DE10021810C2 - Ausbausicherung für ein in ein Kraftfahrzeug eingebautes elektrisches Gerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ausbausicherung für ein in ein Kraftfahrzeug eingebautes elektrisches Gerät.

Aus der EP 0 342 378 A2 ist eine Diebstahlsicherung für ein versenkt in einem Einbauschacht anzuordnendes Einbaugerät bekannt. Dabei kann das Einbaugerät wenigstens auf einer mechanisch durch einen bewegbaren Sicherungsanschlag begrenzbaren Strecke aus dem Einbauschacht herausgezogen werden. Innerhalb dieser Strecke wird jedoch durch die Relativbewegung zwischen dem Einbaugerät und dem Einbauschacht ein elektrischer Diebstahlsicherungskontakt alarmauslösend betätigt.

Die EP 0 249 071 A1 zeigt eine Diebstahlsicherung für ein in einem Einbauschacht eines Kraftfahrzeuges eingebautes Phonogerät. Am Phonogerät, z. B. ein Autoradio, ist ein Kontaktelement angeordnet, das als Blattfeder ausgebildet ist. Dieses Kontaktelement ist einerseits über eine Isolierscheibe an der Gehäuseinnenseite befestigt und erstreckt sich mit einer als Betätigungsteil dienenden V-förmigen Auswölbung durch einen Gehäusedurchbruch, derart, daß die Spitze der Auswölbung in eine rechteckförmige Ausnehmung des Einbauschachtes eingreifen kann, deren Abmessung so dimensioniert ist, daß die Wandung der Ausnehmung gegenüber dem Betätigungsteil als Kulisse dient. Am anderen Ende des Kontaktelementes trägt dasselbe einen Kontakt, welcher unter der Vorspannung des Kontaktelementes auf einem gehäuseinnenseitigen Massekontakt aufliegt. Dieser Kontakt ist seinerseits über eine elektrische Verbindung mit einem Eingang eines Diebmoduls verbunden, während an das andere Ende des Kontaktelementes über eine Anschlußfahne eine mit einer Einbruch-Diebstahl-Warn-Anlage verbundene elektrische Leitung angeschlossen ist. Beim Herausziehen des Radios aus dem Einbauschacht läuft das Betätigungsteil an der Wandung auf, wodurch dasselbe in Richtung Gehäuseinneres bewegt wird. Dabei hebt der Kontakt vom Massekontakt ab und unterbricht die Masseverbindung zum Gehäuse und somit auch den Masseanschluß der Einbruch-Diebstahl-Warn-Anlage, die dadurch ihren Alarm auslöst. Außerdem wird durch die unterbrochene Masseverbindung ein entsprechendes Signal am Diebmodul erzeugt, wodurch dieses aktiviert wird. Das Diebmodul schältet somit das Radio funktionsunfähig und macht es für Unbefugte wertlos. Lediglich Befugte können durch geeignete Maßnahmen das Radio wieder funktionsfähig schalten.

Elektrische Geräte können bei modernen Kraftfahrzeugen individuell auf das Fahrzeug abgestimmt sein. Beispielsweise werden elektronische Zündschlösser mit fahrzeugspezifischen Parametern initiiert, so daß die Funktion des Zündschlosses nur bei diesem einen Fahrzeug gewährleistet ist. Ein Austausch des Zündschlosses und dessen Verwendung in einem anderen Fahrzeug muß daher verhindert werden. Es besteht daher das Bedürfnis, einen unbefugten Einbau und Ausbau bei derartigen Geräten zu verhindern.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein elektrisches Gerät eine Möglichkeit anzugeben, die einen unbefugten Ausbau und Einbau des Gerätes an einem Fahrzeug verhindert.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch eine Ausbausicherung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, einen bistabilen Schalter in das Gerät zu integrieren, der beim Ausbau des Geräts zwangsläufig das Gerät ausschaltet und zum Einschalten des Gerätes ein autorisiertes Sicherheitssignal benötigt. Das Einschalten wird hierbei mit Hilfe eines Aktuators bewirkt, der vorzugsweise elektromechanisch arbeitet und z. B. als Solenoid ausgebildet sein kann. Dieser Aktuator kann mit Hilfe eines entsprechend codierten, autorisierten Steuerbefehls betätigt werden, wobei der Aktuator mit dem Schalter mechanisch zusammenwirkt und diesen zum Einschalten des Gerätes betätigt. Mit Hilfe eines Betätigungselementes wird erreicht, daß der Schalter beim Ausbau des Gerätes zwangsläufig mechanisch betätigt wird, wodurch sich das Gerät beim Ausbauen zwangsläufig ausschaltet und funktionsunfähig wird.

Der Ein- und Ausbau des Gerätes kann dabei relativ problemlos durchgeführt werden, wobei lediglich nach dem Einbau mit Hilfe des passenden Sicherheitssignals der Aktuator zum Einschalten des Gerätes angesteuert werden muß. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß nur bei einem autorisierten Zugriff das Einschalten des Gerätes möglich ist.

Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform können Rastmittel vorgesehen sein, die mit dem Schalter bzw. mit einem Schaltelement zusammenwirken, derart, daß das Schaltelement beim Schalten von einer EIN-Stellung in eine AUS-Stellung in seiner AUS-Stellung verrastet. Darüber hinaus wirken diese Rastmittel mit dem Aktuator derart zusammen, daß der Aktuator bei seiner Betätigung die vorgenannte Verrastung aufhebt, so daß das Schaltelement von der AUS-Stellung in die EIN-Stellung schaltet. Auf diese Weise wird das Schaltelement in seiner AUS-Stellung gesichert, wodurch Manipulationen am Schaltelement erschwert werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann das Gerät mittels eines lösbaren Befestigungselements am Kraftfahrzeug festgelegt sein, wobei dieses Befestigungselement mit dem Betätigungselement zusammenwirkt, derart, daß ein Lösen des Befestigungselements das Betätigungselement zum Schalten des Schaltelements betätigt. Auf diese Weise wird das Gerät bereits dann funktionsunfähig, wenn sein Befestigungselement gelöst wird. Da auf diese Weise das Gerät bereits vor seiner Entnahme aus dem Fahrzeug funktionsunfähig ist, werden Manipulationen am Gerät zusätzlich erschwert.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen, jeweils schematisch,

Fig. 1 eine stark vereinfachte Schnittansicht durch einen Teilbereich eines mit einer erfindungsgemäßen Ausbausicherung versehenen elektrischen Gerätes nach seinem Einbau, jedoch vor Inbetriebnahme des Gerätes,

Fig. 2 eine Ansicht wie in Fig. 1, jedoch nach Inbetriebnahme des Gerätes,

Fig. 3 eine Ansicht wie in den Fig. 1 und 2, jedoch beim Einbau oder Ausbau des Gerätes.

Entsprechend den Fig. 1 bis 3 weist ein elektrisches Gerät 1, das beispielsweise ein elektronisches Zündschloß eines Kraftfahrzeuges sein kann, ein Gehäuse 2 auf. Sowohl das Gerät 1 als auch sein Gehäuse 2 sind hier nur in einem Ausschnitt dargestellt, in dem die erfindungsgemäße Ausbausicherung ausgebildet ist. Das Gerät 1 wird in einem Fahrzeug montiert, von dem hier nur eine fahrzeugfeste Wand 3 dargestellt ist. Zu diesem Zweck kann am Gehäuse 2 ein zylindrischer Fortsatz 4 ausgebildet sein, der ein Außengewinde 5 besitzt. Zum Festlegen des Gerätes 1 am Fahrzeug bzw. an der Fahrzeugwand 3 wird eine Schraubhülse 6 mit einem komplementären Innengewinde 7 auf den Fortsatz 4 aufgeschraubt. Die Schraubhülse 6 weist eine Ringschulter 8 auf, mit der die Fahrzeugwand 3 zwischen Gehäuse 2 und Schraubhülse 6 verspannt werden kann, wodurch das Gerät 1 an der Fahrzeugwand 3 bzw. am Fahrzeug festgelegt ist.

Das Gehäuse 2 besitzt in seinem Inneren ein stiftförmiges oder stößelförmiges Betätigungselement 9, das bezüglich seiner Längsachse bidirektional im Gehäuse 2 verstellbar gelagert ist. Das Betätigungselement 9 ist dazu einenends in einer Lagerung 10 gelagert und anderenends in einer im Gehäuse 2 ausgesparten Öffnung 11 geführt gelagert, durch die das Betätigungselement 9 aus dem Gehäuse 2 parallel zur Längsachse des Fortsatzes 4 und parallel zur Längsachse der Schraubhülse 6 vorsteht.

An dem von der Gehäuseöffnung 11 abgewandten Ende greift eine Schraubendruckfeder 12 einenends am Betätigungselement 9 an, die sich anderenends am Gehäuse 2 abstützt. An dem der Öffnung 11 zugewandten Endabschnitt des Betätigungselementes 9 ist ein Ringkragen 13 ausgebildet, der an der Innenseite des Gehäuses 2 zur Anlage kommt, wenn das Betätigungselememt 9 maximal nach außen vorstehend verstellt ist. Das Betätigungselement 9 ist somit zwischen einer in den Fig. 1 und 2 wiedergegebenen Neutralstellung und einer in Fig. 3 dargestellten Betätigungsstellung verstellbar, wobei die Feder 12 das Betätigungselement 9 in seine Betätigungsstellung gemäß Fig. 3 vorspannt.

Das Betätigungselement 9 weist an einer dem Gehäuseinneren zugewandten Seite eine Ausnehmung 14 auf, deren Wandung eine Führungskulisse zur Betätigung eines Schalters oder Schaltelements 15 bildet. Das Schaltelement 15 ist bistabil ausgebildet, d. h. das Schaltelement 15 kann sich nicht selbsttätig zwischen seiner EIN-Stellung und seiner AUS- Stellung verstellen, sondern muß dazu aktiv geschaltet werden. Zum Schalten in seine AUS-Stellung muß es hier durch das Betätigungselement 9 betätigt werden, während zum Schalten in seine EIN-Stellung eine Betätigung durch den Aktuator 24 erforderlich ist.

Das Schaltelement 15 arbeitet mechanisch, d. h. das Schaltelement 15 wird durch eine mechanische Betätigung geschaltet. Das Schaltelement 15 weist dazu einen quer zur Längsachse des Betätigungselements 9 verstellbar gelagerten Stift 16 oder Stößel auf, der mit einer Schaltfeder 17 zusammenwirkt. Dabei stützt sich der Stift 16 an seinem vom Betätigungselement 9 abgewandten Ende an der Schaltfeder 17 ab, die ihrerseits mit Hilfe einer Druckfeder 18 dem Andruck des Stifts 16 entgegenwirkt und diesen in Richtung des Betätigungselements 9 anzutreiben sucht. Anstelle einer separaten Feder 18 kann die Federwirkung auch in die Schaltfeder 17 integriert sein, wozu die Schaltfeder 17 dann eine entsprechende Ausgestaltung und Befestigung aufweist.

Mit der Schaltfeder 17 ist ein Schaltkontakt 19 gekoppelt, der bei niedergedrückter Schaltfeder 17 entsprechend den Fig. 1 und 3 geöffnet ist und bei nach oben verstellter Schaltfeder 17 entsprechend Fig. 2 geschlossen ist. Dementsprechend besitzt das Schaltelement 15 eine EIN-Stellung gemäß Fig. 2 mit geschlossenem Schaltkontakt 19 und eine AUS-Stellung gemäß den Fig. 1 und 3 mit geöffnetem Schaltkontakt 19. Der Schaltkontakt 19 leitet über eine entsprechende Signalleitung 29 ein mit dem Schaltzustand des Schaltelements 15 korreliertes Schaltsignal an eine hier nicht dargestellte Steuerung des Gerätes 1, wodurch das Gerät 1 in der EIN- Stellung des Schaltelements 15, d. h. bei geschlossenem Schaltkontakt 19, funktioniert und in der AUS-Stellung des Schaltelements 15, d. h. bei offenem Schaltkontakt 19, nicht funktioniert.

Die Schaltfeder 17 ist an einem Ende bei 20 gelagert, während sie an ihrem freien Ende 21 entsprechend den Fig. 1 und 3 mit einer Rastnase 22 eines Stellkolbens 23 zusammenwirkt. Dieser Stellkolben 23 bildet das aktiv verstellbare Stellglied eines Aktuators 24, der beispielsweise nach Art eines Solenoiden elektromechanisch arbeitet. Dementsprechend enthält der Aktuator 24 einen Elektromagneten 25, der zur Stellbetätigung des Stellkolbens 23 mit diesem zusammenwirkt. Der Aktuator 24 enthält außerdem eine Schraubendruckfeder 26, die mit dem Stellkolben 23 entgegen der Antriebskraft des Elektromagneten zusammenwirkt. Während der Elektromagnet 25 den Stellkolben 23 in den Aktuator 24 hineinzuziehen sucht, drückt die Feder 26 den Stellkolben 23 aus dem Aktuator 24 heraus. Die Betätigung des Aktuators 24 erfolgt beispielsweise über ein spezielles Steuergerät 27, das nur dann den Aktuator 24 betätigt, wenn über Eingänge 28 ein spezielles Sicherheitssignal am Steuergerät 27 anliegt, das nur bei spezieller Autorisierung vorliegt oder eine spezielle Codierung aufweisen muß.

Die Verstellbarkeit des Betätigungselements 9 ist durch einen Doppelpfeil a angedeutet, die Verstellbarkeit des Stiftes 16 ist durch einen Doppelpfeil b angedeutet, die Verstellbarkeit des Schaltkontakts 19 bzw. der Schaltfeder 17 ist durch einen Doppelpfeil c angedeutet und die Verstellbarkeit des Stellkolbens 23 ist durch einen Doppelpfeil d angedeutet.

Die erfindungsgemäße Ausbausicherung arbeitet wie folgt:
Vor der Montage befindet sich das Schaltelement 15 in dem in Fig. 3 gezeigten Zustand, d. h. das Schaltelement 15 ist in seiner AUS-Stellung eingerastet. Beim Befestigen des Gerätes 1 an der Fahrzeugwand 3 wird die Schraubhülse 6 aufgeschraubt. Durch die gewählte Positionierung des Betätigungselements 9 kommt ein aus dem Gehäuse 2 vorstehendes axiales Ende 30 des Betätigungselements 9 an einer dem Betätigungselement 9 zugewandten axialen Stirnseite 31 der Schraubhülse 6 zur Anlage, wodurch das Betätigungselement 9 entgegen der Federkraft der Feder 12 in das Gehäuse 2 hinein verstellt wird. Dabei überfährt die Ausnehmung 14 den Stift 16 und bildet über diesem einen Freiraum. Nach der Montage ergibt sich somit der Zustand gemäß Fig. 1, in dem das Gerät 1 am Fahrzeug festgelegt, aber nicht funktionsfähig ist, da sich das Schaltelement 15 noch in seiner AUS-Stellung befindet.

Um das Gerät 1 funktionsfähig zu schalten, muß ein entsprechendes, vorzugsweise codiertes, autorisiertes Sicherheitssignal dem Steuergerät 27 zugeleitet werden. Das Steuergerät 27 betätigt dann den Aktuator 24, dessen Stellkolben 23 bei einer Strombeaufschlagung des Elektromagneten 25 entgegen der Druckfeder 26 in den Aktuator 24 einfährt. Durch das Einfahren des Stellkolbens 23 kommt die Schaltfeder 17 von der Rastnase 22 frei und kann sich nach oben verstellen. Dabei wird die Schaltfeder 17 durch die Feder 18 angetrieben. Die entriegelte Schaltfeder 17 verstellt dabei den Stift 16 in Richtung auf das Betätigungselement 9 zu, wobei der Stift 16 in die Ausnehmung 14 einfährt. Das entriegelte Schaltelement 15 verstellt sich somit selbsttätig in seine EIN-Stellung wodurch der Schaltkontakt 19 geschlossen wird. Da nun das erforderliche Signal über die Signalleitung 29 vorliegt, ist das Gerät 1 funktionsbereit. Dieser Zustand ist in Fig. 2 wiedergegeben. Sobald das Schaltelement 15 entriegelt ist und die Schaltfeder 17 nach oben verstellt ist, kann die Betätigung des Aktuators 24 beendet werden, wodurch der Stellkolben 23 - angetrieben durch die Feder 26 - wieder aus dem Aktuator 24 ausfährt. Es ist zweckmäßig, auch den Stellkolben 23 mit entsprechenden Stellwegbegrenzungsmittel auszustatten, die verhindern, daß der Stellkolben 23 zu weit aus dem Aktuator 24 ausfährt. In der in Fig. 2 wiedergegebenen EIN-Stellung des Schaltelements 15 ragt der Stift 16 in die Ausnehmung 14 des Betätigungselements 9 hinein.

Wenn das Gerät 1 ausgebaut werden soll, muß zunächst die Schraubhülse 6 entfernt werden. Beim Abschrauben der Schraubhülse 6 entfernt sich diese in axialer Richtung vom Gehäuse 2. Da das Betätigungselement 9 durch die Feder 12 gegen die Schraubhülse 6 vorgespannt ist, kann das Betätigungselement 9 der Axialverstellung der Schraubhülse 6 folgen, bis der Ringkragen 13 an der Innenseite des Gehäuses 2 zur Anlage kommt. Die Ausnehmung 14 bildet für den darin einragenden Stift 16 dabei eine Kulissenführung, so daß die Axialverstellung des Betätigungselements 9 gleichzeitig den Stift 16 quer zur Längsrichtung des Betätigungselements 9 verdrängt bzw. verstellt. Da sich der Stift 16 an der Schaltfeder 17 abstützt, wird auch diese im wesentlichen quer zur Längsachse des Betätigungselements 9 verstellt, hier nach unten. Das Zusammenspiel von Betätigungselement 9, Stift 16 und Schaltfeder 17 ist dabei so ausgebildet, daß die Schaltfeder 17 durch die über den Stift 16 übertragene Betätigung des Betätigungselements 9 an der Rastnase 22 des Stellkolbens 23 einrastet. Somit herrscht wieder der Zustand gemäß Fig. 3, in dem sich das Schaltelement 15 in seiner AUS- Stellung befindet und der Schaltkontakt 19 geöffnet ist, mit der Folge, daß das Gerät 1 aufgrund des über die Signalleitung 29 übermittelten Signals nicht funktioniert. Eine Aktivierung des Gerätes 1 kann nur dadurch erreicht werden, daß der Aktuator zum Schalten des Schaltelements 15 betätigt wird. Eine solche Betätigung des Aktuators 24 kann jedoch ausschließlich über das dazu vorgesehene Sicherheitssignal erreicht werden. Auf diese Weise kann die Inbetriebnahme des Gerätes nur durch einen autorisierten Steuerbefehl erfolgen. Die Sicherheit gegen einen unbefugten Betrieb des Gerätes 1 in einem dafür nicht vorgesehenen Fahrzeug wird dadurch erhöht.

In der Neutralstellung des Betätigungselements 9 (Fig. 1 und 2) befindet sich oberhalb des Stiftes 16 die Ausnehmung 14, so daß keine Wechselwirkung zwischen Stift 16 und Betätigungselement 9 besteht. Dementsprechend kann in der Neutralstellung des Betätigungselements 9 das Schaltelement 15 von seiner AUS-Stellung in seine EIN-Stellung überführt werden. Beim Übergang in seine Betätigungsstellung (Fig. 3) bewirkt die Kulissenführung der Ausnehmung 14 eine Zwangsverstellung des Stiftes 16, wodurch das Schaltelement 15 zwingend oder zwangsläufig von seiner EIN-Stellung in seine AUS-Stellung überführt wird. Solange der Stift 16 außerhalb der Ausnehmung 14 mit dem Betätigungselement 9 in Kontakt ist, kann das Schaltelement 15 nicht in seine EIN-Stellung zurückgeschaltet werden.

Bei der hier gezeigten bevorzugten Bauweise sind das Schaltelement 15, der Aktuator 24 und das Betätigungselement 9, also die Ausbausicherung, im Inneren des Gehäuses 2 untergebracht und somit in das Gerät 1 integriert. Durch diese Bauform werden Manipulationen an der Ausbausicherung erschwert.

Bei einer speziellen Ausführungsform kann vorgesehen sein, das Gerät 1 so auszubilden, daß es nur ein einziges Mal funktionsfähig geschaltet werden kann, nämlich für die erste Inbetriebnahme im Fahrzeug. Die Deaktivierung durch die AUS- Stellung des Schaltelements 15 ist dann irreversibel, wodurch eine maximale Sicherheit gegen Mißbrauch erreicht wird.

Claims (9)

1. Ausbausicherung für ein in ein Kraftfahrzeug eingebautes elektrisches Gerät,
mit einem am oder im Gerät (1) angeordneten bistabilen Schaltelement (15), in dessen EIN-Stellung das Gerät (1) funktioniert und in dessen AUS-Stellung das Gerät (1) nicht funktioniert,
mit einem am oder im Gerät (1) angeordneten Aktuator (24), der mittels eines autorisierten Sicherheitssignals betätigbar ist und bei seiner Betätigung mit dem Schaltelement (15) zusammenwirkt und dieses von der AUS-Stellung in die EIN- Stellung schaltet,
und mit einem Betätigungselememt (9), das beim Ausbauen des Gerätes (1) mit dem Schaltelement (15) zusammenwirkt und dieses zwingend von der EIN-Stellung in die AUS-Stellung schaltet.

2. Ausbausicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Rastmittel (22) vorgesehen sind, die mit dem Schaltelement (15) zusammenwirken, derart, daß das Schaltelememt (15) beim Schalten von der EIN-Stellung in die AUS-Stellung in seiner AUS-Stellung verrastet, und die mit dem Aktuator (24) zusammenwirken, derart, daß der Aktuator (24) bei seiner Betätigung die Verrastung aufhebt, so daß das Schaltelement (15) von der AUS-Stellung in die EIN-Stellung schaltet.

3. Ausbausicherung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Federmittel (18) vorgesehen sind, die das Schaltelement (15) in die EIN-Stellung vorspannen.

4. Ausbausicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät (1) mittels eines lösbaren Befestigungselements (6) am Kraftfahrzeug (3) festgelegt ist, das mit dem Betätigungselement (9) zusammenwirkt, derart, daß ein Lösen des Befestigungselements (6) das Betätigungselement (9) zum Schalten des Schaltelements (15) betätigt.

5. Ausbausicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (9) zwischen einer Betätigungsstellung, in der das Betätigungselement (9) das Schaltelement (15) betätigt, und einer Neutralstellung verstellbar im oder am Gerät (1) gelagert ist, in der das Betätigungselement (9) ein Schalten des Schaltelements (15) in dessen EIN-Stellung ermöglicht, und daß Federmittel (12) vorgesehen sind, die das Betätigungselement (9) in die Betätigungsstellung vorspannen.

6. Ausbausicherung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement (6) beim Befestigen des Gerätes (1) das Betätigungselement (9) in die Neutralstellung antreibt und hält und beim Lösen eine Verstellung des Betätigungselements (9) in die Betätigungsstellung ermöglicht.

7. Ausbausicherung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät (1) ein elektronisches Zündschloß ist.

8. Ausbausicherung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement eine Schraubhülse (6) ist, die zum Festlegen des Zündschlosses (1) am Kraftfahrzeug mit dem Zündschloß (1) verschraubt ist.

9. Ausbausicherung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (9) ein Stift ist, der an einer axialen Stirnseite mit der Schraubhülse (6) in Kontakt steht.