Schließzylinder für insbesondere in einem Fahrzeug ausführbare Funktionen
Die Erfindung richtet sich auf einen Schließzylinder der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art. Die dort vorgesehene Überlastsperre soll den Schließzylinder vor Beschädigungen schützen, wenn unberechtigte Personen mittels eines Einbruchswerkzeuges gewaltsame Drehungen am Zylinderkern ausführen. Die Überlastsperre spricht auf ein bestimmtes Grenz-Drehmoment an. Im Normalfall, bei einer Drehung des Zylinderkerns mittels des ordnungsgemäßen Schlüssels, wird das Drehmoment auf ein Abtriebsglied des Schließzylinders übertragen, welches die gewünschten Funktionen im Fahrzeug ausführt. Wenn aber durch gewaltsame Drehung ohne Schlüssel das Grenz-Drehmoment überschritten wird, gelangt die Überlastsperre in einen Überlastfall, wo durch inneres Entkuppeln das Drehmoment nicht zum Abtriebsglied des Schließzylinders gelangt. Dann wird keine Funktion im Fahrzeug ausgeführt. Der Zylinderkern befindet sich zusammen mit der mit ihm drehfesten Lagerhülse im Leerlauf.
Die DE 38 27 418 C2 zeigt einen solchen Schließzylinder. Hier besteht die Überlastsperre aus einer Ausrückhülse mit einer zwar axialfest aber drehbar damit verbundenen Schiebeklaue. Die Schiebeklaue besitzt einen Kupplungsteil, der in einen Gegenkupplungsteil des Schließzylinders durch Federkraft eingreift. Zwischen der Ausrückhülse und einer Lagerhülse liegen profilierte Rastnocken und gegenprofilierte Rastvertiefungen, durch welche die Ausrückhülse zwischen ihrer Normalposition und Überlastposition parallel verschoben wird. Eine Wendelfeder umschließt ein Kernstück des Abtriebsglieds und der Schiebeklaue und sorgt für einen allseitigen Andruck zwischen einem Innenflansch der Ausrückhülse an einem
Außenflansch der Schiebeklaue. Dadurch wird auch die Schiebeklaue beim Übergang vom Normalfall in den Überlastfall parallel verschoben.
Bei dem bekannten Schließzylinder müssen aus Platzgründen die zum Entkuppeln des Mitnehmers gegenüber dem Schließzylinder wirksamen Rastnocken und Rastvertiefungen zwischen dem Ausrückglied und der Lagerhülse klein gehalten werden. Deshalb ergeben sich unterschiedliche Grenz-Drehmomente bei der Fertigung der bekannten Schließzylinder. Die Streuung dieser Werte erschwert es, eine Garantie auf die Funktionssicherheit des Schließzylinders zu geben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen funktionssicheren Schließzylinder der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art zu entwickeln, dessen Überlastsperre verbessert ist. Dies wird durch die in Anspruch 1 angeführten Maßnahmen erreicht, denen folgende besondere Bedeutung zukommt.
Als Ausrückglied verwendet die Erfindung einen Ausrückhebel der an seiner einen Umfangsstelle im Zylindergehäuse schwenkgelagert ist. Beim Übergang zwischen dem Normal- und Überlastfall wird der Ausrückhebel in einer Axialebene zwischen zwei Schwenklagen überführt. Der Ausrückhebel ist mit dem Mitnehmer zu einer gemeinsam schwenkbeweglichen Schwenkeinheit zusammengefasst. Der Rastnocken bzw. die Rastvertiefung sitzt an einer Umfangsstelle, die der Schwenklagerstelle des Ausrückhebels gegenüberliegt. Die Schwenklagerstelle wird bei der Umsteuerung zwischen dem Normalfall und dem Überlastfall ortsfest gehalten, weshalb an der gegenüberliegenden Umfangsstelle mehr Platz verbleibt. Dadurch kann bei gegebenem Platz im Schließzylinder die axiale Höhe des Rastnockens und der Rastvertiefung größer ausgebildet werden als bei dem bekannten, parallel verschieblichen Ausrückglied. Wegen der größeren Ausbildung spielen die Toleranzen bei der Fertigung eine geringere Größe. Deshalb ist das Grenz- Drehmoment bei der Erfindung nahezu konstant.
Weitere Maßnahmen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. In den Zeichnungen ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 , in einem Teil-Längsschnitt den erfindungsgemäßen
Schließzylinder im Normalfall der Überlastsperre,
Fig. 2 einen zu Fig. 1 analogen Längsschnitt des Schließzylinders im
Überlastfall der Überlastsperre,
Fig. 3 in perspektivischer Explosionsdarstellung, die in Fig. 1 und 2 gezeigten Bestandteile des Schließzylinders mit Blick auf das äußere Stirnende des Zylinderkerns, wobei nur die eine Hälfte eines Zylindergehäuses gezeigt ist,
Fig. 4 eine zu Fig. 3 analoge perspektivische Explosionsdarstellung der
Bestandteile, aber mit Blick auf das Innenende der Baugruppe,
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung der in Fig. 1 gezeigten Bauteile des Schließzylinders, dessen Zylindergehäuse in zwei Gehäuseschalen längsgeteilt ist, von denen die eine weggelassen wurde, und
Fig. 6 eine zu Fig. 5 analoge perspektivische Darstellung, wo beide
Gehäuseschalen des Zylindergehäuses miteinander verbunden sind.
Der Schließzylinder umfasst zunächst einen Zylinderkern 10, der einen Schlüsselkanal 12 zum Einstecken eines nicht näher gezeigten Schlüssels aufweist. Der Zylinderkern 10 umfasst nicht näher gezeigte Kammern für Zuhaltungen, die normalerweise in Sperreingriff mit einer Lagerhülse 20 stehen. Der Zylinderkern 10 ist in der Lagerhülse 20 drehgelagert. Durch den eingesteckten Schlüssel werden die Zuhaltungen zurückgestellt, womit der Zylinderkern 10 in der Lagerhülse 20 mittels des Schlüssels gedreht werden kann.
Die Lagerhülse 20 ist in einem Zylindergehäuse 30 axialfest drehgelagert, welches aus zwei Gehäuseschalen 31 , 32 besteht. Im Normalfall wird aber die im Zylindergehäuse 30 drehbare Lagerhülse 20 durch eine Überlastsperre 25 unverdrehbar gehalten, solange auf den Zylinderkern ein Drehmoment ausgeübt wird, das unterhalb eines bestimmten Grenz-Drehmoments liegt. Die Bestandteile einer solchen Überlastsperre 25 sind am besten aus Fig. 4 zu ersehen und umfassen folgende Bauteile.
Die Überlastsperre 25 umfasst zunächst ein Ausrückglied, welches bei der Erfindung als Ausrückhebel 40 ausgebildet ist. Das Ausrückglied ist nämlich an einer Umfangsstelle bei 42 im Zylindergehäuse 30 schwenkgelagert, wie Fig. 1 und 2 zeigen. Dieser Schwenklagerstelle 42 gegenüberliegend besitzt das Ausrückglied einen Rastnocken 41, der aufgrund einer axialen, in Richtung der strichpunktierten Längsachse 13 weisenden Federbelastung 16 bestrebt ist, in eine Rastvertiefung 21 am inneren Stirnende 22 der Lagerhülse 20 einzugreifen. Der Ausrückhebel 40 ist in noch näher zu beschreibender Weise stets unverdrehbar im Lagergehäuse 30 positioniert, weshalb durch den Eingriff des Rastnockens 41 in der Rastvertiefung 21 auch die Lagerhülse 20 im Normalfall unverdrehbar gehalten wird.
Im Normalfall, wenn die Überlastsperre 25 wirksam ist, kann also eine Drehung des eingesteckten Schlüssels vom Zylinderkern 10 auf ein Abtriebsglied 35 übertragen werden, welches, wie Fig. 1 und 2 zeigen, am Innenende des Gehäuses 30 drehgelagert ist. Eine Drehung des Abtriebsglieds 35 wird über eine daran angeschlossene Welle 36 an ein Funktionsglied im Fahrzeug übertragen, z.B. ein Fahrzeug-Schloss, um dort die gewünschten Funktionen im Fahrzeug auszuführen.
Für die Übertragung der Drehung besitzt der Zylinderkern 10 ein am besten aus Fig. 4 erkennbares abgesetztes Zylinder-Innenende 14, welches im Normalfall mit einem Mitnehmer 50 gekuppelt ist. Diese Kupplung besteht aus einem Kupplungsteil 51 , der im Normalfall mit einem Gegenkupplungsteil 11 des Zylinderkerns 10 in Eingriff steht. Im Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Kupplungsteil von einem Radialvorsprung 51 ausgebildet, der, wie am besten aus Fig. 3 zu erkennen ist, ins Ringinnere 52 des hier als Kreisring ausgebildeten Mitnehmers 50 weist. Der
Gegenkupplungsteil besteht aus einer am besten aus Fig. 4 erkennbaren Axialnut 1 1 im abgesetzten Zylinder-Innenende 14. Der Mitnehmer 50 liegt dem Ausrückhebel 40 an, der seinerseits als Kreisring ausgebildet ist. Wie am besten Fig. 3 erkennen lässt, besitzt der Kreisring des Mitnehmers 50 zunächst ein nach außen weisenden Radialflansch 53, der im Montagefall am Kreisring vom Ausrückhebel 40 anliegt, wie es die Fig. 1 und 2 zeigen. Am Radialflansch 53 des Mitnehmers 50 gibt es aber auch einen Axialkragen 54, der im Montagefall in die aus Fig. 3 erkennbare Ringöffnung 43 des kreisförmigen Ausrückhebels eingreift.
Die im Normalfall von der Schlüsseldrehung bewirkte Drehung des Mitnehmers 50 wird über zwei miteinander stets in Eingriff stehende Verbindungsmittel 57, 37 auf das Abtriebsglied 35 übertragen. Als erstes Verbindungsmittel besitzt der Mitnehmer 50 drei parallel zur Längsachse 13 verlaufende Stege 57, die an der inneren Stirnfläche vom Ringkörper des Mitnehmers 50 abragen. Die zweiten Verbindungsmittel bestehen aus achsparallel verlaufenden Löchern 37 im Abtriebsglied 35, wie Fig. 3 zeigt. Im vorliegenden Fall sind die Stege 57 nicht nur im Normalfall, sondern auch im Überlastfall mit den Löchern 37 des Abtriebsglieds 35 in Eingriff.
Das Abtriebsglied 35 ist bestrebt, mittels einer sogenannten Impulsfeder 26, die aus Fig. 1 und 2 zu erkennen ist, in eine definierte Nullstellung bezüglich des Zylindergehäuses 30 zu gelangen. Dazu besitzt die Impulsfeder 26 zwei Schenkel 27, 28, die einerseits einen Axialfinger 38 vom Abtriebsglied 35 und andererseits einen am besten aus Fig. 6 erkennbaren Steg 33 zwischen sich fassen. Nach einer Schlüsseldrehung, die nur im Normalfall möglich ist, wird daher das Abtriebsglied wieder in seine Ausgangs-Drehposition zurückbewegt und nimmt dadurch auch den Zylinderkern 10 in eine entsprechende Nullstellung mit.
Das Hakenstück 44 umgreift den Kreisring des Mitnehmers 50 im Umfangsbereich radial und hintergreift ihn im Montagefall, wie Fig. 1 zeigt, an seiner inneren Stirnfläche 56. So entsteht aus dem Ausrückhebel 40 und dem Mitnehmer 50 eine gemeinsam schwenkbewegliche Einheit 55. In dieser Schwenkeinheit 55 ist aber, wie schon erhoben wurde, der Mitnehmer 50 bezüglich des Ausrückhebels 40 verdrehbar.
Im Normalfall wird der Ausrückhebel 40, und damit die ganze Schwenkeinheit 55, in einer aus Fig. 1 ersichtlichen ersten Schwenklage gehalten, die durch eine Hilfslinie 40.1 markiert ist. Dann liegt die bereits genannte Kupplung zwischen dem Rastnocken 41 und der Rastvertiefung 21 vor. Diese erste Schwenklage kann daher als „Kupplungs-Schwenklage" bezeichnet werden. Zwischen dem Ausrückhebel 40 und dem Mitnehmer 50 besteht eine axialfeste Verbindung, die aus einem Hakenstück 44 besteht.
Wie Fig. 1 und 2 zeigen, ist die an der Schwenklagerstelle 42 befindliche Schwenkachse 45 vom Ausrückhebel 40 senkrecht und in Radialabstand von der Längsachse 13 des Schließzylinders angeordnet. Zur Schwenklagerung dient ein Lagerstück 46, welches in einer radialen Aussparung 34 vom Zylindergehäuse 30 eingefügt ist. Die Einbaulage des Lagerstücks 46 wird, wie Fig. 1 und 2 zeigen, von der Umfangsfläche der Lagerhülse 20 in der Aussparung 34 gesichert. Das erleichtert die Montage des erfindungsgemäßen Schließzylinders.
Der Schwenklagerstelle 42 gegenüberliegend, also am in Fig. 4 gezeigten freien Armende 47 des Ausrückhebels 40, befindet sich außer dem bereits erwähnten Rastnocken 41 ein Führungsstück 48. Dieses Führungsstück 48 greift im aus Fig. 1 und 2 ersichtlichen Montagefall in eine innere Ausnehmung 39 des Zylindergehäuses 30 ein. Das Führungsstück 48 und die Gehäuse- Ausnehm ung 39 sorgen beim Verschwenken des Ausrückhebels 40 für eine Schwenkführung. Sowohl durch das Führungsstück 48 als auch durch die Schwenkachse 45 am Lagerstück 46 wird die bereits erwähnte drehfeste, aber schwenkbewegliche Führung des Ausrückhebels 40 im Zylindergehäuse 30 erreicht.
Die vorbeschriebene axiale Federbelastung 16 greift nur am freien Armende 47 des Ausrückhebels 40 an. Dazu dient eine Druckfeder, die gemäß Fig. 1 in der vorerwähnten inneren Ausnehm ung 39 im Gehäuse 30 angeordnet ist. Die Druckfeder stützt sich einerends am inneren axialen Ende der Ausnehmung 39 ab und anderends an einer am besten aus Fig. 4 entnehmbaren Stützstelle 17 am freien Armende 47 des Ausrückhebels 40. Diese Stützstelle 17 ist in das vorerwähnte Führungsstück 48 integriert. Dort befindet sich eine Aufnahme 18, wie Fig. 4 verdeutlicht, welche
wenigstens ein Teilstück der Druckfeder 15 aufnimmt. Die Aufnahme 18 kann sich teilweise aber auch im Hakenstück 44 fortsetzen. Das Führungsstück 48 ist eine Nase, die im Umfangsbereich vom Ringkörper des Ausrückhebels 40 angeordnet ist und bezüglich einer vom Ringkörper des Ausrückhebels 40 bestimmten Hebelebene rechtwinkelig abragt. An der vom Führungsstück 48 erzeugten Nase ist auch der Rastnocken 41 angeformt, der zur Überlastsperre gehört. Auch das Hakenstück 44 ist im Bereich der Nase angeordnet, verläuft aber zum Rastnocken 41 entgegengerichtet.
Ein Überlastfall liegt vor, wenn durch Einbruchswerkzeuge od. dgl. auf den Zylinderkern ein Drehmoment ausgeübt wird, das oberhalb des oben erwähnten Grenz-Drehmoments liegt. Der Rastnocken 41 und/oder die Rastvertiefung 21 sind nämlich axial profiliert, wodurch zwischen ihnen Auflaufschrägen entstehen. Wenn der Schlüssel nicht im Zylinderkern steckt, sind die nicht näher gezeigten Zuhaltungen im Zylinderkern 10 in Eingriff mit Sperrnuten der Lagerhülse 20. Dann ist der Zylinderkern 10 mit der Lagerhülse 20 drehfest, wodurch beide Bauteile 10, 20 mittels des Einbruchswerkzeugs gemeinsam im Zylindergehäuse 30 gedreht werden. Dabei sorgen die Auflaufschrägen dafür, dass der Rastnocken 41 aus der Rastvertiefung 21 gegen die Federbelastung 16 herausgedrückt wird. Das freie Armende 47 des Ausrückhebels 40 wird aus einer Kupplungs-Schwenklage 40.1 von Fig. 1 in eine durch die Hilfslinie 40.2 in Fig. 2 veranschaulichte zweite Schwenklage überführt, weil der Ausrückhebel 40 mit seinem Rastnocken 41 über die Auflaufschrägen aus der Rastvertiefung 21 der Lagerhülse 20 herausgefahren. Die zweite Schwenklage 40.2 ist also die Entkupplungs-Schwenklage des Ausrückhebels 40.
In der Entkupplungs-Schwenklage 40.2 wird aber wegen der Schwenkeinheit 55 auch der Mitnehmer 50 mitverschenkt, mit der Folge, dass sein Kupplungsteil 51 vom Gegenkupplungsteil 1 1 des Zylinderteils 10 entkuppelt ist. Deswegen kann im Überlastfall eine gewaltsame Drehung des Zylinderkerns 10 nicht mehr über den Mitnehmer 50 auf das Abtriebsglied 35 übertragen werden. Im Überlastfall dreht sich der Zylinderkern und die damit drehfeste Lagerhülse 20 im Leerlauf bezüglich der entkuppelten Schwenkeinheit 55. Das Abtriebsglied 35 bleibt in Ruhe. Durch die
gewaltsame Drehung des Zylinderkerns können dann keine Funktionen im Fahrzeug ausgelöst werden.
Im vorliegenden Fall ist der Winkel der Schlüsseldrehung vom Zylinderkern 10 durch Anschläge 23, 24 am Abtriebsglied 35 begrenzt, die in Fig. 3 zu erkennen sind. Diese Anschläge 23, 24 werden von den Innenschultern eines radialen Ausschnitts 29 im Umfangsbereich des Abtriebsglieds 35 gebildet. Diesem Ausschnitt 29 ist, wie Fig. 4 erkennen lässt, ein axialer Ausleger 19 zugeordnet, der am Gehäuse 30 sitzt. Unterhalb des Auslegers 19 befindet sich teilweise die innere radiale Ausnehmung 39 vom Gehäuse 30 für das Führungsstück 48.
Bezugszeichenliste:
Zylinderkern Gegenkupplungsteil, Axialnut in 13 (Fig.4) Schlüsselkanal (Fig.3) Längsachse Zylinder-Innenende von 10 (Fig.3, 4) Druckfeder von 25 (Fig.4) Federkraft von 40, 55, Federbelastung (Fig.2) Stützstelle für 15 (Fig.4) Aufnahme für 15 in 48 (Fig.4) axialer Ausleger an 30 (Fig.4) Lagerhülse Rastvertiefung in 20 inneres Stirnende von 20 (Fig.4) erster Anschlag von 35 für 19 (Fig.3) zweiter Anschlag von 35 für 19 (Fig.3) Überlastsperre (Fig.4) Impulsfeder für 35 erster Schenkel von 26 zweiter Schenkel von 26 radialer Ausschnitt in 25 (Fig.3) Zylindergehäuse erste Gehäuseschale von 30 zweite Gehäuseschale von 30 (Fig.6) axialer Steg an 30 (Fig.6) Aussparung für 46 in 30 (Fig.1, 2) Abtriebsglied Welle bei 35 (Fig.1,2) zweites Verbindungsmittel an 35, Loch (Fig.3) Axialfinger an 35 für 27, 28 (Fig.1, 6) innere Ausnehmung in 30 für 48 (Fig.1, 2)
40 Ausrückhebel
40.1 Kupplungs-Schwenklage von 40
40.2 Endkupplungs-Schwenklage von 40
41 Rastnocken an 40
42 erste Umfangsstelle von 40, Schwenklagerstelle
43 Ringöffnung in 40 (Fig. 3)
44 Hakenstück an 40 (Fig. 4)
45 Schwenkachse zwischen 42, 40 (Fig. 1 , 2, 4)
46 Lagerstück für 40 (Fig. 1 , 2, 4)
47 freies Armende von 40 (Fig. 2, 4)
48 Führungsstück an 40 (Fig. 1 , 2, 4)
50 Mitnehmer
51 Kupplungsteil, Radialvorsprung
52 Ringinneres von 50, Ringöffnung (Fig. 3)
53 Radialflansch von 50 (Fig. 3)
54 Axialkragen von 50 (Fig. 3) 5 Schwenkeinheit aus 40, 50 (Fig. 1, 2) 6 innere Stirnfläche von 50 (Fig. 1 , 4) 7 erstes Verbindungsmittel an 50, Steg