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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schließzylinder einer Schlossvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, eine entsprechende Schlossvorrichtung nach Anspruch 9, insbesondere für ein Fahrzeug, ein Verfahren für die Herstellung eines Schließzylinders nach Anspruch 10 sowie ein Einführverfahren nach Anspruch 11 für das Einführen eines Schlüssels in einen Schlüsselkanal eines Schließzylinders.
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Es ist bekannt, dass für das Absperren von Türen, insbesondere bei Fahrzeugen, Schließzylinder für eine mechanische Schlossvorrichtung eingesetzt werden. Dabei weisen solche Schließzylinder üblicherweise einen Zylinderkern auf, welcher um eine Sperrachse drehbar zu einem Gehäuse gelagert ist. Je nach Ausgestaltung sind mehrere Sperrorgane vorgesehen, welche zwischen einer Sperrposition und einer Freigabeposition die Drehung des Zylinderkerns verhindern bzw. freigeben können. Auf diese Weise ist ein Zusperren bzw. Aufsperren der mit der entsprechenden Schlossvorrichtung versehenen Tür möglich. Um die einzelnen Sperrorgane zwischen der Freigabeposition und der Sperrposition hin und her zu bewegen ist üblicherweise mit der geometrischen Abmessung der Sperrorgane ein korrelierender mechanischer Schlüssel notwendig. Dabei sind häufig die einzelnen Sperrorgane mit Federvorrichtungen in Richtung der Sperrposition vorgespannt.
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Nachteilig bei bekannten Schließzylindern ist es, dass beim Einführen des Schlüssels in den entsprechenden Schlüsselkanal die Einführkraft von Sperrorgan zu Sperrorgan zunimmt, was teilweise als hakend und somit als störend betrachtet wird. Mit anderen Worten wird der Schlüssel in den Schlüsselkanal eingeführt und erreicht dabei das erste Sperrorgan. Das erste Sperrorgan wird von dem Schlüssel im Schlüsselkanal üblicherweise gegen eine Vorspannung einer Federvorrichtung verdrängt. Diese Federkraft muss beim Einführen des Schlüssels überwunden werden. Beim weiteren Einführen des Schlüssels in den Schlüsselkanal trifft dieser auf das zweite Sperrorgan, dabei weisen alle weiteren Sperrorgane einen gleichmäßigen Sperrorganabstand zueinander auf. Das bedeutet, dass beim Erreichen des zweiten Sperrorgans durch den Schlüssel das erste und das zweite Sperrorgan gemeinsam in dem Schlüssel einrasten. Beim Weiterbewegen muss nun eine Verdrängung beider Sperrorgane gleichzeitig gegen entsprechende Federvorspannkräfte erfolgen. Dieses Problem setzt sich beim weiteren Einführen des Schlüssels mit dem folgenden Sperrorgan fort. Mit anderen Worten wird von Position zu Position, also von Sperrorgan zu Sperrorgan, eine Aufsummierung der einzelnen Vorspannkräfte erfolgen, so dass der Widerstand, welcher dem Einführen des Schlüssels entgegengesetzt wird, bis zum Erreichen der finalen Einführposition des Schlüssels schrittweise zunimmt. Dies ist für den Verwender beim Einführen des Schlüssels häufig unangenehm. Die erhöhte Kraft kann darüber hinaus zu einem Risiko des Verhakens des Schlüssels also zu mechanischem Fehlverhalten führen. Darüber hinaus wird eine Erhöhung der Kraft auch zu erhöhten Reibungssituationen zwischen den einzelnen Sperrorgangen und dem Schließbart des Schlüssels führen. Über längere Einsatzzeiten kann dies zu Abrieb und dementsprechend ebenfalls zum Risiko von mechanischem Fehlverhalten führen.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in kostengünstiger und einfacher Weise die Einsetzbarkeit des Schließzylinders zu verbessern.
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Auch ist es eine optionale Aufgabe der Erfindung, den Komfort bei einer Benutzung des erfindungsgemäßen Schließzylinders zu erhöhen.
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Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch einen Schließzylinder mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einer Schlossvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9, ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 sowie ein Einführverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Schlossvorrichtung, dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie dem erfindungsgemäßen Einführverfahren und dem erfindungsgemäßen Schließzylinder beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem jeweils anderen Gegenstand und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
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Erfindungsgemäß ist ein Schließzylinder einer mechanischen Schlossvorrichtung vorgesehen. Dieser Schließzylinder weißt einen Zylinderkern auf, welcher um eine Sperrachse drehbar in einem Zylindergehäuse gelagert ist. Im Zylinderkern sind wenigstens drei Sperrorgane entlang der Sperrachse hintereinander um Sperrorganabstände beabstandet angeordnet. Dabei geben die Sperrorgane in einer Freigabeposition die Drehung des Zylinderkerns frei, und Sperren die Drehung des Zylinderkerns in einer Sperrposition. Weiter weist der Zylinderkern einen Schlüsselkanal für die Einführung eines Schlüssels für die Bewegung der Sperrorgane zwischen den Freigabepositionen und den Sperrpositionen auf. Ein erfindungsgemäßer Schließzylinder zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens zwei Sperrorganabstände ungleich ausgebildet sind.
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Um die Drehbewegung des Zylinderkerns bei der Verwendung des passenden Schlüssels im Schlüsselkanal mechanisch übertragen zu können, ist ein Mitnehmer am Zylinderkern, insbesondere einem Schaft am Zylinderkern, vorgesehen. Dieser Mitnehmer kann mechanisch mit einem Gegenmitnehmer an der mechanischen Schlossvorrichtung oder weiteren Bauteilen mechanisch zusammenwirken.
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Ein erfindungsgemäßer Schließzylinder kann hinsichtlich seiner grundsätzlichen Schließ- und Sperrfunktionalität auf bekannten Schließzylindern basieren. Dabei können unterschiedliche tatsächliche mechanische Ausgestaltungsformen der Sperrorgane zum Einsatz kommen. Die häufigsten Sperrorgane, welche beide als Möglichkeiten für die Ausführung der vorliegenden Erfindung denkbar sind, sind zum einen Sperrorgane in Form von Stiften, welche von außen in den Zylinderkern eingeführt sind. Dabei sind die Stifte eines Sperrorgans zumindest zweigeteilt und weisen ein Führungsmittel sowie einen Kern auf, wobei das Führungsmittel (auch Gehäusestift genannt) zur Führung des Kerns dient und der Kern direkt mit dem Schlüssel bzw. einer Aussparung im Schlüssel, insbesondere im Schlüsselbart, mechanisch zusammenwirkt. Auch sind zum anderen Sperrorgane in Form von Schließplatten (plattenförmige Sperrorgane) denkbar, welche mit dem Schlüssel, insbesondere dem Schlüsselbart, mechanisch zusammenwirken und komplett innerhalb des Schließzylinders aufgenommen sind und die Sperrwirkung radial nach außen entfalten. Jedoch sind auch hier in diesen Beispielen nicht enthaltene technische Lösungen für die Sperrorgane denkbar, sofern sie die grundsätzliche Methodik eines Schließzylinders nicht verlassen. Ebenfalls ist eine Kombination von den beiden zuvor vorgestellten Ausgestaltungsformen der Sperrorgane (Stifte/Schließplatten) bei der vorliegenden Erfindung denkbar, wodurch die Einbruchsicherheit erhöht wird.
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Auch ist es denkbar, dass sich einzelne Sperrorgane eines erfindungsgemäßen Schließzylinders in ihrer Ausgestaltungsform und/oder in ihren geometrischen Maßen deutlich voneinander unterscheiden. So kann gerade die Länge der stiftförmigen Sperrorgane, insbesondere die Länge des Führungsmittels und/oder des Kerns, variieren, um eine Erhöhung der Schließmöglichkeiten zu erzielen.
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Auch ist es möglich, dass der Schlüssel, insbesondere der Schlüsselbart, selber über ein Profil mit Längsnuten verfügt, welches ausschließlich geometrisch komplementär zum Schlüsselkanal im Schließzylinder ausgeführt ist. Hierdurch kann bereits im Vorfeld ausgeschlossen werden, dass jeder Schlüssel mit seinem entsprechenden Schlüsselbart in den Schlüsselkanal einführbar ist. Somit können in den Schlüsselkanal im Schließzylinder nur Schlüssel mit dem geometrisch komplementär ausgestalteten (Querschnitts-)Profil eingeführt werden, wodurch die Aufbruchssicherheit weiter verbessert werden kann.
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Vorteilhaft ist es, wenn für die Sperrorgane jeweils die später noch beschriebene Federvorrichtung vorgesehen ist, um eine Vorspannung in Richtung der Sperrposition zur Verfügung zu stellen. Jedoch ist dies nicht zwangsläufig notwendig. Vielmehr kann es in Einzelfällen ausreichen, wenn einzelne Sperrorgane bereits durch die Schwerkraft in die jeweilige Sperrposition bewegbar sind oder in dieser angeordnet sind.
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Erfindungsgemäß sind nun die Sperrorganabstände zumindest teilweise ungleich ausgebildet. Unter einem Sperrorganabstand ist der Abstand einzelner Sperrorgane voneinander zu verstehen, welcher entlang der Sperrachse des Zylinderkerns ausgerichtet ist. Sind beispielsweise die Sperrorgane als Sperrstifte von dem Zylindergehäuse in den Zylinderkern hineinragend ausgebildet, so sind diese Stifte üblicherweise mit einer Spitze versehen. Die Abstände dieser beiden benachbarten Spitzen definieren den jeweiligen Sperrorganabstand. Dabei können die Sperrorgane in unterschiedlichen Richtungen im Schließzylinder angeordnet sein, so dass diese auch in unterschiedlichen Richtungen auf den Schlüssel einwirken. Allerdings ist es auch denkbar, dass alle Sperrorgane aus der gleichen Richtung auf den Schlüssel einwirken. Hierbei können ausschließlich alle Sperrorgane aus der gleichen Richtung auf den Schlüssel einwirken. Auch ist es denkbar, dass insbesondere die Sperrorgane entlang einer Einschubachse des Schlüssels angeordnet sind, welche sich parallel oder auf der Sperrachse erstreckt. Unter der Einschubachse des Schlüssels ist die Achse zu verstehen, welche durch die Einschubbewegung des Schlüssels beim Einführen in den Schlüsselkanal definiert ist.
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Wird ein Schlüssel in den Schlüsselkanal eingeführt, so wird er bei seiner finalen Einführposition mit sämtlichen Sperrorganen zusammenwirken. Mit anderen Worten weist der Schließbart des Schlüssels entsprechende Vertiefungen auf, welche mit der jeweiligen Position des jeweiligen Sperrorgans bei der vollständigen Einführposition des Schlüssels übereinstimmen. In radialer Richtung sind bei passendem Schlüssel auf diese Weise in der Einführposition des Schlüssels die Sperrorgane in eine Position bewegt, welche der jeweiligen Freigabeposition entspricht. Nur in diesem Fall ist entsprechend der Freigabewirkung des Schließzylinders eine Rotation des Zylinderkerns innerhalb des Zylindergehäuses und dementsprechend ein Entsperren der Schließvorrichtung möglich.
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Die Sperrorganabstände unterscheiden sich erfindungsgemäß entscheidend von bekannten Schließzylindern. So sind wenigstens zwei der Sperrorganabstände ungleich ausgebildet. Das bedeutet, dass wenigstens zwei Sperrorganabstände unterschiedlich groß sind. Dies führt dazu, dass beim Einführen des Schlüssels in den Schlüsselkanal keine Aufsummierung der einzelnen Kräfte beim Verdrängen der Sperrorgane möglich ist. Vielmehr ist vorzugsweise kein Zusammenfallen von Korrelationen des Schließbarts des Schlüssels mit entsprechenden Positionen der Sperrorgane mehr möglich. Bevorzugt ist es, wenn sämtliche Sperrorgane ungleich zueinander ausgebildet sind. Dies führt dazu, dass während des gesamten Einführvorgangs des Schlüssels in den Schlüsselkanal bis zum Erreichen der finalen Einführposition des Schlüssels immer nur ein einziges Sperrorgan in dem jeweiligen Eingriff mit einer Sperrposition des Schließbarts des Schlüssels steht.
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Dabei ist zu beachten, dass grundsätzlich beim Einführen des Schlüssels eine ständige Verdrängung der Sperrorgane durch den Schließbart des Schlüssels nach Überschreiten der jeweiligen Sperrorganposition stattfindet. Jedoch ist insbesondere bei dem Vorsehen einer Federvorrichtung das Einrasten des jeweiligen Sperrorgans an einer Sperrposition des Schließbarts des Schlüssels eine spürbare Kraftwirkung am Schlüssel. So wird beispielsweise beim Einschieben des Schlüssels in einen erfindungsgemäßen Schließzylinder als erstes das erste Sperrorgan in eine entsprechende Sperrposition des Schließbarts des Schlüssels einrasten. Dies ist auch vom Benutzer des Schlüssels am Schlüssel selbst haptisch spürbar. Beim weiteren Vorgehen während des Einführens verlässt der Schlüssel nun die Sperrposition und verdrängt das Sperrorgan an seiner ersten Position wieder gegen die Vorspannkraft der Federvorrichtung. Anschließend erreicht die vorderste Sperrposition des Schließbarts des Schlüssels das zweite Sperrorgan. Durch die ungleiche Ausbildung der Sperrorgane ist zu diesem Zeitpunkt und zu dieser Position des Schlüssels jedoch das erste Sperrorgan noch nicht oder bereits nicht mehr im Eingriff mit der zweiten Sperrposition des Schließbarts des Schlüssels. Gleicherweise folgt das weitere Einschieben des Schlüssels bis zur finalen Einführposition. In dieser finalen Einführposition des Schlüssels sind nun sämtliche Sperrpositionen des Schließbarts des Schlüssels korreliert mit der entsprechenden Positionierung der Sperrorgane.
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Unter der vorstehenden Begrifflichkeit (Sperrposition des Schließbartes des Schlüssels) ist zu verstehen, dass ein Schlüssel üblicherweise am Schließbart verschiedene Vertiefungen aufweist. Diese Vertiefungen definieren die jeweilige Freigabeposition in der Korrelation mit dem Schlüssel für das jeweilige Sperrorgan. Diese Sperrpositionen sind also Zwischen-Positionen oder Rast-Positionen, welche haptisch beim Einführen des Schlüssels durch Korrelation mit dem Sperrorgan, insbesondere bei Verwendung einer Federvorrichtung, wahrgenommen werden können. Durch das erfindungsgemäße Vermeiden einer Kumulierung einzelner Federvorspannkräfte beim Verschieben der Sperrorgane kann eine Reduktion der auftretenden Kräfte beim Einführen erzielt werden. Damit wird das Risiko eines mechanischen Fehlverhaltens reduziert. Auch ist es möglich, auf dieser Weise eine definierte haptische Rückmeldung für die entsprechende Positionssituation des Schlüssels beim Einführen desselben in den Schlüsselkanal zu geben. Auch kann auf diese Weise eine zusätzliche Sicherungsfunktion geleistet werden, da auch die einzelnen Abstände, in Form der Sperrorganabstände, eine Kodierung des Schließzylinders zur Verfügung stellen.
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Erfindungsgemäß können die einzelnen Sperrorgane vorzugsweise aus einem harten und/oder gehärteten Material ausgebildet sein. Auch sind selbstverständlich zusätzliche Sicherungsmaßnahmen denkbar. So kann beispielsweise ein sogenannter Aufbohrschutz (auch Aufbohrplatte genannt) zum Schutz gegen Aufbohren insbesondere im Bereich der Schlüsselöffnung oder um die Schlüsselöffnung oder im Bereich des Schlüsselkanals herum angeordnet sein. Diese Aufbohrplatte kann rotationssymmetrisch ausgestaltet sein und mit einer Sperrnase als Sollbruchstelle zusammenwirken. Bei einem Aufbohrversuch reißt die Sperrnase, die insbesondere am Schließzylinder anordbar ist und die Aufbohrplatte in einer vordefinierten Drehlage hält, ab, wenn der rotierende Bohrer auf die Aufbohrplatte trifft. Anschließend fängt die Aufbohrplatte an sich mit dem Bohrer mit zu drehen. Hierdurch kann der Bohrer jedoch nicht weiter in den Schlüsselkanal eindringen, da er keine Bohrwirkung mehr entfaltet.
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Zusätzlich ist es denkbar, dass der Zylinderkern mit einer Sicherheitskappe versehen ist, die eine geometrische Öffnung in Form eines Querschnitts des Schlüsselkanals aufweist. Somit ist es unmöglich, Gegenstände, die größer als der Querschnitt des Schlüsselbarts vom Schlüssel sind, in den Schlüsselkanal einzuführen. Idealerweise ist die Sicherheitskappe aus einem gehärteten Material, insbesondere gehärteten Stahl ausgestaltet, um das Aufbohren des Zylinderkerns zu erschweren und das Einführen von Aufbruchswerkzeugen in den Schlüsselkanal zu vermeiden. Auch kann die Sicherheitskappe Porzellan oder ein Verbundwerkstoff aufweisen, um die Sicherheit zu erhöhen. Idealerweise ist die Sicherheitskappe formschlüssig mit dem Zylinderkern verbunden.
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Die ungleiche Ausbildung von wenigstens zwei Sperrorganabständen bringt darüber hinaus eine zusätzliche Variationsmöglichkeit mit sich. Somit ist es möglich durch unterschiedliche Ungleichheiten der Sperrorganabstände, insbesondere unterschiedliche longitudinale Abstände der Sperrorgane zueinander, bei unterschiedlichen Schlossvorrichtungen die Schließcode-Variantenvielfalt zu erhöhen. Die Flexibilität für den Einsatz steigt damit durch die erfindungsgemäße Ausbildung. Neben der (geometrischen) Variation der Sperrpositionen der einzelnen Sperrorgane steht somit eine weitere Variationsmöglichkeit zur Verfügung, so dass das mathematische Produkt dieser beiden Variationsmöglichkeiten die deutliche Steigerung der Variantenvielfalt ergibt.
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Weiter wird auch die Einbruchsicherheit durch die erfindungsgemäße Ausbildung eines Schließzylinders erhöht. So wird die Aufbruchsmethode des sogenannten „Pickings“, also dem Erfühlen und einzelnen Herunterdrücken der Sperrorgane mit entsprechenden Werkzeugen, insbesondere hinsichtlich des Auffindens der Position des jeweiligen Sperrorgans, erschwert. Auch das Ausbilden beziehungsweise Herstellen eines Nachschlüssels wird durch die Vergrößerung der Variantenvielfalt schwieriger. Neben den rein funktionalen Vorteilen kann damit die erfindungsgemäße Ausbildung des Schließzylinders auch die Einbruchsicherheit erhöhen.
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Es kann vorteilhaft sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Schließzylinder alle Sperrorganabstände ungleich ausgebildet sind. Die mit Bezug auf Anspruch 1 erläuterten Vorteile werden auf diese Weise für sämtliche Sperrorganabstände erzielbar. Mit anderen Worten werden die erfindungsgemäßen Vorteile damit für den gesamten Einführvorgang des Schlüssels in den Schlüsselkanal erreichbar. Beispielsweise kann eine Vielzahl von üblicherweise bis zu zehn Sperrorganen vorgesehen sein. Damit sind bis zu neun Sperrorganabstände vorgesehen, welche alle ungleich zueinander ausgebildet sind. Darunter ist zu verstehen, dass kein Sperrorganabstand hinsichtlich seiner geometrischen Erstreckung einem anderen der restlichen Sperrorganabstände entspricht.
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Vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn bei einem erfindungsgemäßen Schließzylinder sich alle ungleichen Sperrorganabstände voneinander um das Vielfache eines einzelnen Unterschiedsparameters unterscheiden. Ein Unterschiedsparameter ist zum Beispiel ein feststehender geometrischer Erstreckungswert. Beispielsweise kann als Unterschiedsparameter ein Millimeter gewählt werden. Das bedeutet also, dass alle Sperrorganabstände sich zueinander um einen Millimeter oder das Vielfache von einem Millimeter unterscheiden. Dabei ist unter dem Vielfachen hier das ganzzahlige Vielfache des einzigen Unterschiedsparameters zu verstehen. Auf diese Weise wird eine erleichterte Fertigung möglich. Auch wird auf diese Weise sicher und einfach gewährleistet, dass die Zwischenposition, welche mit der jeweiligen Sperrposition des Schließbarts des Schlüssels korreliert, miteinander nicht zusammenfallen und damit die gewünschte erfindungsgemäße Wirkung erzielbar wird. Aufgrund der Unterscheidung der einzelnen Sperrorganabstände auf einen einzelnen Unterschiedsparameter wird darüber hinaus die konstruktive Auslegung eines erfindungsgemäßen Schließzylinders vereinfacht.
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Ein weiterer Vorteil ist erzielbar, wenn bei einem erfindungsgemäßen Schließzylinder die ungleich ausgebildeten Sperrorganabstände sich voneinander um nicht-ganzzahlige Vielfache unterscheiden. Das bedeutet, dass auch ein unerwünschtes Zusammenfallen durch ungleiche Sperrorgane komplett ausgeschlossen werden kann. So ist nicht nur die grundsätzliche Unterschiedlichkeit der Sperrorganabstände bei dieser besonderen Ausführungsform definiert, sondern vielmehr zusätzlich festgelegt, dass die Unterschiedlichkeit auch ganzzahlige Vielfache hinsichtlich der Unterscheidung ausschließt. Damit wird sichergestellt, dass beim Überspringen einzelner Schlüsselpositionen, zum Beispiel, dass die zweite und die sechste Zwischenposition nicht in kumulierender Weise miteinander zusammenfallen können. Dies stellt sicher, dass auch bei einer hohen Anzahl von Sperrorganen sämtliche Sperrorganabstände in erfindungsgemäßer Weise nie während des gesamten Einführvorgangs in kumulierender Weise zusammenfallen können.
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Ein weiterer Vorteil kann erzielt werden, wenn bei einem erfindungsgemäßen Schließzylinder für jedes Sperrorgan wenigstens eine Federvorrichtung vorgesehen ist, welche das jeweilige Sperrorgan in Richtung der jeweiligen Sperrposition mit einer Federkraft beaufschlagt. Insbesondere kann eine Spiralfeder für die jeweilige Federvorrichtung vorgesehen sein. Je nach tatsächlicher konstruktiver Ausgestaltung des jeweiligen Sperrorgans kann dabei die Federvorrichtung entsprechend ausgebildet sein. Insbesondere sind dabei die beiden Hauptbauformen zu unterscheiden, wie sie in dem nachfolgenden Absatz näher erläutertet werden. Die grundsätzliche Verwendung einer Federvorrichtung erlaubt es, einen erfindungsgemäßen Schließzylinder hinsichtlich seiner Funktionalität unabhängig von der Lageausrichtung bezogen auf die Schwerkraftrichtung zu gestalten. Die Flexibilität für den Einsatz eines erfindungsgemäßen Schließzylinders wird auf diese Weise erhöht.
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Beim Schließzylinder gemäß dem voranstehenden Absatz kann es von Vorteil sein, wenn die Federvorrichtungen aller Sperrorgane im Zylinderkern oder im Zylindergehäuse angeordnet sind. Dabei handelt es sich insbesondere um die beiden Hauptbauformen der erfindungsgemäßen Schließzylinder. So kann das entsprechende Sperrorgan zum Beispiel als Schließplatte innerhalb des Zylinderkerns ausgebildet sein. Entsprechende Federvorrichtungen ebenfalls im Zylinderkern drücken die Schließplatten in ihre Sperrposition radial nach außen. Nur durch entsprechend funktionales Zusammenwirken mit den einzelnen Sperrpositionen eines Schließbarts eines Schlüssels kann entgegen der jeweiligen Federvorrichtung die Schließplatte als Sperrorgan in die Freigabeposition bewegt werden. Sind die Sperrorgane als Sperrstift ausgebildet, so ragen diese üblicherweise radial von außen aus dem Zylindergehäuse in den Zylinderkern hinein. Die entsprechenden Federvorrichtungen sind dementsprechend im Zylindergehäuse angeordnet. Auch bei dieser Variante erfolgt durch ein Verschieben der Sperrorgane gegen die Federkraft der jeweiligen Federvorrichtung durch das Einführen des Schlüssels eine Verschiebung der Sperrorgane in die Freigabeposition.
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Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn bei einem erfindungsgemäßen Schließzylinder wenigstens drei Sperrorgane entlang der Sperrachse auf einer ersten Einschubachse des Schlüssels angeordnet sind, wobei wenigstens drei weitere Sperrorgane entlang der Sperrachse auf einer zweiten Einschubachse des Schlüssels angeordnet sind. Unter einer Ausrichtung entlang der Sperrachse ist im Sinne der vorliegenden Erfindung zu verstehen, dass die Sperrorgane auf oder parallel zu der Sperrachse angeordnet sind. Da der Einschubvorgang des Schlüssels üblicherweise rein translatorisch einer Geraden folgt, befinden sich die Sperrorgane damit auf einer ersten Einschubachse, die als Gerade parallel zu oder auf der Sperrachse verläuft. Bei höheren Sicherheitsanforderungen ist es selbstverständlich auch möglich, dass zwei oder mehr Einschubachsen mit jeweils wenigstens drei Sperrorganen in der erfinderischen Ausbildung vorgesehen sind. Damit wird die erfindungsgemäße Qualität mit höherer Komplexität des Schließmechanismus und auf diese Weise mit einer höheren Sicherheit kombiniert. Die verschiedenen Einschubachsen sind dabei parallel zueinander und zu der Sperrachse angeordnet. Insbesondere sind die Einschubachse voneinander radial, also senkrecht zur Einschubrichtung des Schlüssels, beabstandet.
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Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Schlossvorrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, aufweisend wenigstens einen erfindungsgemäßen Schließzylinder. Somit umfasst die Erfindung auch eine Fahrzeugschlossvorrichtung bzw. Kraftfahrzeugschlossvorrichtung mit dem erfindungsgemäßen Schließzylinder. Die Fahrzeugschlossvorrichtung kann als mechanisches Lenkradschloss oder als Türschloss oder Kofferraumschloss ausgestaltet sein. Dementsprechend bringt eine erfindungsgemäße Schlossvorrichtung die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf den erfindungsgemäßen Schließzylinder erläutert worden sind. Eine solche Schlossvorrichtung kann zum Beispiel das Türschloss, das Lenkradschloss oder das Kofferraumschloss eines Fahrzeugs ausbilden. Dabei kann eine solche Schlossvorrichtung selbstverständlich weitere mechanische Bauteile, zum Beispiel Riegel oder Schließhebel aufweisen.
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Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren für die Herstellung eines Schließzylinders, insbesondere gemäß der vorliegenden Erfindung, aufweisend den folgenden Schritt:
- – Anordnung von wenigstens drei Sperrorganen in einem Zylinderkern des Schließzylinders unter Beabstandung um Sperrorganabstände, wobei wenigstens zwei Sperrorganabstände ungleich ausgebildet sind.
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Durch die ungleiche Ausbildung der Sperrorganabstände werden bei einem erfindungsgemäßen Verfahren durch die Herstellung eines Schließzylinders die gleichen Vorteile erzielt, wie sie ausführlich mit Bezug auf einen erfindungsgemäßen Schließzylinder erläutert worden sind. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Einführverfahren für das Einführen eines Schlüssels in einen Schlüsselkanal eines Schließzylinders, insbesondere gemäß der vorliegenden Erfindung, aufweisend die folgenden Schritte:
- – Ausrichten des Schlüssel auf den Schlüsselkanal
- – Einführen des Schlüssels in den Schlüsselkanal unter Bewegung von wenigstens drei Sperrorganen gegen Federkräfte, wobei bis zum Erreichen der vollständigen Einführposition des Schlüssels im Wesentlichen immer nur ein Sperrorgan bewegt wird.
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Ein erfindungsgemäßes Einführverfahren bringt vorzugsweise die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf einen erfindungsgemäßen Schließzylinder erläutert worden sind. Beim Einführen fallen dabei die Eintritts- und Eingriffs-Punkte zur jeweiligen Sperrposition des Schließbarts des Schlüssels nicht miteinander zusammen, so dass ein kumulieren der Kräfte in der Reaktion auf die Korrelation mit den einzelnen Sperrorganen im Wesentlichen vollständig vermieden wird.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen schematisch
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1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schließzylinders beim Einführen des Schlüssels,
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2 die Ausführungsform der 1 des ersten Sperrorgans in einer Sperrposition,
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3 eine ähnliche Ausführungsform zu den 1 und 2 beim Erreichen des zweiten Sperrorgans in einer Sperrposition,
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4 die Ausführungsform der 3 beim Erreichen des dritten Sperrorgans in einer Sperrposition,
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5 die Ausführungsform der 3 und 4 beim Erreichen der finalen Einführposition des Schlüssels,
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6 eine Kumulierung der Kräfte gemäß bekannter Schließzylinder,
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7 die Kräftesituation bei einem erfindungsgemäßen Schließzylinder,
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8 eine dreidimensionale schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Zylinderkerns mit Schließplatten als Sperrorganen,
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9 ein schematischer Querschnitt durch den Zylinderkern aus 8,
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10 ein dreidimensionaler Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Zylinderkern aus 8 im Bereich eines Aufbohrschutzes, insbesondere in Form einer Aufbohrplatte,
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11 eine schematische Darstellung einer Lenkradschlosses mit dem erfindungsgemäßen Schließzylinder und
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12 eine Seitenansicht eines Fahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Türschloss und/oder einem erfindungsgemäßen Kofferraumschloss.
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In den nachfolgenden Figuren werden für die gleichen technischen Merkmale auch von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die identischen Bezugszeichen verwendet.
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Die 1 bis 5 zeigen einen erfindungsgemäßen Schließzylinder 10 einer erfindungsgemäßen Schlossvorrichtung 100. Bei dieser Ausführungsform sind vier Sperrorgane 40 vorgesehen, die ausschließlich auf einer Einschubachse des Schlüssels 200 und dabei parallel zueinander und zu der Sperrachse 22 angeordnet sind, um eine bessere Übersicht der Erfindung zu ermöglichen. Die Sperrorgane 40 sind in einem Zylinderkern 20 radial bewegbar angeordnet und können sich zwischen einer Sperrposition und einer Freigabeposition bewegen. Dabei sind Federvorrichtungen 44 in einem Zylindergehäuse 30 angeordnet, welche eine Beaufschlagung der Sperrorgane 40 in ihre Sperrposition durchführen. Gleichzeitig ist der Zylinderkern 20 grundsätzlich um seine Sperrachse 22 drehbar im Zylindergehäuse 30 aufgenommen. Innerhalb des Zylinderkerns 20 ist ein Schlüsselkanal 24 zur Einführung eines Schlüssels 200 vorgesehen.
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Die in den 1 bis 5 gezeigten Sperrorgane 40 sind stiftförmig aufgebaut und weisen ein durch die jeweilige Federvorrichtung 44 belastetes Führungsmittel 40a für einen Kern 40b auf. Der Kern 40b wirkt direkt mit Aussparungen 202 am Schlüssel 200, insbesondere am Schlüsselbart 201 mechanisch zusammen, um den Schließzylinder mit dem richtigen Schlüssel 200 betätigen zu können.
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Anhand der 1 bis 5 wird nun das Verfahren des Einschiebens des Schlüssels 200 und die entsprechende erfindungsgemäße Wirkung erläutert. Zu Beginn erfolgt ein Ausrichten des Schlüssels 200 mit dem Schlüsselkanal 24, wie es die 1 zeigt. Während dem Einführen tritt der Schlüssel 200 nachfolgend in sequenzieller Weise in Kontakt mit den vier Sperrorganen 40. Zuerst wird das ganz linke Sperrorgan 40 radial gegen die Federvorspannung der Federvorrichtung 44 nach außen bewegt bis ein erstes Einrasten in der ersten Sperrposition des Schlüsselbarts des Schlüssels 200 erfolgt, wie dies die 2 zeigt. Auch ist zu diesem Zeitpunkt bereits eine grundsätzliche Einfederbewegung des zweiten Sperrorgans 40 erfolgt. Aus dieser ersten spürbaren Rastposition als Sperrposition des Schlüssels 200 muss ein Herausbewegen des links angeordneten ersten Sperrorgans 40 aus dieser Sperrposition wieder erfolgen. Beim Weiterbewegen spürt dies die einführende Person des Schlüssels 200 in haptischer Weise. Bei der Weiterbewegung tritt nun als nächstes das zweite Sperrorgan 40 in Kontakt mit der ersten Sperrposition des Schließbarts des Schlüssels 200, wie dies die 3 zeigt. In dieser Position des Schlüssels ist kein anderes Sperrorgan 40 in Kontakt mit einer entsprechenden Sperrposition des Schlüssels 200. Erfolgt nun wieder eine Weiterbewegung eines Schlüssels 200, so ist als nächste Sperrposition das Sperrorgan 40 gemäß 4 in einer eingerasteten Position. Auch hier ist zu erkennen, dass ausschließlich das zweite Sperrorgan 40 von rechts nun mit einer Sperrposition des Schlüssels 20 zusammenwirkt. Die übrigen Sperrorgane 40 sind nicht in Kontakt mit einer entsprechenden Sperrposition des Schließbarts des Schlüssels 200. Final erfolgt eine Weiterbewegung in die Einführposition gemäß 5. Dies ist der erste Zeitpunkt des gesamten Einführverfahrens bei welchem nun sämtliche Sperrorgane 40 örtlich mit einer entsprechenden Sperrposition des Schließbarts des Schlüssels 200 korrelieren und somit gleichzeitig oder im Wesentlichen gleichzeitig einrasten.
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So wie die Sperrorgane 40 entsprechende Positionen innerhalb des Schließzylinders 10 aufweisen, weißt der Schließbart des Schlüssels 200 entsprechende Sperrposition durch die zugehörigen Vertiefungen am Schlüssel 200 auf. Beim Einführen wird durch das Vermeiden zusammenfallender Sperrpositionen eine verbesserte Kraftverlaufssituation erzielt, wie sie später mit Bezug auf 7 noch erläutert wird. Die voranstehende Funktionalität wird dadurch erzielt, dass die einzelnen Sperrorganabstände 42a, 42b und 42c hier zueinander ungleich ausgebildet sind. Darüber hinaus sind die einzelnen Sperrorganabstände 42a, 42b und 42c hier in einer Weise unterschiedlich, dass sie nicht ganzzahlig vervielfacht voneinander unterschieden werden können.
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Das Ausführungsbeispiel aus den 1 und 2 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel aus 3 und 4 ausschließlich durch die Darstellung eines Profils 203 mit Längsnuten beim Schlüsselbart 201. Um jedoch die Erfindung so deutlich wie möglich darzustellen, wurde auf die weitere Darstellung des Profils 203 mit Längsnuten beim Schlüsselbart 201 verzichtet.
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Anhand der 6 und 7 wird die erfindungsgemäße Wirkung hinsichtlich der spürbaren Kraft am Schlüssel verdeutlicht. Während 6 eine bekannte Lösung zeigt, bei welcher die einzelnen Sperrorganabstände 42a, 42b und 42c gleichmäßig verteilt sind, zeigt 7 einen entsprechenden Kraftverlauf in erfindungsgemäßer Weise. In 6, also bei bekannten Schließzylindern ist nun sichtbar, dass für Erreichen der jeweiligen Sperrposition die jeweilige zu überwindende Kraft für den einführenden Schlüssel 200 kumulierend zunimmt. Entgegengesetzt wird erfindungsgemäß eine solche Kumulation vermieden, so dass für jede Sperrposition immer nur im Wesentlichen ein einziges Sperrorgan überwunden werden muss. Die Gesamtkraft wird zwar am Ende in gleicher Weise erreicht, jedoch kann auf diese Weise ein höherer Unterschied während des Einführens auch in haptischer Weise die finale Einführposition haptisch dem jeweiligen Nutzer mitteilen.
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In den 8 bis 10 ist ebenfalls eine erfindungsgemäßer Schließzylinder 10 mit einem Zylinderkern 20 dargestellt, wobei die Sperrorgane 40 als Schließplatten 40c ausgestaltet sind, was gut anhand der 9 zu erkennen ist. Somit kommen keine stiftförmigen Sperrorgane 40, wie in den 1 bis 5, zum Einsatz, sondern plattenförmige Sperrorgane in Form von Schließplatten 40c. Diese sind in Ausnehmungen 26 im Zylinderkern 20 eingelassen, wobei die Ausnehmung einerseits Längsnuten 26.1 aufweisen, durch die die Schließplatten 40c montierbar sind, und andererseits radiale Öffnungen 26.2, durch die die jeweiligen Federvorrichtungen 44 für die entsprechende Schließplatte 40c montierbar sind. Erfindungsgemäß sind auch hier die einzelnen Sperrorgane 40 mit einem unterschiedlichen Sperrorganabstand 42a, 42b und 42c im Zylinderkern 20 angeordnet, was aus 8 deutlich hervorgeht.
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Zusätzlich kann bei dem Zylinderkern 20 auch ein Aufbohrschutz 25 vorgesehen sein, der als rotationssymmetrische Platte aus gehärtetem Material ausgestaltet sein kann. In dieser Aufbohrplatte 25 ist eine rechteckförmige Öffnung vorgesehen, die geometrisch komplementär zum Querschnitt des Schlüsselkanals 24 ausgestaltet ist, und wodurch der passende Schlüssel 200 durchführbar ist. Zusätzlich kann der Aufbohrschutz 25 zumindest einen Freiraum 25.1 aufweisen, in den eine Sperrnase 28 vom Zylinderkern 20 und/oder eine Sperrnase 29.1 eines Einsatzes 29 eingreifen kann. Zweckmäßigerweise ist die Sperrnase 28 oder die Sperrnase 29.1 vom Einsatz 29 als Sollbruchstelle ausgestaltet, die abbrechen, sobald ein Aufbohrversuch stattfindet und dabei ein Bohrer durch den Schlüsselkanal 24 bis auf den Aufbohrschutz 25 vordringt. Sobald der Bohrer in Kontakt mit dem Aufbohrschutz 25 kommt, werden die Drehkräfte auf den Aufbohrschutz 25 übertragen, der zweckmäßigerweise rotationssymmetrisch, insbesondere als kreisförmige Platte ausgestaltet ist, wodurch der Aufbohrschutz 25 anfängt zu rotieren. Hierdurch kann der Bohrer nicht weiter bzw. tiefer in den Schlüsselkanal 24 eindringen.
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Um die Montage des Aufbohrschutzes 25 im Zylinderkern 20 zu erleichtern, kann zusätzlich der erwähnte Einsatz 29 zum Einsatz kommen, der ebenfalls mit einer Sperrnase 29.1 optional ausgestaltet sein kann, was aus der 10 erkennbar ist.
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Damit eine Drehbewegung des Zylinderkerns 20 mechanisch durch den richtigen Schlüssel 200 auf weitere Teile einer Schlossvorrichtung 100 übertragen werden kann, ist ein Mitnehmer 21 vorgesehen, der mit einem Gegenmitnehmer in der Schlossvorrichtung 100 mechanisch zusammenwirken kann. Bei dem erfindungsgemäßen Schließzylinder 10 ist der Mitnehmer 21 in Form einer radialen Ausnehmung an einem Schaft 27 des Zylinderkerns 20 angeordnet, was deutlich aus den 8 und 10 hervorgeht.
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In der 9 wird die Funktionsweise der plattenförmigen Sperrorgane 40 näher dargestellt. Dabei ist in den Schlüsselkanal 24 der passende Schlüssel 200 eingeführt, so dass die Schließplatte 40c, die im Querschnitt dargestellt ist, komplett in den Zylinderkern 20 zurückgezogen ist und nicht formschlüssig in eine Ausnehmung 30.1 vom Zylindergehäuse 30 des Schließzylinders 10 ragt. Damit ist der normalerweise vorhandene Formschluss zwischen der Schließplatte 40c vom Zylinderkern 20 und dem Zylindergehäuse 30 aufgehoben, so dass sich der Zylinderkern 20 zumindest durch dieses Sperrorgan 40 in der Bohrung 30.2 im Zylindergehäuse 30 drehen lässt. Wie gut aus der 9 zu erkennen ist, ist das plattenförmige Sperrorgan 40c durch die Federvorrichtung 44 federbelastet im Zylinderkern 20 angeordnet, wodurch die Schließplatte 40c, insbesondere mit einem Vorsprung, selbstständig in die Ausnehmung 30.1 vom Zylindergehäuse 30 fährt, wenn nicht der passende Schlüssel 201 im Schlüsselkanal 24 vorhanden ist.
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In der 11 ist rein schematisch eine erfindungsgemäße Schlossvorrichtung 100, insbesondere in Form eines Lenkradschlosses 103 dargestellt. Hierbei kommt ein erfindungsgemäßer Schließzylinder 10 zum Einsatz, um ein Sperrglied 103.1 anzusteuern, welches formschlüssig mit einer Lenkradsäule 151 vom Fahrzeug 150 zusammenwirken kann. Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Lenkradschlosses 103 kann der Startkomfort des Kraftfahrzeugs 150 für den Fahrer verbessert werden ohne jedoch die Sicherheit, insbesondere die Aufbruchssicherheit zu verringern.
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In der 12 ist ein Fahrzeug 150, insbesondere in Form eines Kraftfahrzeugs 150 in Seitenansicht dargestellt, wobei zumindest eine erfindungsgemäße Schlossvorrichtung 100 in Form eines Türschlosses 101 an einer Seitentür zum Einsatz kommt. Optional oder zusätzlich kann auch die erfindungsgemäße Schlossvorrichtung 100 in Form eines Kofferraumschlosses 102 bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeug 150 verwendet werden.
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Die vorstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Schließzylinder
- 20
- Zylinderkern
- 20.1
- Öffnungen für 40
- 21
- Mitnehmer
- 22
- Sperrachse
- 23
- Sicherheitskappe
- 24
- Schlüsselkanal
- 25
- Aufbohrschutz, insbesondere Aufbohrplatte
- 25.1
- Freiraum in 25
- 26
- Ausnehmung für 40
- 26.1
- Nut für 40c
- 26.2
- Öffnung für 44
- 27
- Schaft
- 28
- Sperrnase
- 29
- Einsatz
- 29.1
- Sperrnase
- 30
- Zylindergehäuse
- 30.1
- Ausnehmung für 40
- 30.2
- Bohrung für 20
- 40
- Sperrorgan
- 40a
- Führungsmittel für 40b
- 40b
- Kern von 40
- 40c
- Schließplatte / plattenförmiges Sperrorgan
- 42a
- Sperrorganabstand
- 42b
- Sperrorganabstand
- 42c
- Sperrorganabstand
- 44
- Federvorrichtung
- 100
- Schlossvorrichtung, insbesondere Kraftfahrzeugschlossvorrichtung
- 101
- Türschloss
- 102
- Kofferraumschloss
- 103
- Lenkradschloss
- 103.1
- Sperrglied
- 150
- Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug
- 151
- Lenksäule
- 200
- Schlüssel
- 201
- Schlüsselbart
- 202
- Aussparung für 40
- 203
- Profil ggf. mit Längsnuten
- S
- Weg
- F
- Kraft
