Achse,
die durch den Zapfen 42 und die Öse 44 gebildet ist,
befindet sich das Antriebsorgan 22 in seiner geklemmten
Stellung, in der die unerwünschte
translatorische Verlagerung dieses Antriebsorgans 22 und
somit des Schlüsselbarts 16 verhindert
ist.
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Um
den Schlüsselbart 16 in
den Körper 14 des
Schlüssels
einzuziehen, drückt
der Benutzer zunächst
gegen die Rückstellkraft
der Feder 54 auf das Antriebsorgan 22, so dass
dieses Organ 22 in seine Stellung gekippt wird, in der
es auf die Mittel zur translatorischen Führung 30L, 18P ausgerichtet
ist, wie in 7 dargestellt.
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Der
Benutzer drückt
dann das Antriebsorgan 22 translatorisch in seine zweite,
der eingezogenen Stellung des Schlüsselbarts 16 entsprechende
Stellung, wie in den 4 und 8 dargestellt
ist.
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Bei
dieser translatorischen Verlagerung nimmt das Organ 22 die
bewegliche Zahnstange 36 in die gleiche Richtung mit. Die
Verlagerung der beweglichen Zahnstange 36 treibt das gestufte
Zahnritzel 40 an, das auf den Zahnstangen 36, 38 rollt.
Das Organ 22, die bewegliche Zahnstange 36 und
das Zahnritzel 40 verlagern sich translatorisch in die
gleiche Richtung. Die Verlagerung des Zahnritzels 40 in eine
zur Richtung der beweglichen Zahnstange 36 entgegengesetzte Richtung
wird nämlich
durch die Schürze 30 verhindert,
die einen translatorischen Endstellungsanschlag für das Zahnritzel 40 bildet
(s. 3).
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Unter
Berücksichtigung
der unterschiedlichen Durchmesser der Verzahnungen D1, D2, die mit der
beweglichen Zahnstange 36 bzw. mit der festen Zahnstange 38 in
Eingriff sind, wird die Verlagerung des Schlüsselbarts 16 in Bezug
auf diejenige des Antriebsorgans 22 in einem Verhältnis untersetzt,
das vom Verhältnis
der Durchmesser der Verzahnungen D1, D2 abhängig ist.
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Wenn
der Benutzer den Schlüsselbart 16 erneut
in die Verwendungsstellung bringen möchte, verlagert er das Antriebsorgan 22 translatorisch
in eine zur oben beschriebenen Richtung entgegengesetzte Richtung
in seine erste Stellung, wie in 6 dargestellt,
in der sich dieses Antriebsorgan 22 unter der Wirkung der
elastischen Rückstellwirkung
der Feder 54 automatisch in die geklemmte Stellung bewegt.
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Die 9 und 10 betreffen
jeweils einen Schlüssel
gemäß Beispielen,
die keine Ausführungsformen
der Erfindung sind. In diesen Figuren sind Elemente, die denjenigen
aus den 1 bis 8 ähnlich sind,
mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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In 9 sind
schematisch Bewegungsuntersetzungsmittel 24 für den Schlüssel gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung dargestellt.
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In
diesem Fall sind die Untersetzungsmittel 24 fluidische,
insbesondere hydraulische Untersetzungsmittel.
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Die
Bewegungsuntersetzungsmittel 24 weisen eine gestufte hydraulische
Kammer 60 auf, die Untersetzungskammer genannt wird und
ein Ende 60A mit großem
Querschnitt aufweist, in dem ein Kolben 62 mit großem Durchmesser
gleitet, sowie ein Ende 60B mit kleinem Querschnitt, in
dem ein Kolben 64 mit kleinem Querschnitt gleitet.
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Der
Kolben 62 mit großem
Durchmesser ist mit dem Antriebsorgan 22 verbunden. Der
Kolben 64 mit kleinem Durchmesser ist beispielsweise über eine
nachgiebige Verbindung, wie etwa ein Kabel 66, mit dem
Schlüsselbart 16 verbunden.
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Alternativ
könnte
der Kolben 64 mit kleinem Durchmesser durch ein Ende des
Schlüsselbarts 16 gebildet
sein.
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Die
Untersetzungskammer ist vorzugsweise durch Formen im Körper 14 des
Schlüssels
ausgebildet.
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Bei
diesem Beispiel hängt
das Bewegungsuntersetzungsverhältnis
vom Verhältnis
der Oberflächen
des Kolbens 62 mit großem
Querschnitt und des Kolbens 64 mit kleinem Querschnitt
ab.
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In 10 sind
schematisch elektrische Mittel für
den Schlüssel
des zweiten Beispiels dargestellt. Diese elektrischen Mittel weisen
insbesondere einen Elektromotor auf, der das Antriebsorgan 22 bildet. Die
Welle dieses Elektromotors 22 ist in an sich bekannter
Weise mit der beweglichen Zahnstange 44 verbunden.
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Der
Elektromotor 22 wird beispielsweise über einen der Betätigungsknöpfe B1 bis
B3 angesteuert. Somit kann der Knopf B1 beispielsweise sowohl zur
Steuerungseinrichtung des Elektromotors 22 als auch zur
Fernsteuerungseinrichtung mindestens eines Organs des Fahrzeugs,
wie etwa eines Organs zur Verrieglung einer Klappe dieses Fahrzeugs,
gehören.
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Der
Elektromotor 22 und der Betätigungsknopf B1 sind mit herkömmlichen,
vom Körper 14 getragenen
elektronischen Mitteln 68 verbunden, die eine Unterscheidung
zwischen einer Steuerungseinrichtung des Elektromotors 22 und
einer Fernsteuerungseinrichtung des Kraftfahrzeugorgans durch Erkennung
der Dauern der Druckbetätigungen
oder der Abfolgen der Druckbetätigungen
ermöglichen,
die auf den Betätigungsknopf
B1 ausgeübt
werden.
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Alternativ
kann der Elektromotor 22 über einen für diesen Motor 22 spezifischen
Betätigungsknopf
gesteuert werden.
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Der
Körper 14 des
Schlüssels
ist gegebenenfalls mit Sensoren 70, 72, insbesondere
mit Halleffekt-Sensoren zur Erfassung der Endstellung des Schlüsselbarts 16 versehen.
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Zu
den Vorteilen der Erfindung ist anzumerken, dass diese es mit einfachen
und zuverlässigen Mitteln
ermöglicht,
den Schlüsselbart 16 zwischen der
Verwendungsstellung und der eingezogenen Stellung anzutreiben, und
dabei ins besondere vermieden wird, dass der Benutzer auf diesen
Schlüsselbart
einwirken muss.