-
Technischer Hintergrund
der Erfindung
-
Technisches Gebiet
-
Die
Erfindung betrifft eine Schlüssel-Schloß-Vorrichtung zur Verwendung
in Fahrzeugen, insbesondere bezieht sie sich auf eine Schlüssel-Schloß-Vorrichtung,
welche die unerlaubte Benutzung eines duplizierten oder gefälschten
Schlüssels
verhindern kann.
-
Beschreibung
des Standes der Technik
-
Bislang
wurden verschiedene Vorrichtungen zur Diebstahlsicherung für Automobile
vorgeschlagen. Bekannt war eine Schlüssel-Schloß-Vorrichtung für ein Fahrzeug
mit einem Aufbau, wie er beispielsweise in der japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 15141/1992 beschrieben ist. Bei der vorgeschlagenen Vorrichtung
sind sowohl auf einem Schlüssel
als auch auf einem Schließzylinder,
der auf einer Fahrzeugkarosserie zum Betrieb eines Zündschlosses angebracht
ist, Spulen angebracht. Beim Einführen des Schlüssels in
den Schließzylinder
wird zwischen beiden Spulen ein magnetischer Kreis hergestellt, wobei
elektrische Signale zwischen den Spulen gesendet und empfangen werden,
um zu entscheiden, ob der eingeführte
Schlüssel
authentisch ist oder nicht.
-
Bei
dieser bekannten Vorrichtung wird ein von den Spulen des Schließzylinders
erzeugtes Funksignal von den Spulen des Schlüssels empfangen und in eine
elektrische Leistung umgewandelt, die ein kodiertes Signal erzeugt.
Da eine Schlüssel-Schloß-Vorrichtung
mit einem solchen Aufbau keine Stromquelle auf dem Schlüssel benötigt, können Größe und Kosten
der Vorrichtung vermindert werden. Bei der Schlüssel-Schloß-Vorrichtung mit dem oben
beschriebenen Aufbau ist es jedoch immer noch wünschenswert, daß die Effektivität der Umwandlung
des Funksignals in elektrische Leistung so hoch wie möglich ausgestaltet
wird.
-
Des
Weiteren sind bei der Schlüssel-Schloß-Vorrichtung mit dem
oben beschriebenen Aufbau die auf dem Schlüssel vorgesehenen Spulen um
einen spindelförmigen
Kern gewickelt, der zwischen Schlüsselschaft und Griffbereich
des Schlüssels
eingegliedert ist und bei Einführen
des Schlüssels
in den Schließzylinder
an zwei Stellen mit einem Ringkern für die auf dem Schließzylinder
vorgesehenen Spulen in Berührung
gebracht wird, um einen magnetischen Kreis herzustellen. Bei diesem
Aufbau ist es schwierig, den Schlüsselschaft und den Griffbereich
mit hoher Festigkeit integral zu vereinigen, weil Schlüsselschaft
und Griffbereich durch den spindelförmigen Kern getrennt sind.
Wenn man beabsichtigt, für
den kombinierten Bereich hinreichende Festigkeit und Steifheit sicherzustellen,
gibt es das Problem, daß die
Größe des Griffbereichs
ausgedehnt oder die Montage der Spulen aufwendig wird.
-
Ferner
ist es bei der Schlüssel-Schloß-Vorrichtung
mit dem oben beschriebenen Aufbau wünschenswert, daß man bei
der Montage der Spulen leicht die angestrebte Genauigkeit erreicht,
weil die Intensität
der durch magnetische Kopplung zwischen den Spulen induzierten Funksignale
stark von der Lagegenauigkeit zwischen Schlüssel- und Zylinderspulen beim
Einführen
des Schlüssels
in den Schließzylinder
abhängt.
Es ist weiter wünschenswert,
daß der Aufbau
so kompakt wie möglich
gestaltet werden kann, weil die Spulen und anderen wichtigen Bauteile in
einem beschränkten
engen Raum eingebaut sind.
-
DE 43 17 119 A1 ,
nach dem Prioritätstag
dieser Anmeldung veröffentlicht,
offenbart eine Schlüssel-Schloß-Vorrichtung nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein Halteglied mit einer Gehäuseöffnung für das Signalsende-
und -empfangsmittel ist nicht offenbart.
-
Aufgabe der
Erfindung
-
Im
Hinblick auf die vorstehenden Probleme im Stand der Technik ist
es eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schlüssel-Schloß-Vorrichtung
bereitzustellen, welche die Größe der Vorrichtung
vermindern und die Effizienz der Umwandlung eines Funksignals in
elektrische Leistung verbessern kann.
-
Eine
andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Schlüssel-Schloß-Vorrichtung
anzugeben, die so angepaßt
ist, daß die
Festigkeit des Schlüssels
verbessert werden kann, ohne den Griffbereich des Schlüssels zu
vergrößern oder die
Montage der Signalsende- und -empfangsmittel zu erschweren.
-
Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schlüssel-Schloß-Vorrichtung
anzugeben, mit der leicht eine angestrebte Montagegenauigkeit der
Spulen er reicht werden kann und mit der diese in einen kompakten
Aufbau eingegliedert werden können.
-
Zusammenfassung
der Erfindung
-
Erfindungsgemäß wird die
vorstehende Hauptaufgabe gelöst
durch Bereitstellung einer Schlüsselschloss-Vorrichtung gemäß den Merkmalen
des Anspruchs. Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind im Unteranspruch
definiert.
-
Weil
bei diesem Aufbau beide gewendelten Antennen der auf dem Schließzylinder
bzw. dem Schlüssel
vorgesehenen Signalsende/empfangsmittel koaxial zueinander gelegen
sind und die von ihnen durch magnetische Kopplung erzeugten magnetischen
Flüsse
auf der gemeinsamen Achsenlinie zwischen beiden Antennen fließen, so
daß die
Effizienz der Umwandlung von Radiowellen in elektrische Leistung
verbessert werden kann.
-
Ferner
wird die Integrität
und die Steifigkeit des Griffabschnitts am Schlüsselschaft verstärkt, wenn
das Signalsende/empfangsmittel im Hohlraum untergebracht ist, der
durch Ausnehmen eines Abschnitts des Schlüsselrohlings gebildet wird.
-
Erfindungsgemäß wird eine
weitere Aufgabe durch Bereitstellung einer Schlüssel-Schloß-Vorrichtung nach Anspruch
3 gelöst.
-
Weil
bei diesem Aufbau das auf dem Schlüssel vorgesehene Signalsende/empfangsmittel
im Inneren des Halteglieds untergebracht ist, können äußere Kräfte, die auf das Signalsende/empfangsmittel einwirken
können,
vermindert und die Effizienz bei der Montage des Schlüssels verbessert
werden.
-
Ein
weiteres Beispiel einer Schlüssel-Schloß-Vorrichtung umfaßt:
ein
auf dem Schlüssel,
der einen Schlüsselschaft
und einen Griffabschnitt aufweist, vorgesehenes Signalsende/empfangsmittel
und
ein auf dem Schließzylinder
vorgesehenes Signalsende/empfangsmittel, wobei
Funksignale
gegenseitig zwischen beiden Signalsende/empfangsmitteln beim Einführen des
Schlüssels in
den Schließzylinder
gesendet und empfangen werden, um zu beurteilen, ob der Schlüssel echt
ist, wobei
das auf dem Schließzylinder vorgesehene Signalsende/empfangsmittel
eine koaxial um den Schließzylinder
gewundene Spulenantenne aufweist und
die auf dem Schließzylinder
vorgesehene Spulenantenne des Signalsende/empfangsmittels in einem Deckelglied
umspritzt (insert molded) ist, das an einer Stirnseite des Zylinderschlosses
koaxial mit der Achsenlinie für
das Einführen
des Schlüssels
angebracht ist.
-
Die
Spulenantenne des Signalsende/empfangsmittels kann auf dem Schließzylinder,
auf einen Spulenkörper
gewunden, vorgesehen sein, an dem geerdete Enden von Anschlußstiften
für einen
Stecker befestigt sind, und Spulenantenne, Spulenkörper und
Stecker können
einstückig
mit dem Gehäuseglied
ausgebildet sein.
-
Mit
diesem Aufbau wird die Lagegenauigkeit der Spule bezüglich des
Schlüssellochs
verbessert und der Spulenabschnitt kann zuverlässig geschützt werden, weil die gewendelte
Antenne der auf dem Schließzylinder
vorgesehenen Signalsende- und -empfangsmittel in dem am Umfang des
Schlüssellochs
des Schließzylinders
angebrachten Abdeckglied umspritzt (insert molded) ist. Insbesondere kann
der Aufbau vereinfacht und kompakt gemacht werden, weil die Spulen
um den Kern gewickelt sind, an dem die Fußpunktenden (base ends) der
Anschlußstifte
(connecting pins) für
die Armatur (connector) befestigt und zusammen mit dem Kern umspritzt
sind und die Armatur für
die Anschlußstifte
integral unter Bildung des Abdeckglieds geformt ist.
-
Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
-
1 ist
eine teilweise geschnittene Vorderansicht eines Hauptabschnitts
einer erfindungsgemäßen Schlüssel-Schloß-Vorrichtung;
-
2 ist
ein Prinzipschaltbild einer erfindungsgemäßen Schlüssel-Schloß-Vorrichtung;
-
3 ist
ein Querschnitt entlang der Geraden III-III in 1;
-
4 ist
ein Querschnitt entlang der Geraden IV-IV in 1;
-
5 ist
eine perspektivische Explosionsansicht eines Hauptabschnitts der
erfindungsgemäßen Schlüssel-Schloß-Vorrichtung;
-
6 ist
eine Ansicht entsprechend 1 und zeigt
eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform;
-
7 ist
ein Querschnitt entlang der Geraden VII-VII;
-
8 ist
eine teilweise geschnittene Vorderansicht eines Hauptabschnitts
eines Schlüssels
und veranschaulicht eine dritte erfindungsgemäße Ausführungsform;
-
9 ist
ein Querschnitt entlang der Geraden IX-IX in 8;
-
10 ist
eine teilweise geschnittene Vorderansicht eines Hauptabschnitts
eines Schlüssels und
veranschaulicht eine vierte erfindungsgemäße Ausführungsform;
-
11 ist
ein Querschnitt entlang der Geraden XI-XI in 10;
-
12 ist
eine teilweise geschnittene Vorderansicht eines Hauptabschnitts
eines Schlüssels und
veranschaulicht eine fünfte
erfindungsgemäße Ausführungsform;
-
13 ist
ein Querschnitt entlang der Geraden XIII-XIII in 12;
-
14 ist
eine quergeschnittene Vorderansicht eines Hauptabschnitts einer
Schlüssel-Schloß-Vorrichtung
und veranschaulicht eine sechste erfindungsgemäße Ausführungsform;
-
15 ist
eine perspektivische Ansicht eines Spulenkernelements, das in der
in 14 gezeigten Ausführungsform verwendet wird und
-
16 ist
eine Seitenansicht des in 15 gezeigten
Abdeckglieds mit umspritzten Spulen.
-
Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
-
Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun eingehender mit Bezug auf
die beigegebenen Zeichnungen erläutert.
-
1 ist
eine Vorderansicht und veranschaulicht einen Hauptabschnitt einer
erfindungsgemäßen Schlüssel-Schloß-Vorrichtung
zur Verwendung in einem Automobil. In 1 umfaßt ein zur
Betätigung
des Zündschlosses
verwen deter Schlüssel 1 einen
Schlüsselschaft 4 und
einen als damit integrierten Schlüsselrohling gebildeten Griffabschnitt 5.
Der Schlüsselschaft 4 ist
zum Einführen
in das Schlüsselloch 3a des
an der Lenksäule
oder am Zylindergehäuse 2 angebrachten
Schließzylinders 3 angepaßt. Der
Griffabschnitt 5 ist durch Umspritzen des Schlüsselrohlingabschnitts 4a gebildet.
-
In
gleicher Weise wie beim bekannten Zündschalter für Automobile
hat der Schließzylinder 3 eine "LOCK"-Stellung zur Fixierung
des Lenkrads, eine "OFF"-Stellung zum Abschalten
der Zündung,
eine "ACC"-Stellung, um den
Betrieb diverser im Auto angebrachter Einrichtungen zu ermöglichen,
eine "ON"-Stellung zum Einschalten
des Zündschalters und
eine "ST"-Stellung zum Betätigen des
Anlassers. Der Schließzylinder 3 ist
mit einem (nicht gezeigten) mechanischen Kontakt, der entsprechend
der Rotationslage des Schlüssels 1 geöffnet oder
geschlossen wird und mit einem in die Lenksäule eingreifenden Schließmechanismus
verbunden.
-
Die
Schlüssel-Schloß-Vorrichtung
ist eingerichtet für
das Senden und Empfangen von Funksignalen zwischen dem Schließzylinder 3 und
dem Schlüssel 1,
wenn der Schlüssel 1 in
den Schließzylinder 3 eingeführt und
in die "ON"-Stellung gedreht wird,
für den
Vergleich eines vom Schlüssel 1 erzeugten
Codesignals mit einem vorher in einem elektronischen Schaltkreis
des Automobils gespeicherten persönlichen Code und, wenn die
Codes miteinander übereinstimmen,
für das
Entscheiden, daß der Schlüssel authentisch
ist, um den Betrieb des Motors freizugeben. Als Mittel für diesen
Zweck sind Zylinderspulen 6 so angeordnet, dass sie den
Schließzylinder 3 außen und
koaxial an der frontseitigen Einlaßöffnung des Schlüssellochs 3a umgeben,
während
am Griffabschnitt 5 des Schlüssels 1 ein Transponder 7 angebracht
ist, wodurch Funksignale zwischen des Zylinderspulen 6 und
dem Transponder 7 gesendet/empfangen werden.
-
Wie
in 2 gezeigt, umfasst der Transponder 7 als
auf dem Schlüssel 1 vorgesehenes
Signalsende- und -empfangsmittel eine gewendelte Antenne 7a,
einen mit der Antenne 7a elektrisch verbundenen Sende/Empfangskreis 7b und
einen mit dem Sende/Empfangskreis 7b verbundenen elektronischen
Schaltkreis, etwa einen IC-Chip 7c. Der Transponder 7 ist
in ein an beiden Enden in abgerundeter Form (siehe 5)
geschlossenes Glasrohr eingegliedert. Der Kontroller 8 ist
mit den Zylinderspulen 6 als Teil der auf der Fahrzeugkarosserie
vorgesehenen Signalsende- und -empfangsmittel verbunden und weist
im Inneren einen mit den Zylinderspulen 6 elektrisch verbundenen
Sende/Empfangskreis 8a, einen mit dem Sende/Empfangskreis
verbundenen Steuerkreis 8b und einen mit dem Steuerkreis 8b verbundenen
Speicherkreis 8c auf. Außerdem ist der Steuerkreis 8b mit
einem Schalter SW zur Erkennung der ON-Stellung verbunden, der mit
dem Schließzylinder 3 operativ
verbunden ist.
-
In
der so aufgebauten Schlüssel-Schloß-Vorrichtung
wird, wenn der Schlüsselschaft 4 in
das Schlüsselloch 3a des
Schließzylinders 3 eingeführt und
in die "ON"-Stellung gedreht
wird, das Schließen des
Schalters SW für
die Erkennung der ON-Stellung vom Steuerkreis 8b erkannt.
Dieser betätigt
den Kontroller 8 und von den Zylinderspulen 6 wird
eine Funkwelle mittels des Sende/Empfangskreises 8a ausgesandt.
Wenn die gewendelte Antenne 7a im Transponder 7 die
Funkwellen empfängt,
wird durch elektromagnetische Induktion in der Antenne 7a eine Leerlaufspannung
induziert. Diese elektrische Kraft wird in einen Gleichstrom umgewandelt
und an den Sende/Empfangskreis 7b und an den IC-Chip 7c abgegeben,
wodurch beide Kreise 7b und 7c betätigt werden.
Dann sendet die Antenne 7a ein Funksignal entsprechend
einem vorher im IC-Chip 7c gespeicherten internen Code.
-
Wenn
die Zylinderspulen 6 das von der Antenne 7a gesendete
Signal mit dem internen Code empfangen, wird dieses mittels des
Sende/Empfangskreises 8a in den Steuerkreis 8b eingespeist. Dieser
vergleicht das Interncodesignal von der Antenne 7a mit
einem vorher im Speicherkreis 8c gespeicherten persönlichen
Code. Wenn der interne Code mit dem persönlichen Code übereinstimmt, wird
dann ein Genehmigungssignal vom Kontroller 8 an den nicht
gezeigten Motorsteuerkreis ausgegeben, um den Betrieb des Motors
freizugeben. Der Motorsteuerkreis hat beispielsweise die Funktion,
einen Anlasserkreis, einen Treibstoffkreis oder einen Zündkreis
zu betätigen.
Wenn die Codes nicht miteinander übereinstimmen, wird andererseits
der Betrieb des Motors nicht freigegeben.
-
Obwohl
es ausreichen mag, daß der
freigegebene Zustand des Motors zumindest bis zum Herausziehen des
Schlüssels 1 wirksam
bleibt, kann andererseits dieser Zustand auch eine gewisse Zeit nach
dem Herausziehen des Schlüssels 1 oder
bis zum Verschließen
einer Tür
des Autos, nachdem der Fahrer ausgestiegen ist, aufrechterhalten
werden. Dies nützt
beim Einsparen elektrischer Energie, weil beispielsweise beim Neustarten
nach Herausziehen des Schlüssels 1 kein
Codevergleich mehr durchgeführt
zu werden braucht.
-
An
einem Ende des Schlüsselschafts 4 des Schlüssels 1 ist
ein Schlüsselrohling 4a einstückig ausgebildet.
Der Schlüsselrohling 4a weist
eine größere Breite
auf, um das Ergreifen bei der Drehbetätigung des Schlüssels 1 zu
erleichtern. Ein Zwischenabschnitt des Schlüsselrohlings 4a ist
teilweise ausgehöhlt,
wodurch eine trapezförmige
Gehäuseöffnung 11 gebildet
wird, die sich zum Schlüsselschaft 4 hin
verjüngt.
Ein Halteglied 12 aus Kunstharz ist in dem durch die Gehäuseöffnung 11 begrenzten
Hohlraum untergebracht. Nahe beim Ende des Schlüsselrohlings 4a auf
der dem Schlüsselschaft 4 gegenüberliegenden
Seite ist ein längliches
Loch 9 zum Durchführen
eines Schlüsselbunds
angebracht.
-
Wie
in 3, die einen Querschnitt entlang der Geraden III-III
in 1 darstellt, und auch in 4, die einen
Querschnitt entlang der Geraden IV-IV in 1 darstellt,
gezeigt, besitzt das Halteglied 12 einen in der Gehäuseöffnung 11 untergebrachten Hauptabschnitt 12a und
Kragen 12b, die sich je seitlich auf einer Außenfläche (oberen
Außenfläche) des Hauptabschnitts 12a über den
seitlichen Rand 9 der Gehäuseöffnung 11 hinaus erstrecken.
In Längsrichtung
des Halteglieds 12 ist durch den Hauptabschnitt 12a des
Halteglieds 12 eine Halteöffnung 12c gebohrt,
in die der Transponder 7 eingesetzt werden kann. Die Halteöffnung 12c ist
so positioniert, daß sie mit
der Mittenachse des Schlüsselschafts 4 fluchtet, wenn
das Halteglied 12 in die Gehäuseöffnung 11 eingefügt ist.
-
Wie
am besten in 4 zu sehen sind an der Innenumfangsfläche der
Halteöffnung 12c axiale Wülste jeweils
an Positionen angebracht, die den Umfang in gleiche Teile (z. B.
in drei Teile) teilen. Der Wulst 12d ragt so weit hervor,
dass er den Transponder 7 durch die Elastizität des Materials
des Halteglieds 12 beim Einsetzen des Transponders 7 in
die Halteöffnung 12c (siehe
Pfeil A in 5) elastisch stützen kann.
-
Auch
sind mehrere senkrechte Wülste 12e an
geeigneten Stellen der Breitseite des Hauptabschnitts 12a des
Halteglieds 12 angebracht (z. B. je zwei Wülste auf
jeder Seite). Der Wulst 12e ragt so weit hervor, daß er den
Hauptabschnitt 12a durch die Elastizität des Materials des Halteglieds 12 beim
Einsetzen in die Gehäuseöffnung 11 (siehe
Pfeil B in 5) elastisch gegen die Innenfläche der
Gehäuseöffnung 11 stützen kann.
-
Bei
der Montage des Schlüssels 1 mit
dem oben beschriebenen Aufbau wird zunächst der Transponder 7 in
die Halteöffnung 12c des
Halteglieds 12 in Richtung des Pfeils A in 5 eingesetzt.
Dann wird durch die Wirkung der Wülste 12d der Transponder 7 in
der Halteöffnung 12c mit
Preßsitz
gehalten. Dann wird der den Transponder 7 haltende Hauptabschnitt 12a des
Halteglieds 12 in die Gehäuseöffnung 11 des Schlüsselrohlings 4a in Richtung
des Pfeils B in 5 mit dem Kragenabschnitt 12b nach
hinten eingesetzt. Dann wird der Hauptabschnitt 12a durch
die Wirkung der einzelnen Wülste 12e in
der Gehäuseöffnung 11 mit
Preßsitz gehalten.
In dieser Ausführungsform
wird die Lage der Kragen 12b so festgelegt, daß diese
an der obenliegenden Fläche
des Schlüsselrohlings 4a anliegen und
die Mittenachsen der Halteöffnung 12c und
des Schlüsselschafts 4 miteinander
fluchten. Wenn also das Halteglied 12 im Schlüsselrohling 4a eingebaut ist,
liegt die gewendelte Antenne 7a im Transponder 7 koaxial
mit dem Schlüsselschaft 4.
-
Wie
oben beschrieben, hat der Transponder 7 eine erhöhte Stoßfestigkeit
und ist vor äußeren Kräften geschützt, weil
er elastisch im Halteglied 12 gehalten wird und durch die
Wülste 12d von
der Innenumfangswand abgehoben ist. Der Transponder 7 kann
außerdem
im Griffabschnitt 5 sicher befestigt werden, weil diese
durch Umspritzen der Außenfläche des
Schlüsselrohlings 4a mit
Kunststoff gebildet wird, so dass Transponder 7 und Halteglied 12 abgedeckt
sind.
-
Wird
der so aufgebaute Schlüssel 1 in
das Schlüsselloch 3a des
Schließzylinders 3 eingeführt, dann
liegen die gewendelte Antenne 7a des Transponders 7 und
die Zylinderspulen 6 koaxial einander gegenüber. Werden
in einer Richtung durch die Mittenachse der gewendelten Antenne 7a magnetische Flüsse erzeugt,
dann kann die elektromagnetische Kopplung maximiert werden. Dementsprechend
ist diese Positionierung des Transponders 7 relativ zu den
Zylinderspulen 6 vorteilhaft hinsichtlich der Effizienz
der elektromagnetischen Umwandlung, wodurch die Funkwellenkommunikation
hinsichtlich der Zylinderspulen 6 befriedigend ausgeführt werden
kann.
-
6 ist
eine der 1 entsprechende Ansicht und
stellt eine zweite Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Schlüssel-Schloß-Vorrichtung
dar. 7 ist ein der 4 entsprechender
Querschnitt, wobei der ersten Ausführungsform entsprechende Teile
gleiche Bezugszeichen tragen, die nicht noch einmal erklärt werden.
-
In
der zweiten Ausführungsform
ist der integral mit dem Schlüsselschaft 4 geformte
Schlüsselrohling 4a so
lang, daß sein
freies Ende mit dem äußeren Ende
des Transponders 7 fluchtet. In der ersten Ausführungsform
war der Umfang des Transponders 7 vollständig von
der Gehäuseöffnung 11 umgeben.
In der zweiten Ausführungsform
wird jedoch ein Gehäuserücksprung 13 als
U-förmige
Konfiguration gebildet, die den Transponder 7 an drei Seiten
umgibt. Ein Halteglied 14 zum Halten des Transponders 7 wird
dann so ausgebildet, daß sein
Hauptabschnitt 14a eng im Gehäuserücksprung 13 sitzt,
und Flansche 14b sind so angebracht, daß sie zwischen sich die Innenränder beider
Flächen
des Gehäuserücksprungs 13 ergreifen,
wie in 7 gezeigt. Die Haltekonstruktion für den Transponder 7 mit
einer Halteöffnung 14c und
Wülsten 14d im
Halteglied 14 ist ähnlich
der in der ersten Ausführungsform.
-
Auch
in der zweiten Ausführungsform
ist ein aus Metall gefertigter Schlüsselrohling 4a an
beiden Breitseiten des Transponders 7 vorhanden und der Griffabschnitt 5 wird
integral durch Umspritzen des Schlüsselrohlings 4a mit
Kunststoff geformt, so daß beim
Drehen des Schlüssels 1 keine
Spannungen auf den Transponder 7 einwirken können.
-
Die
zweite Ausführungsform
wird montiert, indem der Transponder 7 in das Halteglied 14 mit Preßsitz eingesetzt
wird, unter Anlegen von jeweils zwischen zwei auf den Breitseiten
angebrachten Flanschen 14b gebildete Nuten an sich gegenüberliegende
Seitenkanten des Gehäuserücksprungs 13 an
dessen offenen Ende und Einführen
des Halteglieds bis zum Boden (rechtes Ende in 6)
des Gehäuserücksprungs 13.
Danach wird ein Griffabschnitt 5 von gleicher Gestalt wie
in der ersten Ausführungsform
integral durch Umspritzen des Schlüsselrohlings 4a mit
dem Halteglied 14 mit Kunststoff geformt. Auch in der zweiten
Ausführungsform
fluchten die Mittenachsen der Halteöffnung 14c und des Schlüsselrohlings 4a miteinander
und die Positionierung des Transponders 7 relativ zu den
Zylinderspulen 6 ist hinsichtlich der elektromagnetischen
Umwandlung gleichermaßen
vorteilhaft wie bei der ersten Ausführungsform.
-
Wie
oben gemäß den bevorzugten
erfindungsgemäßen Ausführungsformen
beschrieben, kann die Effizienz der Funkwellenkommunikation zwischen
der gewendelten Antenne auf dem Schlüssel und den Zylinderspulen
auf dem Schließzylinder optimiert
werden, weil beide Antennen koaxial zueinander angeordnet sind.
Weiter ist der Effizienz bei der Montage befriedigend, weil die
gewendelte Antenne auf dem Schlüssel
in dem durch Aushöhlen
des Basisabschnitts des Schlüsselhauptkörpers gebildeten Hohlraum
untergebracht ist. Da außerdem
der Griffabschnitt durch Aufbringen einer geformten Kunststoffschicht
auf den den Transponder bergenden Basisabschnitt des Schlüsselrohlings
zur Verminderung von Spannungen, die beim Drehen des Schlüssels auf
den Transponder einwirken, gebildet wird, kann Festigkeit und Steifheit
ohne irgendwelche besondere Formgestaltung gesichert werden, und
die Größe des Griffabschnitts
kann leicht verringert werden.
-
8 und 9 stellen
eine dritte erfindungsgemäße Ausführungsform
des Schlüssels 1 dar.
Bei der dritten Aus führungsform
sind Schlüsselschaft 4 und
Schlüsselrohling 4a in
T-förmiger
Konfiguration orthogonal zueinander. Das Halteglied 15 hat
eine Halteöffnung 15c zum
Halten eines Transponders 7 und eine parallel zur Halteöffnung 15c gebildete
Einsetzöffnung 15e zum
Einsetzen des Schlüsselschafts 4.
Bei der dritten Ausführungsform wird
der Griffabschnitt 5 beispielsweise gebildet durch die
Schritte: Einsetzen und Halten des Transponders 7 in der
Halteöffnung 15c,
Einsetzen des Schlüsselschafts 4 durch
die Einsetzöffnung 15e,
wobei ein Ende des Halteglieds 15 in einem mit dem Schlüsselschaft 4 gemeinsamen
Abschnitt am Schlüsselrohling 4a anliegt
und Umspritzen des gemeinsamen Abschnitts von Schlüsselschaft 4 und Schlüsselrohling 4a zusammen
mit dem Halteglied 15. Die Struktur zum Halten des Transponders 7 durch
die Halteöffnung 15c und
die Wülste 15d am Halteglied 15 ist
sowohl der ersten als auch der zweiten Ausführungsform ähnlich.
-
Die 10 und 11 veranschaulichen eine
vierte Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Schlüssels 1.
Auch in dieser vierten Ausführungsform
sind Schlüsselschaft 4 und
Schlüsselrohling 4a in
einer T-förmigen
Anordnung zueinander orthogonal. Das den Transponder 7 bergende
Halteglied 16 wird am hinteren (linken) Ende des Schlüsselrohlings 4a durch
Heißkleben
(heat caulking) oder dergleichen befestigt und danach wird durch
Kunststoff-Spritzgießen
ein Griffabschnitt 5 gebildet. Bei dieser Ausführungsform
können
unerwünschte
Einwirkungen auf die elektromagnetische Kopplung vermindert werden,
weil der Transponder 7 nicht vom metallischen Schlüsselrohling 4a umgeben
ist. Die erforderliche Drehfestigkeit kann in diesem Fall sichergestellt
werden, indem man den Griffabschnitt 5 aus einem Kunststoffmaterial
mit hoher Steifheit bildet. Die Struktur zum Halten des Transponders 7 im Halteglied 16 ist
der in jeder der ersten bis dritten Ausführungsform ähnlich.
-
Die 12 und 13 zeigen
eine fünfte
erfindungsgemäße Ausführungsform,
wobei das den Transponder 7 bergende Halteglied 17 längs einer der
Oberflächen
des Schlüsselrohlings 4a angeordnet
ist. Die Festigkeit des Griffabschnitts 5 kann bei dieser
Ausführungsform
verbessert werden, jedoch sind die Achsen des Transponders 7 und
des Schlüsselschafts 4 nicht
miteinander koaxial. Des Weiteren ist auch bei dieser Ausführungsform
die Struktur zum Halten des Transponders 7 im Halteglied 17 der
in jeder der ersten bis dritten Ausführungsform ähnlich.
-
Wie
oben beschrieben können
in den abgewandelten erfindungsgemäßen Ausführungsformen die beim Drehen
des Schlüssels
auf den Transponder einwirkenden Spannungen vermindert werden, so
daß Festigkeit
und Steifheit ohne irgendwelche besondere Formgestaltung verbessert
werden können,
um auf leichte Art die Größe des Griffabschnitts zu
vermindern, weil der auf dem Schlüssel als Signalsende- und -empfangsmittel
vorgesehene Transponder innen im Halteglied untergebracht und am
Griffabschnitt angeordnet ist. Insbesondere kann in der Ausführungsform
mit dem Halteglied mit der Einsetzöffnung für den Schlüsselschaft die Effizienz der Montage
weiter verbessert werden.
-
Die 14 bis 16 stellen
eine sechste erfindungsgemäße Ausführungsform
dar, bei der Bauteile, die jenen in vorausgehenden Ausführungsformen
entsprechen, gleiche Bezugszeichen tragen, die nicht nochmals erklärt werden.
-
14 ist
eine quergeschnittene Seitenansicht und zeigt den Hauptabschnitt
einer erfindungsgemäßen Schlüssel-Schloß-Vorrichtung
für den Zündschalter
eines Automobils.
-
In 14 umfaßt der Schlüssel 1 einen Schlüsselschaft 4 zum
Einführen
in einen Schließzylinder 3,
der in einem an der Lenksäule
befestigten Gehäuse 2 untergebracht
ist, sowie einen durch Umspritzen eines Schlüsselrohlings 4a gebildeten
und an einem Ende des Schlüsselschafts 4 integrierten Griffabschnitt 5.
-
In
gleicher Weise wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
wird der Schließzylinder 3 beim
Einführen
des Schlüssels 1 zur
Drehung freigegeben, wenn die mechanischen Codes hinsichtlich des
Schlüssels 1 übereinstimmen,
und er ist je nach der Drehlage des Schlüssels 1 mit einem mechanischen
Kontakt, der auf ON und OFF schaltet sowie mit dem in die Lenksäule eingreifenden
Sperrmechanismus verbunden.
-
Die
Schlüssel-Schloß-Vorrichtung
ist eingerichtet zum gegenseitigen Senden und Empfangen von Funksignalen
zwischen Schließzylinder 3 und Schlüssel 1 beim
Einführen
des Schlüssels 1 in
den Schließzylinder 3,
zum Vergleichen des vom Schlüssel 1 gesendeten
Codesignals mit einem vorher im Automobil gespeicherten persönlichen
Code und zum Entscheiden, dass der eingeführte Schlüssel authentisch ist, wenn
beide Codes miteinander übereinstimmen,
wodurch der Betrieb des Motors freigegeben wird. Zu diesem Zweck
sind Spulen 6 als auf dem Schließzylinder vorgesehene Signalsende-
und -empfangsmittel so angebracht, daß sie den Schließzylinder
außen
und koaxial am Ende des Schlüssellochs
umgeben, und es ist ein Transponder 7 als auf dem Schlüssel vorgesehenes
Signalsende- und -empfangsmittel im Griffabschnitt 5 des
Schlüssels 1 verborgen.
-
Wie
bereits in 2 gezeigt, umfaßt der auf dem
Schlüssel 1 vorgesehene
Transponder 7 eine gewendelte Antenne 7a, einen
mit der Antenne 7a elektrisch verbundenen Sende/Empfangskreis 7b und
einen mit dem Sende/Empfangskreis 7b verbundenen elektronischen
Schaltkreis, etwa einen IC-Chip 7c. Der Transponder 7 ist
in einer Glasröhre untergebracht,
die an beiden Enden mit jeweils abgerundeter Form verschlossen ist.
Ein Kontroller 8 ist mit den auf der Fahrzeugkarosserie
angebrachten Zylinderspulen 6 verbunden und weist im Inneren
einen elektrisch mit den Zylinderspulen 6 verbundenen Sende/Empfangskreis 8a,
einen mit dem Sende/Empfangskreis 8a verbundenen Steuerkreis 8b und
einen mit dem Steuerkreis 8b verbundenen Speicherkreis 8c auf.
Außerdem
ist der Steuerkreis 8b mit einem Schalter SW zur Erkennung
der ON-Stellung verbunden, der mit dem Schließzylinder 3 operativ verbunden
ist.
-
In
der so aufgebauten Schlüssel-Schloß-Vorrichtung
wird, wenn der Schlüsselschaft 4 in
das Schlüsselloch 3a des
Schließzylinders 3 eingeführt und
in die "ON"-Stellung gedreht
wird, das Schließen des
Schalters SW für
die Erkennung der ON-Stellung vom Steuerkreis 8b erkannt.
Dieser betätigt
den Kontroller 8 und von den Zylinderspulen 6 wird
ein Funksignal über
den Sende/Empfangskreis 8a ausgesandt. Wenn die gewendelte
Antenne 7a im Transponder 7 das Funksignal empfängt, wird
durch elektromagnetische Induktion in der Antenne 7a eine Leerlaufspannung
induziert. Diese elektrische Kraft wird in einen Gleichstrom umgewandelt
und an den Sende/Empfangskreis 7b und an den IC-Chip 7c abgegeben,
wodurch beide Kreise 7b und 7c betätigt werden.
Dann sendet die Antenne 7a ein Funksignal entsprechend
einem vorher im IC-Chip 7c gespeicherten internen Code.
-
Wenn
die Zylinderspulen 6 das von der Antenne 7a gesendete
Signal mit dem internen Code empfängt, wird dieses über den
Sende/Empfangskreis 8a in den Steuerkreis 8b eingespeist.
Dieser vergleicht das Interncodesignal von der Antenne 7a mit
einem vorher im Speicherkreis 8c gespeicherten persönlichen
Code. Wenn der interne Code mit dem persönlichen Code übereinstimmt,
wird dann ein Genehmigungssignal vom Kontroller 8 an den
nicht gezeigten Motorsteuerkreis ausgegeben, um den Betrieb des
Motors zu ermöglichen.
Wenn die Codes nicht miteinander übereinstimmen, wird andererseits der
Betrieb des Motors nicht freigegeben.
-
Die
Spulen 6 sind in dem am Ende des Schlüssellochs des Schließzylinders 3 befestigten Abdeckglied 18 umspritzt.
Wie in 15 gezeigt, sind die Spulen 6 um
einen Kern 20 gewickelt, an dem vorher Fußpunktenden
von Anschlußstiften 19 für Anschlußdrähte durch
Einpressen befestigt wurden, und zusammen mit dem Kern 20 und
den Anschlußstiften 19 im
Abdeckglied 18 umspritzt. In diesem Fall liegen die axiale äußere Stirnfläche und
die radiale innere Umfangsfläche
des Kerns 20 unmittelbar frei und sind an der radialen äußeren Umfangsfläche und
der axial inneren Stirnfläche
integral mit dem Abdeckglied 18 verbunden. Dies kann die
axiale und die radiale Größe des Abdeckglieds
so klein wie möglich
machen. Eine Aufnahme 21 zum Aufnehmen eines (nicht dargestellten)
Steckers, an den Anschlußdrähte vom
Kontroller 8 angeschlossen sind, ist am Umfang der freien
Enden der Anschlußstifte
integral mit dem Abdeckglied geformt.
-
Im
Abdeckglied 18 ist der Kern 20 koaxial mit dem
Schließzylinder 3 positioniert,
indem die innere Umfangsfläche
des Kerns 20 unmittelbar auf die äußere Umfangsfläche einer
Zylinderkappe 22 eingepaßt wird, die am Ende des Schließzylinders 3 am Schlüsselloch
eingepaßt
wurde. Zur axialen Festlegung stützt
sich die Innenfläche
eines vom axial inneren Ende der Spule 20 radial nach außen sich
erstreckenden Kragens 23 auf dem axial äußeren Ende des Gehäuses 2 ab.
An der inneren Umfangsfläche eines
vom äußeren Rand
des Kragens 23 sich erstreckenden, das Ende des Gehäuses 2 umgebenden Abschnitts 24 mit
vergrößertem Durchmesser
gebildete Vorsprünge 25 stützen sich
auf die äußere Umfangsfläche des
Gehäuses 2 und
ergeben die radiale Positionierung (siehe 16). Das
Abdeckglied 18 wird am Gehäuse 2 fi xiert, indem
eine axial hervorstehende Lasche 26 mit Maschinenschrauben
befestigt wird.
-
Auf
diese Weise kann eine hohe koaxiale Genauigkeit zwischen der Achse
für das
Einführen des
Schlüssels 1 und
den Spulen 6 erreicht werden, indem lediglich das Abdeckglied 18 am
Ende des Schließzylinders 3 am
Schlüsselloch
angebracht wird. Darüber
hinaus können
die Spulen 6 im Wesentlichen vollständig geschützt werden, weil die Spulen 6 und
der Verbindungsabschnitt für
die Spulenleiter und die Anschlußstifte 19 vollständig im Kunststoffmaterial
verborgen sind.
-
In
der abgewandelten erfindungsgemäßen Ausführungsform
kann die Lagegenauigkeit der Spulen bezüglich des Schlüssellochs
verbessert werden, weil die Spulen in dem am Umfang des Schlüssellochs
des Zylinders 3 angebrachten Abdeckglieds umspritzt sind.
Darüber
hinaus können
die Wasserdichtheit, die Widerstandsfähigkeit gegen Beschädigungen
und die Schwingungsfestigkeit des Spulenabschnitts gesteigert werden.
Insbesondere wenn die Fußpunktabschnitte
der Anschlußstifte
an dem Kern befestigt sind, um den die Spulen gewickelt sind und
der gemeinsam mit den Spulen umspritzt ist, und die Anschlußbuchse
für die
Anschlußstifte
integral mit dem Abdeckglied geformt ist, kann der Aufbau stark
vereinfacht und kompakt gemacht werden.