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Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugschließeinrichtung für ein Verschlusselement eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Der Begriff „Kraftfahrzeugschließeinrichtung” ist vorliegend weit zu verstehen. Er steht für jede Einrichtung, die an der Fixierung eines Verschlusselements in seiner Schließstellung beteiligt ist. Entsprechend fallen unter diesen Begriff insbesondere Kraftfahrzeugschlösser, Schließhilfen, Türgriffe sowie Kraftübertragungsanordnungen zwischen Türgriffen und Kraftfahrzeugschlössern.
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Die in Rede stehende Kraftfahrzeugschließeinrichtung findet Anwendung bei allen Arten von Verschlusselementen eines Kraftfahrzeugs. Dazu gehören insbesondere Seitentüren, Hecktüren, Heckklappen, Heckdeckel oder Motorhauben. Diese Verschlusselemente können grundsätzlich auch nach Art von Schiebetüren ausgestaltet sein.
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Die bekannte Kraftfahrzeugschließeinrichtung (
DE 10 2008 018 500 A1 ), von der die Erfindung ausgeht, ist als Kraftfahrzeugschloss ausgestaltet. Sie ist mit den üblichen Schließelementen Schlossfalle und Sperrklinke sowie mit einer Schlossmechanik ausgestattet, die in verschiedene mechanische Funktionszustände wie „entriegelt”, „verriegelt”, „diebstahlgesichert” oder „kindergesichert” bringbar ist und hierfür ein in entsprechende Funktionsstellungen verstellbares, drahtartiges Funktionselement aufweist.
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Im Funktionszustand „entriegelt” kann durch Betätigung eines Türinnengriffs und eines Türaußengriffs eine zugeordnete Kraftfahrzeugtür geöffnet werden. In dem Funktionszustand „verriegelt” kann von Außen nicht geöffnet werden, wohl aber von Innen. Im Funktionszustand „diebstahlgesichert” kann weder von Außen noch von Innen geöffnet werden. Im Funktionszustand „kindergesichert” kann von Außen geöffnet werden, jedoch nicht von Innen.
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Zur Umsetzung der obigen Funktionszustände ist die Schlossmechanik der bekannten Kraftfahrzeugschließanordnung mit einem Antrieb ausgestattet, der das Funktionselement in entsprechende Funktionsstellungen verstellt und dort auch hält.
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Die bekannte Kraftfahrzeugschließeinrichtung ist im Hinblick auf die Realisierung der Funktionszustände kompakt und betriebssicher, soweit dies eine auf Formschluss basierende Kupplungsanordnung erlaubt.
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Es darf noch darauf hingewiesen werden, dass andere Kraftfahrzeugschließeinrichtungen bekannt sind. Ein Beispiel hierfür ist eine bekannte Schließhilfseinrichtung (
DE 10 2010 055 0530 A1 ), mit der im Sinne einer Komfortfunktion eine Kraftfahrzeugtür oder -klappe von einer Vorschließstellung in eine Hauptschließstellung verstellbar ist. Dadurch wird dem Benutzer das kraftaufwendige Zusammendrücken der Türdichtung im letzten Abschnitt des Schließvorgangs abgenommen. Je nach Ausgestaltung ist auch diese Kraftfahrzeugschließeinrichtung in verschiedene Funktionszustände bringbar, beispielsweise in den Funktionszustand „Kollision”, in dem der Antriebsstrang im Falle einer erkannten Kollision mittels einer Kupplungsanordnung unterbrochen wird. In einer bekannten Variante wirkt hierfür ein Antrieb auf die Schlossfalle des Kraftfahrzeugschlosses und verstellt diese von einer Vorraststellung in eine Hauptraststellung. Die Kraftfahrzeugschließeinrichtung „Schließhilfseinrichtung” wirkt also insoweit auf die Kraftfahrzeugschließeinrichtung „Kraftfahrzeugschloss”.
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Der Erfindung liegt das Problem zu Grunde, die bekannte Kraftfahrzeugschließeinrichtung derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die Kompaktheit im Hinblick auf die Realisierung der Funktionszustände mit einfachen Mitteln erhöht wird.
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Das obige Problem wird bei einer Kraftfahrzeugschließeinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
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Wesentlich ist die grundsätzliche Überlegung, dass für das Einstellen und Halten von Funktionszuständen eine Magnetanordnung Anwendung finden kann, die einerseits der Speicherung des mechanischen Funktionszustands und andererseits der bleibenden Einstellung des jeweiligen Funktionszustands dient.
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Vorschlagsgemäß ist die Magnetanordnung durch ein magnetisches Erregerfeld bleibend magnetisierbar und/oder bleibend entmagnetisierbar, wobei sich in Abhängigkeit vom Magnetisierungszustand der Magnetanordnung ein zugeordneter mechanischer Zustand der Kraftfahrzeugschließeinrichtung einstellt. Die Magnetisierung kann je nach Ausgestaltung der Magnetanordnung mit unterschiedlicher Polung vorgesehen sein.
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Interessant bei der vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeugschließeinrichtung ist die Tatsache, dass die Speicherung des jeweils logischen Funktionszustands ohne irgendeine mechanische Bewegung im klassischen Sinne, sondern lediglich durch eine durch das Erregerfeld bewirkte Magnetisierung der Magnetanordnung erfolgt. Insoweit arbeitet die vorschlagsgemäße Kraftfahrzeugschließeinrichtung verschleißfrei und bauraumoptimiert, da ein freier Bauraum für eine Verstellbewegung nicht notwendiger Weise vorgehalten werden muss.
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Im einfachsten Fall dient die Magnetanordnung der Einstellung von zwei Funktionszuständen, wobei der magnetisierte Zustand der Magnetanordnung einem ersten Funktionszustand und der entmagnetisierte Zustand der Magnetanordnung einem zweiten Funktionszustand entspricht. Denkbar ist aber auch, dass drei oder mehr Funktionszustände durch die Magnetanordnung einstellbar sind, indem verschiedene Magnetisierungsstufen der Magnetanordnung jeweils zugeordneten Funktionszuständen entsprechen. Die unterschiedlichen Magnetisierungsstufen können, wie oben angedeutet, einer Magnetisierung mit unterschiedlicher Polung entsprechen.
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Bei der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 4 zeigt die Magnetanordnung bei Wegfall eines magnetisierenden Erregerfelds eine Remanenzmagnetisierung, die einem Zustand der Magnetanordnung entspricht. Der Begriff „Remanenzmagnetisierung” ist dabei weit zu verstehen und nicht auf das Verhalten hartmagnetischer Materialien beschränkt. Eine Magnetanordnung mit Remanenzmagnetisierung umfasst vielmehr jede Anordnung, die bei Wegfall eines entsprechenden Erregerfelds eine verbleibende Magnetisierung zeigt. Dabei kann es sich auch um eine Kombination von hart- und weichmagnetischen Materialien handeln.
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Zur Umsetzung der mechanischen Funktionszustände ist bei der bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 5 eine Funktionsmechanik vorgesehen, die in Abhängigkeit von dem Magnetisierungszustand der Magnetanordnung einen entsprechenden Funktionszustand einstellt. Wesentlich dabei ist, dass das auf die Magnetanordnung zurückgehende magnetische Feld die Einstellung des jeweiligen Funktionszustands bewirkt.
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Eine insbesondere für eine Schlossmechanik benötigte, schaltbare Kupplung gemäß Anspruch 7 lässt sich auf besonders einfache Weise durch den Einsatz eines magnetorheologischen Materials gemäß Anspruch 8, insbesondere durch eine magnetorheologische Flüssigkeit gemäß Anspruch 10 realisieren. Eine besonders kompakte Bauform ergibt sich dort durch eine Variante mit der Anordnung einer magnetorheologischen Flüssigkeit zwischen einem Ring und einer darin konzentrisch angeordneten Welle.
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Denkbar ist es aber auch, dass die Funktionsmechanik als konventionelle schaltbare Kupplung mit Kupplungshebel ausgestaltet ist (Anspruch 12). Hiermit lassen sich mit wenig Aufwand hohe Antriebskräfte übertragen.
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Die Magnetisierung bzw. die Entmagnetisierung der Magnetanordnung erfolgt gemäß Anspruch 13 über eine Erregeranordnung, die vorzugsweise eine elektrische Spulenanordnung aufweist. Hiermit lässt sich die gewünschte Magnetisierung auf steuerungstechnischem Wege leicht einstellen.
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Gemäß Anspruch 15 wird vorteilhafter Weise das Magnetfeld der Magnetanordnung genutzt, um den Funktionszustand der Kraftfahrzeugschließeinrichtung sensorisch zu ermitteln. Diese Doppelnutzung des Magnetfelds der Magnetanordnung trägt zu der gewünschten Kompaktheit der Anordnung weiter bei.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
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1 die für die vorschlagsgemäße Lösung wesentlichen Komponenten einer als Kraftfahrzeugschloss ausgestalteten, vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeugschließeinrichtung im Funktionszustand „verriegelt”,
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2 die Kraftfahrzeugschließeinrichtung gemäß 1 im Funktionszustand „entriegelt” und
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3 in einer weiteren Ausführungsform die für die vorschlagsgemäße Lösung wesentlichen Komponenten einer als Kraftfahrzeugschloss ausgestalteten, weiteren vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeugschließeinrichtung im entriegelten Zustand.
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Es darf vorab darauf hingewiesen werden, dass in der Zeichnung nur die Komponenten der vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeugschließeinrichtung dargestellt sind, die für die Erläuterung der Lehre notwendig sind.
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Die Kraftfahrzeugschließeinrichtung ist einem Verschlusselement 1 eines Kraftfahrzeugs zugeordnet, das in der Zeichnung durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist. Unter dem Begriff „Verschlusselement 1” sind alle Arten von Verschlusselementen eines Kraftfahrzeugs zusammengefasst. Dazu gehören insbesondere Seitentüren, Hecktüren, Heckklappen, Heckdeckel oder Motorhauben. Wie oben angedeutet, können diese Verschlusselemente grundsätzlich auch nach Art von Schiebetüren ausgestaltet sein.
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Die vorschlagsgemäße Kraftfahrzeugschließeinrichtung ist in verschiedene, noch zu erläuternde mechanische Funktionszustände bringbar. Wesentlich dabei ist die Tatsache, dass eine Magnetanordnung 2 vorgesehen ist, die durch ein magnetisches Erregerfeld 3 bleibend magnetisierbar (2) und/oder bleibend entmagnetisierbar (1) ist, wobei sich in Abhängigkeit vom Magnetisierungszustand der Magnetanordnung 2 ein zugeordneter mechanischer Funktionszustand der Kraftfahrzeugschließeinrichtung einstellt. Hier und vorzugsweise ist sowohl eine bleibende Magnetisierung als auch eine bleibende Entmagnetisierung der Magnetanordnung 2 vorgesehen.
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Grundsätzlich kann es sich bei der Kraftfahrzeugschließeinrichtung um irgendeine Komponente handeln, die an der Fixierung des Verschlusselements 1 in einer geschlossenen Stellung beteiligt ist. Dazu gehört beispielsweise eine als Kraftfahrzeugschloss 4 ausgestaltete Kraftfahrzeugschließeinrichtung. Dazu gehört beispielsweise auch eine als Schließhilfseinrichtung 5 ausgestaltete Kraftfahrzeugschließeinrichtung, mit der das Verschlusselement 1 von einer Vorschließstellung in eine Hauptschließstellung verstellbar ist. Eine Schließhilfseinrichtung 5 ist in 1 in gestrichelter Linie angedeutet. Eine solche Schließhilfseinrichtung ist beispielsweise, wie oben angedeutet, in den Funktionszustand „Kollision” bringbar, in dem der dortige Antriebsstrang getrennt ist.
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Bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Kraftfahrzeugschließeinrichtung um ein Kraftfahrzeugschloss 4. Die folgenden Ausführungen betreffen fast durchweg ein vorschlagsgemäßes Kraftfahrzeugschloss 4. Alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeugschloss 4 gelten analog für alle anderen Arten von Kraftfahrzeugschließeinrichtungen.
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Das Kraftfahrzeugschloss 4 ist hier mit den üblichen Schließelementen Schlossfalle 6 und Sperrklinke 7 sowie mit einer Schlossmechanik 8 ausgestattet. Die Schlossmechanik 8 ist in verschiedene mechanische Funktionszustände wie „entriegelt” und „verriegelt” bringbar. Die Bedeutung der mechanischen Funktionszustände wurde im einleitenden Teil der Beschreibung erläutert.
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Die Funktionszustände der Schlossmechanik 8 stellen sich in Abhängigkeit vom Magnetisierungszustand der Magnetanordnung 2 ein, wie im Folgenden erläutert wird.
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Im Falle der Funktionszustände „entriegelt” und „verriegelt” handelt es sich um Kupplungszustände, die auf das Trennen und Verbinden von Antriebssträngen zurückgehen. Alternativ oder zusätzlich kann es aber auch vorgesehen sein, dass es sich bei den mechanischen Funktionszuständen um Bremszustände handelt. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn im Crashfall eine ungewünschte Betätigungsbewegung gebremst werden soll.
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Die Magnetanordnung 2 weist nach ihrer Magnetisierung vorzugsweise eine Remanenzmagnetisierung auf. Die Remanenzmagnetisierung zeigt sich beispielsweise, wenn die Magnetanordnung 2 durch ein magnetisches Erregerfeld magnetisiert worden ist, sobald das Erregerfeld wegfällt. Dies lässt sich beispielsweise dadurch erreichen, dass die Magnetanordnung 2 ein hartmagnetisches Material aufweist. Dabei kann es sich um Stahl, Eisen, Bismut, Mangan, Aluminium-Nickel-Cobalt, Samarium-Cobalt, Neodym-Eisen-Bohr o. dgl. handeln. Andere Materialien für die Magnetanordnung 2 sind denkbar, wie beispielsweise magnetisierbare Kunststoffe o. dgl..
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Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, dass die Remanenzmagnetisierung durch eine Kombination hart- und weichmagnetischer Materialien „simuliert” wird. Auch insoweit ist der Begriff „Remanenzmagnetisierung”, wie oben angedeutet, weit auszulegen.
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Das Kraftfahrzeugschloss 4 ist nun mit einer Funktionsmechanik 9 ausgestattet, die der Einstellung von Funktionszuständen des Kraftfahrzeugschlosses 4 vorgesehen ist. Entsprechend handelt es sich bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel bei der Funktionsmechanik 9 um eine Schlossmechanik.
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Die Funktionsmechanik 9 stellt in Anhängigkeit von dem Magnetisierungszustand der Magnetanordnung 2, hier und vorzugsweise durch die Wirkung des auf den Magnetisierungszustand zurückgehenden Magnetfelds, einen entsprechenden Funktionszustand ein. Bei der obigen Magnetanordnung 2 mit Remanenzmagnetisierung bewirkt eben diese Remanenzmagnetisierung die Einstellung des entsprechenden Funktionszustands.
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Grundsätzlich kann die Magnetanordnung 2 integraler Bestandteil der Funktionsmechanik 9, oder sogar identisch zu der Funktionsmechanik 9, sein. Alternativ dazu kann es vorteilhaft sein, dass die Magnetanordnung 2 separat von der Funktionsmechanik 9 ausgestaltet ist. Bei den dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispielen ist die Magnetanordnung 2 stets separat von der Funktionsmechanik 9 ausgestaltet, wie aus den folgenden Erläuterungen deutlich wird.
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Bei beiden Ausführungsbeispielen stellt die Funktionsmechanik 9 eine schaltbare Kupplung 10 bereit, wobei sich in Abhängigkeit vom Magnetisierungszustand der Magnetanordnung 2 ein zugeordneter Kupplungszustand einstellt.
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Die Kupplung 10 kuppelt zwei Antriebsstränge 10a, 10b miteinander bzw. entkuppelt die Antriebsstränge 10a, 10b voneinander in Abhängigkeit von dem jeweiligen Kupplungszustand, der wiederum von dem obigen Magnetisierungszustand der Magnetanordnung 2 abhängt.
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Bei den dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispielen ist es so, dass die Funktionsmechanik 9, hier also die Kupplung 10, einen Betätigungshebel 11, 12 des Kraftfahrzeugschlosses 4 mit der Sperrklinke 7 des Kraftfahrzeugschlosses, kuppelt bzw. entkuppelt. Bei dem Betätigungshebel 11, 12 kann es sich beispielsweise um einen Innenbetätigungshebel und/oder um einen Außenbetätigungshebel handeln, der bzw. die mit einem Türinnengriff bzw. Türaußengriff gekoppelt ist bzw. sind. In der Zeichnung ist sowohl ein Außenbetätigungshebel 11 als auch ein Innenbetätigungshebel 12 gezeigt, wobei die Schnittansicht A in 1 den Außenbetätigungshebel 11 links vom Innenbetätigungshebel 12 zeigt. Soweit im Folgenden die vorschlagsgemäße Kupplungsfunktion erläutert wird, handelt es sich stets um die Kupplung des Außenbetätigungshebels 11. Alle dortigen Ausführungen gelten für die Kupplung des Innenbetätigungshebels 12 entsprechend.
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Eine in den 1 und 2 dargestellte, besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Funktionsmechanik 9 ein magnetorheologisches Material 13 aufweist, das sich in Abhängigkeit vom Magnetisierungszustand der Magnetanordnung 2 verfestigt. Hier und vorzugsweise geht das Kuppeln bzw. Entkuppeln der Antriebsstränge 10a, 10b durch die Funktionsmechanik 9 auf die magnetisch bedingte Zustandsänderung des magnetorheologischen Materials zurück, ohne dass eine irgendwie geartete Kupplungsbewegung erforderlich ist. Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass hiermit eine erhebliche Reduzierung des benötigten Bauraums möglich ist.
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Bei den dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispielen handelt es sich bei der Magnetanordnung 2 jeweils um ein Blechteil aus hartmagnetischen Material, das in den 1 und 2 als Hülse und in 3 als Hülsenabschnitt ausgestaltet ist. Diese von der Funktionsmechanik 9 separate Ausgestaltung der Magnetanordnung 2 lässt sich kostengünstig realisieren. Denkbar ist aber auch, dass das magnetorheologische Material 13 als solches bleibend magnetisierbar ist und zumindest einen Teil der Magnetanordnung 2 bereitstellt. Dann kann auf eine separate Magnetanordnung 2 verzichtet werden. Die Magnetanordnung 2 ist dann, wie oben angesprochen, integraler Bestandteil der Funktionsmechanik 9, was die Kompaktheit der Anordnung weiter erhöht.
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Es darf darauf hingewiesen werden, dass die Funktionsmechanik 9 nicht auf eine Anordnung von Hebeln, Kupplungselementen o. dgl. beschränkt ist. Vielmehr ist der Begriff „Funktionsmechanik” weit zu verstehen und umfasst insbesondere auch den Bereich der Fluidmechanik. Entsprechend ist es bei dem in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel so, dass die Funktionsmechanik 9 eine magnetorheologische Flüssigkeit 14 aufweist, die sich in Abhängigkeit vom Magnetisierungszustand der Magnetanordnung 2 verfestigt. Die Verfestigung hängt entsprechend von dem auf den Magnetisierungszustand zurückgehenden Magnetfeld ab. Im Einzelnen dient die magnetorheologische Flüssigkeit 14 im verfestigten Zustand der Übertragung von Kupplungs- oder Bremskräften. Dies wird im Folgenden anhand der Darstellungen gemäß 1 und 2, dort anhand der Kupplung des Außenbetätigungshebels 11 mit der Sperrklinke 7, erläutert.
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Bei dem in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel kuppelt bzw. entkuppelt die Funktionsmechanik 9 eine Hohlwelle 15 und darin konzentrisch angeordnet eine weitere Welle 16 hinsichtlich einer Bewegung einer Wellenachse 15a, wobei zwischen der Hohlwelle 15 und der weiteren Welle 16 als Bestandteil der Funktionsmechanik 9 die magnetorheologische Flüssigkeit 14 vorgesehen ist. Bei den in den 1 und 2 dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Innenfläche der Hohlwelle 15 und die Außenfläche der inneren Welle 16 jeweils mit einer gewissen Verzahnung 17, 18 ausgestattet, die für den eingekuppelten Zustand von Bedeutung ist.
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1 zeigt den entkuppelten Zustand, in dem das magnetorheologische Material 13, hier die magnetorheologische Flüssigkeit 14, nicht verfestigt, also flüssig ist. Dies ist in 1 durch eine ”ungeordnete” Schraffierung der magneotorheologischen Flüssigkeit 14 angedeutet. Der Außenbetätigungshebel 11 ist mit der Hohlwelle 15 einstückig verbunden und „schwimmt” gewissermaßen auf der inneren Welle 16.
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Wird nun in noch zu erläuternder Weise ein magnetischer Erregerimpuls auf die Magnetanordnung 2, die hier und vorzugsweise gleichzeitig die obige Hohlwelle 15 bereitstellt, geschaltet, so stellt die Magnetanordnung 2 ein der Remanenzmagnetisierung entsprechendes Magnetfeld bereit, was zu einer entsprechenden Verfestigung der magnetorheologischen Flüssigkeit 14 führt. Dies ist in 2 mit einer ”geordneten” Schraffierung der magnetorheologischen Flüssigkeit 14 angedeutet. Durch die Verzahnung 17, 18 stellt die verfestigte magnetorheologische Flüssigkeit 14 gewissermaßen einen Formschluss zwischen Hohlwelle 15 und innerer Welle 16 bereit, so dass eine Betätigung des Außenbetätigungshebels 11 in 2 im Uhrzeigersinn zu einem Ausheben der Sperrklinke 7 führt.
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Sofern es sich bei der magnetorheologischen Flüssigkeit 14 zusätzlich um eine bleibend magnetisierbaren Flüssigkeit handelt, kann auf die separate, ringförmige Magnetanordnung 2 sogar verzichtet werden, was die Kompaktheit der Anordnung wie oben angedeutet weiter erhöhen würde.
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Es darf darauf hingewiesen werden, dass eine Verzahnung 17, 18 an der Hohlwelle 15 und der Innenwelle 16 nicht notwendiger Weise vorgesehen ist. Denkbar ist auch, dass die magnetorheologische Flüssigkeit 14 in ihrem verfestigten Zustand an der Innenwand der Hohlwelle 15 und der Außenwand der Innenwelle 16 „klebt”.
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Das Kuppeln bzw. Entkuppeln des Innenbetätigungshebels 12 erfolgt analog zu dem oben erläuterten Kuppeln bzw. Entkuppeln des Außenbetätigungshebels 11.
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Grundsätzlich kann als magnetorheologisches Material 13 auch ein magnetorheologisches Elastomer Anwendung finden, das sich in Abhängigkeit vom Magnetisierungszustand der Magnetanordnung 2 entsprechend verfestigt. In besonders bevorzugter Ausgestaltung dient das magnetorheologische Elastomer im verfestigten Zustand der Übertragung von Kupplungs- oder Bremskräften. In weiter bevorzugter Ausgestaltung weist die Funktionsmechanik 9 ein Kupplungselement zur Herstellung einer Antriebsverbindung zwischen zwei zu kuppelnden Antriebssträngen 10a, 10b aus dem magnetorheologischen Elastomer auf. Dabei kann die Anordnung beispielsweise so getroffen sein, dass das Kupplungselement im nichtverfestigten Zustand beim Auftreten einer Antriebskraft nachgibt und den jeweiligen Antriebsstrang entkuppelt und dass das Kupplungselement im verfestigten Zustand beim Auftreten einer Antriebskraft eine Antriebstechnische Verbindung bereitstellt, also einkuppelt. Andere Varianten sind denkbar.
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Die in 3 dargestellte, weiter bevorzugte Ausgestaltung zeigt eine Funktionsmechanik 9 mit einer schaltbaren Kupplung 10, die zum Kuppel bzw. Entkuppeln einen Kupplungshebel 19 aufweist. Der Kupplungshebel 19 ist in Abhängigkeit vom Magnetisierungszustand der Magnetanordnung 2 zwischen der in 3 in durchgezogener Linie gezeigten Kuppelstellung und der in gestrichelter Linie gezeigten Entkuppelstellung verstellbar. Der Kupplungshebel 19 ist wie dargestellt um eine Kupplungsachse 19a schwenkbar.
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Dadurch, dass die Innenfläche der Hohlwelle 15 und die Außenfläche der inneren Welle 16 eine Verzahnung 17, 18 aufweisen, geht der eingekuppelte Zustand auf einen Formschluss zwischen der Hohlwelle 15 und der inneren Welle 16 über den Kupplungshebel 19 zurück. Denkbar ist hier, dass auf eine Verzahnung 17, 18 verzichtet wird und dass der eingekuppelte Zustand auf einen Reibschluss zwischen der Hohlwelle 15 und der inneren Welle 16 über den Kupplungshebel 19 zurückgeht.
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Für das Zusammenwirken mit dem Magnetfeld der Magnetanordnung 2 ist der Kupplungshebel 19 vorzugsweise mit einer Permanentmagnetanordnung 20 ausgestattet. Die Funktionsmechanik 9 ist auch hier mit einer Hohlwelle 15 und darin konzentrisch angeordnet einer inneren Welle 16 ausgestattet, die hinsichtlich einer Bewegung um die Wellenachse 15a koppelbar bzw. entkoppelbar sind. Dabei ist der Kupplungshebel 19 zwischen der Hohlwelle 15 und der inneren Welle 16 als Bestandteil der Funktionsmechanik 9 vorgesehen. In Abhängigkeit vom Magnetisierungszustand der Magnetanordnung 2 ist der Kupplungshebel 19 entsprechend in kuppelnden Eingriff mit der Hohlwelle 15 und der inneren Welle 16 bringbar, wie in 3 dargestellt.
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Der Magnetisierung bzw. Entmagnetisierung der Magnetanordnung 2 kommt vorliegend ganz besondere Bedeutung zu. Hierfür ist eine Erregeranordnung 21 vorgesehen, mit der ein magnetisches Erregerfeld 3 zur Magnetisierung und Entmagnetisierung der Magnetanordnung 2 möglich ist. Die Erregeranordnungen 21 für die beiden Ausführungsbeispiele sind in den 1 bis 3 lediglich angedeutet. In beiden Ausführungsbeispielen ist es so, dass die Erregeranordnung 21 eine elektrische Spulenanordnung 22 zur Erzeugung des magnetischen Erregerfelds aufweist. Alternativ kann es aber auch vorgesehen sein, dass die Erregeranordnung 21 eine Permanentmagnetanordnung zur Erzeugung des magnetischen Erregerfelds 3 aufweist. Die Spulenanordnung 22 für das erste Ausführungsbeispiel ist in der Schnittansicht A in 1 gezeigt. Die Spulenanordnung 22 besteht hier aus drei Spulen 22a, 22b, 22c. Je nachdem, ob der Außenbetätigungshebel 11 oder der Innenbetätigungshebel 12 eingekuppelt werden soll, erfolgt eine Bestromung des Spulenpaars 22a, 22b oder des Spulenpaars 22b, 22c oder aller Spulenpaare 22a, 22b, 22c. Hiermit lässt sich steuerungstechnisch jeder beliebige Funktionszustand der Schlossmechanik, also „entriegelt”, „Verriegelt”, „diebstahlgesichert” und „kindergesichert” erzeugen.
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Dadurch, dass es sich bei der Magnetanordnung 2 um eine bleibend magnetisierbare Magnetanordnung 2 handelt, lässt sich die Magnetisierung der Magnetanordnung 2 durch einen Erregerfeldimpuls erzeugen. Bei geeigneter Auslegung der Magnetanordnung 2 kann es sich hier um einen kurzzeitigen Erregerfeldimpuls mit Impulslänge von weniger 1 s handeln. Anschließend sorgt die Remanenzmagnetisierung für die Speicherung des jeweiligen Funktionszustands.
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Die Entmagnetisierung der Magnetanordnung 2 ist hier und vorzugsweise durch ein insbesondere abklingendes Erreger-Wechselfeld erzeugbar, so dass die Remanenzmagnetisierung nach jeder Wechselfeldperiode um einen gewissen Betrag abgebaut wird. Das Wechselfeld ist solange anzulegen, bis die Remanenzmagnetisierung unter eine vorbestimmte Schwelle abgesunken ist oder sogar gegen Null geht.
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Mit der vorschlagsgemäßen Lösung lassen sich mechanische Funktionszustände von Kraftfahrzeugschließeinrichtungen auf besonders kompakte Weise realisieren. Je nach Auslegung sind an der Einstellung des jeweiligen Funktionszustands keine oder nur wenige verstellbare Komponenten beteiligt, so dass die üblichen Probleme mit Verschleiß, Vereisung o. dgl. nicht auftreten. Die Ansteuerung ist wenig aufwendig, da bei geeigneter Auslegung die Magnetisierung der Magnetanordnung 2 lediglich mit einer impulsweisen Beaufschlagung der Magnetanordnung 2 mit einem Erregerfeld verbunden ist. Dies ist unter anderem im Crash-Fall von Vorteil, da zum Einkuppeln lediglich ein entsprechender Impuls bereitgestellt werden muss. Das Entkuppeln lässt sich entsprechend, wie oben erläutert, durch ein einfaches Wechselfeld auslösen.
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Es darf noch darauf hingewiesen werden, dass vor allem bei der dargestellten Variante mit magnetorheologischer Flüssigkeit 14 eine spielfreie Kupplung bereitgestellt werden kann. Diese Spielfreiheit führt dazu, dass ein benutzerseitiger Betätigungshub, beispielsweise an einem Türaußengriff, gezielter genutzt werden kann, da ein Leerhub zum Durchlaufen eines eventuellen Spiels nicht vorgesehen sein muss.
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Schließlich darf darauf hingewiesen werden, dass das Magnetfeld der Magnetanordnung 2 genutzt werden kann, um den Funktionszustand der Kraftfahrzeugschließeinrichtung zu ermitteln. Hierfür ist der Magnetanordnung 2 vorzugsweise ein magnetischer Sensor 23, 24, hier und vorzugsweise ein Hall-Sensor, zur Ermittlung des Magnetisierungszustands der Magnetanordnung 2 und damit zur Ermittlung des Funktionszustands der Kraftfahrzeugschließeinrichtung zugeordnet. Ein solcher Sensor 23, 24 ist in der Ansicht A in 1 angedeutet. Mit der resultierenden Doppelnutzung des Magnetfelds der Magnetanordnung 2 lässt sich die Kompaktheit der Anordnung weiter erhöhen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008018500 A1 [0004]
- DE 1020100550530 A1 [0008]
