WO2009135563A1 - Schliesszylinderbauteil für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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WO2009135563A1
WO2009135563A1 PCT/EP2009/002044 EP2009002044W WO2009135563A1 WO 2009135563 A1 WO2009135563 A1 WO 2009135563A1 EP 2009002044 W EP2009002044 W EP 2009002044W WO 2009135563 A1 WO2009135563 A1 WO 2009135563A1
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WO
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cylinder housing
cylinder
plastic
tumbler
reinforcing insert
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Application number
PCT/EP2009/002044
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English (en)
French (fr)
Inventor
Dirk Jacob
Original Assignee
Huf Hülsbeck & Fürst Gmbh & Co. Kg.
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    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B9/00—Lock casings or latch-mechanism casings ; Fastening locks or fasteners or parts thereof to the wing
    • E05B9/04—Casings of cylinder locks
    • E05B9/048—Stator reinforcements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B29/00—Cylinder locks and other locks with plate tumblers which are set by pushing the key in
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B15/00—Other details of locks; Parts for engagement by bolts of fastening devices
    • E05B15/16—Use of special materials for parts of locks
    • E05B15/1635—Use of special materials for parts of locks of plastics materials
    • E05B2015/1664—Use of special materials for parts of locks of plastics materials for lock housing
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B45/00—Alarm locks
    • E05B45/06—Electric alarm locks
    • E05B45/08—Electric alarm locks with contact making inside the lock or in the striking plate
    • E05B45/10—Electric alarm locks with contact making inside the lock or in the striking plate by introducing the key or another object

Definitions

  • the invention relates to a lock cylinder component for a motor vehicle.
  • the invention relates to a cylinder housing or a cylinder guide for a lock cylinder of a motor vehicle.
  • the cylinder housing has an opening which is arranged in the longitudinal direction of the cylinder housing and into which a cylinder core with at least one tumbler arranged movably in the cylinder core can be received in a rotatable manner.
  • a Zuroissaufnähme is formed, in which the movable tumbler can at least partially submerge to hold the cylinder core against the cylinder housing rotation.
  • Lock cylinders for motor vehicles usually have a cylinder housing and a cylinder core. Such a lock cylinder is known for example from DE 103 13 125 Al.
  • the cylinder core is rotatably mounted in the cylinder housing.
  • tumblers are slidably and spring loaded added, which can dive differently deep into the cylinder housing depending on the action of an inserted key. If one of the tumblers dips into the cylinder housing, rotation of the cylinder core with respect to the cylinder housing is prevented. Only when a suitable pushed-in key brings the tumblers out of engagement with the cylinder housing, so they disappear completely in the cylinder core, the rotation of the cylinder core relative to the cylinder housing is possible and unlocking the lock takes place. If, on the other hand, no key is inserted or if the wrong key is inserted, the tumblers are in engagement with the cylinder housing and are locked. Ren a rotation, as they dip in part in the cylinder core and partially in the fixed cylinder housing. For this purpose, corresponding recesses are formed in the cylinder housing, in which the tumblers can dip or intervene.
  • cylinder housings are made of metal, so for example produced in the zinc die-casting process.
  • Zinc alloys Zamac are often used which have the required mechanical properties to withstand a load which is exerted by a rotation of the locked cylinder core against the cylinder housing.
  • the object of the invention is to enable an improved lock cylinder arrangement, in particular to provide an improved cylinder housing, which meets safety requirements and is advantageous in the manufacture and use. This object is achieved by a cylinder housing with the features of claim 1 or 2 and a method for producing a cylinder housing with the features of claim 9.
  • the cylinder housing is formed of a high-strength plastic.
  • the production of the cylinder housing from a high-strength plastic offers several advantages.
  • the plastic makes it possible to manufacture the cylinder housing with less weight and therefore leads to savings in the transport of the components and in the fuel consumption of the finished motor vehicle.
  • the raw materials for the cylinder housing made of a high-strength plastic cheaper and spare the natural resources.
  • the production of plastic also allows completely new functionalities, as will be explained below.
  • Plastic is also corrosion resistant and the process of making plastic parts is less prone to failure than metal parts.
  • any material whose essential base is made synthetically.
  • composites should be understood as plastic.
  • the cylinder housing is formed from a plastic which has a tensile strength of at least 200 MPa.
  • thermoplastic engineering materials offer nearly similar material properties.
  • plastics known under the trade name Grivory (trade mark of engineering thermoplastics, manufactured by EMS-Grivoy) provide tensile strengths of about 250 MPa and retain these properties even after prolonged storage. It has also been found that the possibly lower strength compared to metal alloys is nevertheless sufficient to ensure the requirements for the safety of a cylinder lock.
  • the torques to be absorbed by a lock (e.g., 50 Nm) are also to be absorbed by a cylinder housing formed of a high strength plastic.
  • the cylinder housing is formed of a plastic and in the plastic is embedded a reinforcement insert of plastic enclosed.
  • the reinforcement is formed adjacent to the tumbler and has an increased strength compared to the material of the plastic of the cylinder housing.
  • the reinforcing insert is embedded in the material of the cylinder housing and placed so that it is adjacent to a bearing surface for the tumblers, which act on the tumblers upon rotation of the locked cylinder core.
  • the reinforcing insert increases in one area the mechanical load capacity of the cylinder housing, which is particularly stressed when the lock cylinder is loaded by unauthorized actuation. If the tumblers dip into the receptacles in the cylinder housing and therefore lock the lock cylinder against rotation and unlocking of the associated lock, the tumblers, in the event of a violent rotation, come into contact with the contact surfaces of the tumbler and exert a force on them.
  • the reinforcing insert is embedded in and enclosed in the material in this region, absorbs part of the force from the tumblers and distributes the force over the entire extension of the reinforcing insert. In particular, it is prevented that the tumblers, which regularly act with a narrow sides on the cylinder housing, cut into the plastic material.
  • the reinforcing insert absorbs the concentrated or concentrated force and distributes the high pressure to the extension of the reinforcement, which reduces the pressure on the plastic.
  • the reinforcing insert embedded according to the second aspect of the invention is completely enclosed by the material of the cylinder housing.
  • the reinforcing insert may be placed directly below the surface of the abutment surface or at a small distance from the surface inside the cylinder housing body. If the cylinder housing is formed in this way with such a reinforcing insert, a lower strength of the material can be selected for the plastic material of the cylinder housing than was required in the first aspect of the invention.
  • both the design of the cylinder housing made of a high-strength plastic according to the first aspect of the invention and the formation of a plastic with an embedded reinforcing insert, ensure this capacity in the safety-relevant area.
  • the plastic from which the cylinder housing is formed a fiber-reinforced or ball-reinforced material.
  • Fiber-reinforced materials or so-called composite materials have special material properties.
  • the above-mentioned plastic series with the brand name Grivory for example, as a construction material with 30 wt.%, 40 wt.%, 50 wt.% Or 60 wt.% Glass fiber content available and processed.
  • Such materials have properties that make their use for producing a cylinder housing according to the invention particularly advantageous. In particular, they are sufficiently hard and tensile strength to withstand the stresses that act on a violent access to a lock cylinder and in particular the cylinder housing.
  • the tensile strength of such materials is regularly in accordance with ISO 527 in the range of 230 to 270 MPa, the hardness of such materials according to ISO 868 in the range of D 94 (Shore-D hardness).
  • these materials are to be processed with injection molding techniques, which is much easier possible than in the production of conventional cylinder housings with aluminum die-casting.
  • the reinforcing insert is formed of an electrically conductive material.
  • the reinforcing insert may be formed of an electrically conductive material. This opens up new possibilities of functionality of the lock cylinder or the cylinder housing in particular.
  • a conductive material as a reinforcing insert can be used for example as a sensor to detect violent access attempts.
  • the reinforcing insert can be contacted in order to apply or interrogate an electrical signal, a device being provided for evaluating the signal.
  • a voltage signal can be applied, for example, to the conductive insert. If a violent access, so the electrically conductive insert is either contacted by the likewise metallic tumblers or can be damaged or severed by these. This can be detected by evaluating an electrical signal or monitoring the electrical signals on the conductive insert in the cylinder housing. A violent actuation of the door lock can be detected and access to the other vehicle functions can be prevented.
  • This functionality is only possible thanks to the inventive design of the lock cylinder, as a material for the cylinder housing a non-conductive plastic material use place. This shows that the combination of the mechanically highly stable plastic with the metallic insert offers completely new functionalities for the safety functions of a vehicle.
  • a plurality of reinforcing inserts are embedded in the cylinder housing.
  • each of these receiving openings for the tumblers on at least one reinforcing insert which is arranged in the direction of breakage on the receptacle for the tumblers.
  • These reinforcing inserts can all be formed of identical materials and in identical design or designed differently, for example one of the reinforcing inserts can at the same time assume the sensor function already mentioned above.
  • a method for producing a cylinder housing for a lock cylinder of a motor vehicle is disclosed.
  • a metal wire is stretched through the cavity of a tool of an injection molding machine for producing the cylinder housing, wherein the metal wire is tensioned in the axial direction of the lock cylinder to be formed.
  • a plastic is injected into the tool and the metal wire is thereby enclosed and embedded in the interior of the material of the lock cylinder.
  • the hardened work- piece with the embedded metal wire is ejected.
  • the tension of the metal wire through the cavity of the tool prior to injection of the plastic ensures complete extension of the metal wire through the workpiece. In this way, the effect of the cylinder housing according to the invention can be achieved and it is ensured that the reinforcing insert is exposed accessible from the metal wire on both sides.
  • the metal wire is unwound from a wire supply and tensioned by the cavity of the tool. Before or after the injection molding process, the metal wire is then cut to length on both sides of the workpiece. If a use of the metal wire is planned as a sensor, during or after cutting to a contacting of the metal wire can be done or the metal wire is cut at a predetermined distance from the cylinder housing to leave contacts for a clip connection or solder joint.
  • Figure 1 shows a schematic sectional view through a lock cylinder with a cylinder housing according to an embodiment of the invention.
  • Figure 2 shows the lock cylinder shown in Figure 1 in the unlocked position and with inserted key.
  • FIG. 1 shows a cross section through a lock cylinder 1.
  • the lock cylinder housing 2 surrounds the lock cylinder core 3.
  • the cylinder core 3 is rotatably received in the housing 2.
  • a radially continuous recess 4 is formed, in which a tumbler 5 is slidably received.
  • the tumbler 5 can be transverse to move the longitudinal axis of the cylinder core 3 and is biased by a spring 6 against a stop in the cylinder core.
  • an insertion opening 11 is formed, in which a key bit can be inserted.
  • An inserted key bit passes in this way through the tumblers arranged one behind the other and shifts them.
  • the tumbler 5 has a projection 12 on the insertion opening 11, which can engage a lateral groove of the key shank. Due to the formation of the groove in the key shank of a key to be inserted, the tumbler 5 is displaced against the bias 6 and can be brought out of engagement with the opening 8 or 9 with a matching key - lock cylinder combination. If, on the other hand, the cylinder core is not properly unlocked and, in the position shown in FIG. 1, is forcibly released in the unlocking direction (clockwise). moves, z.
  • the tumbler 5 presses with the contact edge 13 against the wall of the receptacle 9.
  • a Reinforcement 14 enclosed by the material of the cylinder housing 2.
  • the cylinder housing 2 is formed from a plastic, in which the insert reinforcement 14 extends in the axial direction.
  • the reinforcing insert 14 is formed of wire and injected into the interior of the material of the cylinder housing 2 in the manufacturing process.
  • the reinforcing insert 14 absorbs a force acting upon forcible access or the pressure of the tumbler 5, which would otherwise possibly lead to damage or cutting into the plastic material of the cylinder housing 2.
  • the pressure is distributed in the axial direction of the cylinder housing 2 and a cutting of the tumblers 5 in the material of the cylinder housing 2 is prevented.
  • the material of the cylinder housing 2 is therefore reinforced in the embodiment shown in the damage-critical and safety-relevant area of the contact edge 13. This makes it possible to use such plastics for safety-relevant lock cylinders which do not actually meet the specifications for such loads. However, the reinforcement increases the stability and load capacity especially in the critical area and the lock cylinder meets the required specifications for safety-relevant applications. The reinforcement makes it possible to optimize the load capacity of the cylinder housing with minimal material expenditure and minimal weight gain.
  • FIG. 2 shows the lock cylinder from FIG. 1 in an unlocked position, wherein a key 15 is inserted into the cylinder core 3 and into the key opening 11 of the lock.
  • Posture 5 was postponed.
  • the lateral groove 16 of the key 15 interacts with the projection 12 of the tumbler 5 and moves the tumbler vertically.
  • the tumbler is out of engagement with the recess 9 in the cylinder housing.
  • the cylinder housing 2 is formed in the illustrated embodiment of a plastic which allows sliding of the cylinder core 3 in the interior of the cylinder housing 2 without additional lubricants. Accordingly, in the illustrated embodiment eliminates the need for greasing of the lock cylinder.
  • an additional reinforcement can be arranged close to the recess 8.
  • the reinforcement may be formed in a different geometry, for. B. with rectangular cross-section or in several superimposed or juxtaposed segments. It is essential that according to the invention, the advantages of the plastic material are exploited, at the same time the associated material disadvantages are repealed.

Abstract

Ein Zylindergehäuse für ein Schließzylinder eines Kraftfahrzeuges, mit einer in Längsrichtung des Zylindergehäuses angeordneten Öffnung, in welcher ein Zylinderkern aufnehmbar ist. Das Zylindergehäuse ist aus einem Kunststoff gebildet, wobei in dem Kunststoff eine Verstärkungseinlage eingebettet ist, die aus einem Material aus gegenüber dem Kunststoff erhöhter Festigkeit gebildet ist.

Description

Schließzylinderbauteil für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Schließzylinderbauteil für ein Kraftfahrzeug. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Zylindergehäuse bzw. eine Zylinderführung für einen Schließzylinder eines Kraftfahrzeugs. Das Zylindergehäuse weist eine in Längsrichtung des Zylindergehäuses angeordnete Öffnung auf, in welche ein Zylinderkern mit wenigstens einer im Zylinderkern be- weglich angeordneten Zuhaltung drehbar aufnehmbar ist. In dem Zylindergehäuse ist wenigstens eine Zuhaltungsaufnähme ausgebildet, in welche die bewegliche Zuhaltung wenigstens teilweise eintauchen kann, um den Zylinderkern gegen das Zylindergehäuse drehfest festzuhalten. Schließzylinder für Kraftfahrzeuge weisen üblicherweise ein Zylindergehäuse und einen Zylinderkern auf. Ein solcher Schließzylinder ist beispielsweise aus der DE 103 13 125 Al bekannt. Der Zylinderkern ist drehbar in dem Zylindergehäuse gelagert. In dem Zylinderkern sind Zuhaltungen verschiebbar und federbelastet aufgenommen, welche je nach Einwirkung eines eingeschobenen Schlüssels unterschiedlich tief in das Zylindergehäuse eintauchen können. Taucht eine der Zuhaltungen in das Zylindergehäuse ein, wird eine Drehung des Zylinderkerns gegenüber dem Zylindergehäuse verhindert. Nur wenn ein passen- der eingeschobener Schlüssel die Zuhaltungen außer Eingriff mit dem Zylindergehäuse bringt, diese also gänzlich im Zylinderkern verschwinden, ist die Drehung des Zylinderkerns gegenüber dem Zylindergehäuse möglich und eine Entriegelung des Schlosses erfolgt. Wird hingegen kein Schlüssel eingeschoben oder wird der falsche Schlüssel eingeschoben, befinden sich die Zuhaltungen in Eingriff mit dem Zylindergehäuse und sper- ren eine Drehung, da sie teilweise in dem Zylinderkern und teilweise in das feststehende Zylindergehäuse eintauchen. Dazu sind in dem Zylindergehäuse entsprechende Ausnehmungen ausgebildet, in welche die Zuhaltungen eintauchen bzw. eingreifen können .
Gemäß dem Stand der Technik werden Zylindergehäuse aus Metall gefertigt, also beispielsweise im Zink-Druckgussverfahren hergestellt. Dabei kommen oft Zink-Legierungen (Zamac) zum Einsatz, welche die erforderlichen mechanischen Eigenschaften aufweisen, um einer Belastung standzuhalten, welche durch eine Drehung des gesperrten Zylinderkerns gegen das Zylindergehäuse ausgeübt wird.
Die Herstellung derartiger Zylindergehäuse ist kostenauf- wändig und rohstoffintensiv. Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Schließzylinderanordnung zu ermöglichen, insbesondere ein verbessertes Zylindergehäuse bereitzustellen, welches Sicherheitsanforderungen genügt und vorteilhaft in der Herstellung und Verwendung ist . Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Zylindergehäuse mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 oder 2 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Zylindergehäuses mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9.
Gemäß der Erfindung wird das Zylindergehäuse aus einem hochfesten Kunststoff gebildet. Im Gegensatz zu der Herstellung aus einer Metalllegierung bietet die Herstellung des Zylindergehäuses aus einem hochfesten Kunststoff mehrere Vorteile.
Der Kunststoff ermöglicht eine Fertigung des Zylinderge- häuses mit geringerem Gewicht und führt daher zu Einsparungen bei Transport der Bauteile sowie beim Kraftstoffverbrauch des fertigen Kraftfahrzeugs. Außerdem sind die Rohstoffe für das Zylindergehäuse aus einem hochfesten Kunststoff günstiger und schonen die natürlichen Ressourcen. Die Fertigung aus Kunststoff ermöglicht weiterhin gänzlich neuartige Funktionalitäten, wie im Weiteren ausgeführt wird. Kunststoff ist außerdem korrosionsbeständig und der Prozess der Fertigung von Kunst- Stoffbauteilen ist mit geringer Fehleranfälligkeit behaftet als bei Metallbauteilen. Schließlich ist es bei entsprechender Ausbildung des Zylindergehäuses und des Zylinderkerns möglich, auf eine Schmierung zwischen den Bauteilen zu verzichten, was wiederum Rohstoffe und Arbeitsschritte spart. Als Kunststoff soll wird in diesem Zusammenhang jeder Werkstoff verstanden, dessen wesentlicher Grundbestandteil synthetisch hergestellt ist. Insbesondere auch Verbundwerkstoffe sollen als Kunststoff verstanden werden.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist das Zylindergehäuse aus einem Kunststoff gebildet, welcher eine Zugfestigkeit von wenigstens 200 MPa aufweist.
Die herkömmlich für die Herstellung von Zylindergehäusen verwendeten Aluminiumlegierungen weisen regelmäßig eine Zugfestigkeit von etwa 240 bis 400 MPa auf. Inzwischen verfügbare thermoplastische Konstruktionswerkstoffe bieten annährend ähnliche Materialeigenschaften. Beispielsweise bieten Kunststoffe, die unter dem Markennamen Grivory (Markenname technischer Thermoplaste, hergestellt von EMS-Grivoy) bekannt sind Zugfestigkeiten von etwa 250 MPa und halten diese Eigenschaften auch nach längerer Lagerung. Es hat sich außerdem herausgestellt, dass die gegenüber Metalllegierungen ggf. geringere Festigkeit dennoch ausreicht, um die Anforderungen an die Sicherheit eines Zylinderschlosses zu gewährleisten. Die von einem Schloss aufzunehmenden Drehmomente (z.B. 50 Nm) sind auch von einem Zylindergehäuse aufzunehmen, welches aus einem hochfesten Kunststoff gebildet ist.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist das Zylindergehäuse aus einem Kunststoff gebildet und in dem Kunststoff ist eine Verstärkungseinlage von Kunststoff umschlossen eingebettet. Die Verstärkung ist benachbart zu der Zuhaltungsauf- nähme ausgebildet und weist gegenüber dem Material des Kunststoffs des Zylindergehäuses eine erhöhte Festigkeit auf. Die Verstärkungseinlage ist so in dem Material des Zylindergehäuses eingebettet und platziert, dass sie an eine Anlagefläche für die Zuhaltungen angrenzt, auf welche die Zuhaltungen bei einer Drehung des gesperrten Zylinderkerns einwirken.
Die Verstärkungseinlage erhöht in einem Bereich die mecha- nische Belastbarkeit des Zylindergehäuses, der bei einer Belastung des Schließzylinders durch eine unberechtigte Betätigung besonders beansprucht wird. Tauchen die Zuhaltungen in die Aufnahmen im Zylindergehäuse ein und sperren daher den Schließzylinder gegen eine Drehung und Entsperrung des zugehö- rigen Schlosses, so gelangen die Zuhaltungen bei einer gewaltsamen Drehung in Anlage an die Anlageflächen der Zuhaltungsaufnähme und üben eine Kraft auf diese aus. Die Verstärkungs- einlage ist erfindungsgemäss in diesem Bereich in das Material eingebettet und darin umschlossen, nimmt einen Teil der Kraft von den Zuhaltungen auf und verteilt die Kraft über die gesamte Erstreckung der Verstärkungseinlage. Insbesondere wird verhindert, dass die Zuhaltungen, die regelmäßig mit einer schmalen Seiten auf das Zylindergehäuse einwirken, in das Kunststoffmaterial einschneiden. Die Verstärkungseinlage nimmt näm- lieh die punktuell oder konzentriert einwirkende Kraft auf und verteilt den hohen Druck auf die Erstreckung der Verstärkung, wodurch der Druck auf den Kunststoff verringert wird. Die gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung eingebettete Verstärkungseinlage ist vollständig von dem Material des Zylinderge- häuses umschlossen. Die Verstärkungseinlage kann unmittelbar unter der Oberfläche der Anlagefläche platziert sein oder in geringem Abstand zu der Oberfläche im Inneren des Zylindergehäusekörpers . Wird das Zylindergehäuse auf diese Weise mit einer solchen Verstärkungseinlage ausgebildet, so kann für das Kunststoffma- terial des Zylindergehäuses eine geringere Festigkeit des Materials gewählt werden, als dies im ersten Aspekt der Erfin- düng erforderlich war.
Üblicherweise ist es erforderlich, dass sicherheitsrelevante Türschlösser von Kraftfahrzeugen ein Drehmoment von etwa 50 Nm aufnehmen können, ohne dass eine Zerstörung des Schließzylinders erfolgt. Beide Aspekte der Erfindung, sowohl die Ausbildung des Zylindergehäuses aus einem hochfesten Kunststoff gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung als auch die Ausbildung aus einem Kunststoff mit einer eingebetteten Verstärkungseinlage, gewährleisten diese Belastbarkeit im sicherheitsrelevanten Bereich. Vorzugsweise ist der Kunststoff, aus welchem das Zylindergehäuse gebildet ist, ein faserverstärkter oder kugelverstärkter Werkstoff.
Faserverstärkte Werkstoffe oder auch sogenannte Verbundmaterialien weisen besondere Werkstoffeigenschaften auf. Die oben bereits erwähnte Kunststoffreihe mit der Markenbezeichnung Grivory ist beispielsweise als Konstruktionswerkstoff mit 30 Gew.%, 40 Gew.%, 50 Gew.% oder 60 Gew.% Glasfaseranteil erhältlich und zu verarbeiten. Derartige Werkstoffe weisen Eigenschaften auf, die ihre Verwendung zur Herstellung eines er- findungsgemäßen Zylindergehäuses besonders vorteilhaft machen. Insbesondere sind sie ausreichend hart und zugfest, um den Belastungen Stand zu halten, die bei einem gewaltsamen Zugriff auf einen Schließzylinder und insbesondere das Zylindergehäuse einwirken. Die Zugfestigkeit derartiger Materialien ist regel- mäßig gemäß ISO 527 im Bereich von 230 bis 270 MPa, wobei die Härte solcher Materialien nach ISO 868 im Bereich von D 94 liegt (Shore-D Härte) . Trotz dieser Eigenschaften sind diese Materialien mit Spritzgießtechniken zu verarbeiten, wobei dies deutlich einfacher möglich ist, als bei der Herstellung herkömmlicher Zylindergehäuse mit Alu-Druckgussverfahren. Vorzugsweise ist die Verstärkungseinlage aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet .
Während das Zylindergehäuse aus einem Kunststoff mit geringer elektrischer Leitfähigkeit gebildet ist, kann die Verstärkungseinlage aus einem elektrisch leitfähigen Material ge- bildet sein. Dies eröffnet neue Möglichkeiten einer Funktionalität des Schließzylinders bzw. des Zylindergehäuses insbesondere. Ein derartiges leitfähiges Material als Verstärkungseinlage kann beispielsweise als Sensor verwendet werden, um gewaltsame Zugriffsversuche zu detektieren. Dazu ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Verstärkungseinlage kontak- tierbar, um ein elektrisches Signal anzulegen oder abzufragen, wobei eine Einrichtung zur Auswertung des Signals vorgesehen ist.
Solange die elektrisch leitfähige Einlage vom nicht- leitfähigen Kunststoffmaterial des Zylindergehäuses umschlossen ist, kann ein Spannungssignal beispielsweise an die leitfähige Einlage angelegt werden. Erfolgt ein gewaltsamer Zugriff, so wird die elektrisch leitfähige Einlage entweder von den ebenfalls metallischen Zuhaltungen kontaktiert oder kann von diesen beschädigt oder durchtrennt werden. Dies ist durch die Auswertung eines elektrischen Signals oder eine Überwachung der elektrischen Signale an der leitfähigen Einlage in dem Zylindergehäuse detektierbar . Eine gewaltsame Betätigung des Türschlosses kann so erfasst werden und der Zugriff auf die weiteren Fahrzeugfunktionen unterbunden werden. Diese Funktionalität ist nur dank der erfindungsgemässen Gestaltung des Schliesszylinders möglich, da als Material für das Zylindergehäuse ein nicht-leitfähiges Kunststoffmaterial Verwendung findet. Damit zeigt sich, dass die Kombination des mechanisch hochstabilen Kunststoffes mit der metallischen Einlage gänzlich neue Funktionalitäten für die Sicherheitsfunktionen eines Fahrzeuges bietet. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind mehrere Verstärkungseinlagen in das Zylindergehäuse eingebettet.
Sind mehrere Verstärkungseinlagen im Material des Zylindergehäuses eingeschlossen, können diese an verschiedenen Po- sitionen angeordnet sein und aus verschiedenen Materialien gebildet sein. Regelmäßig weisen Zylinderkerne an zwei in radialer Richtung diametralen Orten Einschuböffnungen für die Zuhaltungen aus. Die Zuhaltungen können also zu zwei gegenüberliegenden Seiten aus dem Zylinderkern austreten und in zugehö- rige Ausnehmungen im Zylindergehäuse eintauchen. Vorzugsweise weist jede dieser Aufnahmeöffnungen für die Zuhaltungen wenigstens eine Verstärkungseinlage auf, die in Aufbruchsrichtung an der Aufnahme für die Zuhaltungen angeordnet ist. Diese Verstärkungseinlagen können alle aus identischen Materialien und in identischer Ausführung gebildet sein oder unterschiedlich ausgebildet sein, zum Beispiel kann eine der Verstärkungseinlagen gleichzeitig die oben bereits erwähnte Sensorfunktion übernehmen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfah- ren zur Herstellung eines Zylindergehäuses für einen Schließzylinder eines Kraftfahrzeuges offenbart. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zur Herstellung des Zylindergehäuses ein Metalldraht durch die Kavität eines Werkzeuges einer Spritzgießmaschine gespannt, wobei der Metalldraht in axialer Richtung des zu bildenden Schließzylinders gespannt wird. Ein Kunststoff wird in das Werkzeug eingespritzt und der Metalldraht wird dabei umschlossen und so in das Innere des Materials des Schließzylinders eingebettet. Das ausgehärtete Werk- stück mit dem eingebetteten Metalldraht wird ausgeworfen. Die Spannung des Metalldrahtes durch die Kavität des Werkzeugs vor dem Einspritzen des Kunststoffs stellt eine vollständige Erstreckung des Metalldrahts durch das Werkstück sicher. Auf diese Weise kann der erfindungsgemäße Effekt des Zylindergehäuses erzielt werden und es ist sichergestellt, dass die Verstärkungseinlage aus dem Metalldraht an beiden Seiten zugreifbar freiliegt.
Vorzugsweise wird der Metalldraht von einem Drahtvorrat abgewickelt und durch die Kavität des Werkzeuges gespannt. Vor oder nach dem Spritzgießvorgang wird der Metalldraht dann beidseitig des Werkstückes abgelängt. Falls eine Verwendung des Metalldrahtes als Sensor geplant ist, kann beim oder nach dem Ablängen auch eine Kontaktierung des Metalldrahts erfolgen oder der Metalldraht wird in einem vorgegebenen Abstand vom Zylindergehäuse abgelängt, um Kontakte für eine Clip- Verbindung oder Lötverbindung stehen zu lassen.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Ansprüchen angegeben. Die Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert .
Figur 1 zeigt eine schematische Schnittansicht durch einen Schließzylinder mit einem Zylindergehäuse gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Figur 2 zeigt den in Figur 1 dargestellten Schließzylinder in Entriegelungsstellung und mit eingeschobenem Schlüssel .
In Figur 1 ist ein Querschnitt durch einen Schließzylinder 1 gezeigt. Das Schließzylindergehäuse 2 umgibt den Schließzylinderkern 3. Der Zylinderkern 3 ist drehbar in dem Gehäuse 2 aufgenommen. In dem Zylinderkern 3 ist eine radial durchgehende Ausnehmung 4 ausgebildet, in der eine Zuhaltung 5 verschiebbar aufgenommen ist. Die Zuhaltung 5 kann sich quer zu der Längsachse des Zylinderkerns 3 verschieben und ist durch eine Feder 6 gegen einen Anschlag im Zylinderkern vorgespannt.
In dem Zylindergehäuse 2 sind diametral gegenüberliegende Ausnehmungen 8 und 9 angeordnet. Bei der in Figur 1 gezeigten Ausrichtung des Zylindergehäuses 2 und des Zylinderkerns 3 zueinander gehen die Ausnehmungen 4 in dem Zylinderkern 3 und die Ausnehmungen 8, 9 in dem Zylindergehäuse 2 ineinander über, da die jeweiligen Begrenzungen fluchten. In dieser Stellung kann die Zuhaltung 5, gedrängt durch die Vorspannung der Feder 6 durch die Ausnehmung 4 mit einem Endabschnitt in die Ausnehmung 9 hineingleiten. Die Zuhaltung 5 steht damit sowohl mit der Ausnehmung 9 als auch mit der Ausnehmung 4 in Eingriff und verriegelt den Zylinderkern 3 gegen eine Verdrehung in dem Zylindergehäuse 2. In axialer Richtung (in Figur 1 aus der Blattebene heraus oder in die Blattebene hinein) sind mehrere derartiger Zuhaltungen 5 in zugehörigen Ausnehmungen hintereinander angeordnet .
In der Zuhaltung 5 ist eine Einschuböffnung 11 ausgebil- det , in die ein Schlüsselbart eingeschoben werden kann. Ein eingeschobener Schlüsselbart tritt auf diese Weise durch die hintereinander angeordneten Zuhaltungen hindurch und verschiebt diese. Zum Verschieben und bereitstellen der Schließoder Entriegelfunktionalität weist die Zuhaltung 5 an der Ein- schuböffnung 11 einen Vorsprung 12 auf, der mit einer seitlichen Nut des Schlüsselschaftes in Eingriff gelangen kann. Durch die Ausbildung der Nut im Schlüsselschaft eines einzuschiebenden Schlüssels wird die Zuhaltung 5 entgegen der Vorspannung 6 verschoben werden und kann bei passender Schlüssel - Schließzylinderkombination außer Eingriff mit der Öffnung 8 oder 9 gebracht werden. Wird der Zylinderkern hingegen nicht ordnungsgemäß entriegelt und in der in Figur 1 dargestellten Stellung gewaltsam in die Entsperrrichtung (im Uhrzeigersinn) bewegt, z. B. durch einen kriminellen Zugreifenden, der mit einem Instrument den Zylinderkern gewaltsam gegen das Zylindergehäuse verdreht, so drückt die Zuhaltung 5 mit der Anlagekante 13 gegen die Wandung der Aufnahme 9. Unmittelbar im Be- reich der Ausnehmung 9 im Material des Zylindergehäuses 2 ist eine Verstärkung 14 vom Material des Zylindergehäuses 2 umschlossen. Das Zylindergehäuse 2 ist aus einem Kunststoff gebildet, in welches die Einlageverstärkung 14 sich in axialer Richtung erstreckt. Die Verstärkungseinlage 14 ist aus Draht gebildet und beim Herstellungsvorgang in das Innere des Materials des Zylindergehäuses 2 eingespritzt. Die Verstärkungseinlage 14 nimmt eine beim gewaltsamen Zugriff einwirkende Kraft bzw. den Druck der Zuhaltung 5 auf, der ansonsten ggf. zu einem Beschädigen oder Einschneiden in das Kunststoffmate- rial des Zylindergehäuses 2 führen würde. Über die Einlage 14 wird der Druck jedoch in axialer Richtung des Zylindergehäuses 2 verteilt und ein Einschneiden der Zuhaltungen 5 in das Material des Zylindergehäuses 2 verhindert.
Das Material des Zylindergehäuses 2 wird daher bei der ge- zeigten Ausführungsform im beschädigungskritischen und sicherheitsrelevanten Bereich der Anlagekante 13 verstärkt. Dadurch wird die Verwendung von solchen Kunststoffen für sicherheits- relevante Schließzylinder möglich, die eigentlich nicht die Spezifikationen für derartige Belastungen erfüllen. Die Ver- Stärkung erhöht jedoch die Stabilität und Belastbarkeit gerade im kritischen Bereich und der Schließzylinder erfüllt die geforderten Spezifikationen für sicherheitsrelevante Anwendungen. Die Verstärkung ermöglicht mit minimalem Materialaufwand und minimalem Gewichtszuwachs eine Optimierung der Belastbar- keit des Zylindergehäuses.
Figur 2 zeigt den Schließzylinder aus Figur 1 in einer entriegelten Stellung, wobei ein Schlüssel 15 in den Zylinderkern 3 eingeschoben ist und in die Schlüsselöffnung 11 der Zu- haltung 5 durchgeschoben wurde. Die seitliche Nut 16 des Schlüssels 15 wechselwirkt mit dem Vorsprung 12 der Zuhaltung 5 und verschiebt die Zuhaltung vertikal. In der dargestellten Stellung befindet sich die Zuhaltung außerhalb des Eingriffs mit der Ausnehmung 9 im Zylindergehäuse. In dieser Stellung ist entsprechend der Zylinderkern 3 gegen das Zylindergehäuse 2 drehbar und somit eine Schließfunktion ausübbar. Das Zylindergehäuse 2 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Kunststoff gebildet, der ein Abgleiten des Zylinderkerns 3 im Inneren des Zylindergehäuses 2 ohne zusätzliche Schmierstoffe ermöglicht. Entsprechend entfällt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel das Erfordernis einer Fettung des Schließzylinders .
Im Rahmen der Erfindung sind selbstverständlich weitere Abwandlungen möglich. Beispielsweise kann in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine zusätzliche Verstärkung nahe der Ausnehmung 8 angeordnet werden. Ferner kann die Verstärkung in anderer Geometrie ausgebildet sein, z. B. mit rechteckigem Querschnitt oder in mehreren übereinander angeordneten oder nebeneinander angeordneten Segmenten. Wesentlich ist, dass gemäß der Erfindung die Vorteile des Kunststoffwerkstoffs ausgenutzt werden, wobei gleichzeitig die damit verbundenen Materialnachteile aufgehoben werden.

Claims

Patentansprüche
1. Zylindergehäuse für einen Schließzylinder eines Kraft- fahrzeuges, mit einer in Längsrichtung des Zylindergehäuses angeordneten Öffnung, in welcher ein Zylinderkern mit wenigstens einer Zuhaltung drehbar aufnehmbar ist, wobei in dem Zylindergehäuse wenigstens eine Zuhaltungsaufnähme ausgebildet ist, in welche die Zuhaltung teilweise eintauchbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Zylindergehäuse aus einem Kunststoff gebildet ist, welcher eine Zugfestigkeit von wenigstens 200MPa aufweist.
2. Zylindergehäuse für einen Schließzylinder eines Kraft - fahrzeuges, mit einer in Längsrichtung des Zylindergehäuses angeordneten Öffnung, in welcher ein Zylinderkern mit wenigstens einer Zuhaltung drehbar aufnehmbar ist, wobei in dem Zylindergehäuse wenigstens eine Zuhaltungsaufnahme ausgebildet ist, in welche die Zuhaltung teilweise eintauchbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Zylindergehäuse aus einem Kunststoff gebildet ist, wobei in dem Kunststoff benachbart zu der Zuhaltungsaufnahme wenigstens eine Verstärkungseinlage umschlossen eingebettet ist, wobei die Verstärkungseinlage aus einem Material mit gegenüber dem Kunststoff erhöhter Festigkeit gebildet ist, wobei die Verstärkungseinlage angrenzend an eine Anlage - fläche platziert ist, auf welche eine in die Zuhaltungsaufnahme eintauchende Zuhaltung bei einer Drehung des gesperrten Zylinderkerns einwirkt.
3. Zylindergehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Kunststoff, aus welchem das Zylindergehäuse gebildet ist, ein faserverstärkter oder kugelverstärkter Werkstoff ist.
4. Zylindergehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Kunststoff, aus welchem das Zylindergehäuse gebildet ist, eine Härte nach Shore-D von mehr als D89 aufweist.
5. Zylindergehäuse nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Verstärkungseinlage aus elektrisch leitfähigen Material gebildet ist.
6. Zylindergehäuse nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Verstärkungseinlage aus einem keramischen Material gebildet ist.
7. Zylindergehäuse nach Anspruch 5, wobei die Verstärkungseinlage kontaktierbar ist, um eine elektrisches Signal anzulegen oder abzufragen, wobei ferner eine Einrichtung zu Auswertung des Signals vorgesehen ist.
8. Zylindergehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei mehrere Verstärkungseinlagen in dem Zylindergehäuse ein- gebettet sind.
9. Verfahren zur Herstellung eines Zylindergehäuses für einen Schließzylinder eines Kraftfahrzeugs, wobei ein Metalldraht durch die Kavität eines Werkzeugs einer Spritzgießmaschine gespannt wird, wobei der Metalldraht in axialer Richtung des Schließzylinders gespannt wird, ein Kunststoff in das Werkzeug eingespritzt und der Metalldraht dabei umspritzt wird, das ausgehärtete Werkstück ausgeworfen wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Metalldraht von einem Drahtvorrat abgewickelt wird und vor oder nach dem Spritzvorgang beidseitig des Werkstücks abgelängt wird.
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Verfahrensansprüche, wobei mehrere Verstärkungseinlagen in die Zylinderführung eingebettet werden.
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