DE19643947C9

DE19643947C9 - Verschlußeinrichtung für eine Kraftfahrzeugtür mit Türschloß und Schloßhalter

Info

Publication number: DE19643947C9
Application number: DE19643947A
Authority: DE
Inventors: Johannes-Theodor Menke; Thorsten Torkowski
Original assignee: Kiekert AG
Current assignee: Kiekert AG
Priority date: 1996-10-31
Filing date: 1996-10-31
Publication date: 2004-10-14
Anticipated expiration: 2016-11-01
Also published as: DE19643947C5; DE19643947C2; DE19643947A1

Abstract

Verschlusseinrichtung für eine Kraftfahrzeugtür mit Türschloss (1) und einem zugeordneten Schlosshalter (4), wobei
– das Türschloss (1) eine Drehfalle (2) aus ferromagnetischem Werkstoff und eine Sperrklinke (3) aufweist,
– der Schlosshalter (4) mit einem Schließbolzen (5) an einem Schlosshaltersteg (6) und zwischen Schlosshaltersteg (6) und Schließbolzen (5) mit einer Gabelelement-Ausnehmung (7) ausgerüstet ist,
– der Schließbolzen (5) bei geschlossener Kraftfahrzeugtür von einem Gabelelement (9) der Drehfalle (2) zumindest zweiseitig erfasst ist und ein Gabelelementarm (10) in die Gabelelement-Ausnehmung (7) einfasst,
– die Drehfalle (2) des Türschlosses (1) zumindest einen Hallsensor-Chip (11) mit elektronischer Schaltfunktion und entsprechenden Leiterausgängen kontaktlos steuert, und wobei
– der Hallsensor-Chip (11) in dem Schlosshaltersteg (6) angeordnet und der Stirnseite des in die Gabelelement-Ausnehmungen (7) einfassenden Gabelelementarmes (10) unter Zwischenschaltung eines Luftspaltes (15) zugewandt ist, dadurch gekennzeichnet, dass
– der Hallsensor-Chip (11) örtlich zwischen Wirkpolen (12) eines U-förmigen Magnetsystems (13) angeordnet...

Description

Die Erfindung betrifft eine Verschlußeinrichung für eine Kraftfahrzeugtür mit Türschloß und einem zugeordnete Schloßhalter, wobei

– das Türschloß eine Drehfalle aus ferromagnetischem Werkstoff und eine Sperrklinke aufweist,
– der Schloßhalter mit einem Schließbolzen an einem Schloßhaltersteg und zwischen Schloßhaltersteg und Schließbolzen mit einer Gabelelement-Ausnehmung ausgerüstet ist,
– der Schließbolzen bei geschlossener Kraftfahrzeugtür von einem Gabelelement der Drehfalle zumindest zweiseitig erfaßt ist und ein Gabelelementarm in die Gabelelement-Ausnehmung einfaßt,
– die Drehfalle des Türschlosses zumindest einen Hallsensor-Chip mit elektronischer Schaltfunktion und entsprechenden Leiterausgängen kontaktlos steuert, und wobei
– der Hallsensor-Chip in dem Schloßhaltersteg angeordnet und der Stirnseite des in die Gabelelement-Ausnehmungen einfassenden Gabelelementarmes unter Zwischenschaltung eines Luftspaltes zugewandt ist.

Üblicherweise versorgt der Hallsensor-Chip die elektronische Steuereinrichtung des Kraftfahrzeuges bzw. der Kraftfahrzeugtürverschlüsse mit Informationen über verschiedene Funktionsstelungen der Drehfalle. Hallsensor-Chip bezeichnet ein handelsübliches Hallplättchen, vorzugsweise aus einem geeigneten Halbleiterwerkstoff, eingebettet in Kunststoff und mit integrierten elektronischen Bauteilen für die Schalterfunktion, z. B. Verstärker, Halbleiterschalter und Komparator. Der Halleffekt und seine Auswirkungen im Rahmen von Schaltfunktionen in elektrischen Schaltungen sind bekannt. Zum Stand der Technik gehören auch entsprechende Hallsensor-Chips.
Eine Verschlußeinrichtung des eingangs beschriebenen Aufbaus ist durch die deutsche Offenlegungsschrift 195 05 759 bekannt geworden. Hierin wird eine insgesamt gattungsgemäße Verschlußeinrichtung für eine Kraftfahrzeugtür mit Türschloß und zugeordnetem Schloßhalter beschrieben. Im einzelnen sind eine Drehfalle aus Stahl sowie eine zugehörige – nicht explizit gezeigte – Sperrklinke vorgesehen. Der Schloßhalter weist eine Kunststoffabdeckung und einen Schließbolzen auf. Bei geschlossener Kraftfahrzeugtür wird der Schließbolzen von einem Gabelelement der Drehfalle umfaßt, wobei ein Gabelelementarm in eine Gabelelement-Ausnehmung einfaßt.
Ferner findet sich ein Mikroschalter in Form zweier Hallsensoren, welche insgesamt einen Hall-Differenz-Schaltkreis bilden. Dieser Mikroschalter ist in einen Schloßhaltersteg integriert, und zwar in ein dortiges Isolierstoffgehäuse.
Zur Auslösung des Mikroschalters bzw. Hallsensor-Chips weist die Drehfalle einen speziellen Auslösezahn auf. Dementsprechend lassen sich Funktionsstellungen über Magnetflußdifferenzen der Drehfalle abfragen.
Eine Verschlußeinrichtung mir einem Hallsensor-Chip ist auch durch die JP 3-140 579 bekannt geworden. Allesdings wird der dortige Hallsensor-Chip nicht durch die Drehfalle gesteuert. Vielmehr wird hier so vorgegangen, daß eine Schließfunktion einer Kraftfahrzeugtür überwacht wird. Zu diesem Zweck ist ein Schloßhalter vorgesehen, welcher an einem Karosserieblech befestigt ist, Sobald sich ein Türschloß vollständig in Schließstellung befindet, sorgen im Türschloß angeordnete Magnete für eine Auslösung des karosseriefesten Hallsensor-Chips. Die Stellung der Drehfalle wird nicht überwacht.
Das deutsche Gebrauchsmuster 94 15 257 beschäftigt sich global mit Hallsensoren, wobei deren Einsatz bei einer Verschlußeinrichtung für eine Kraftfahrzeugtür angesprochen wird. Allerdings geht es bei der bekannten Lehre darum, den Zustand des Schloßzylinders in einer Kraftfahrzeugtür für eine Zentralverriegelung abzufragen. Zu diesem Zweck sind zwei Hallsensoren in Verbindung mit einer Auswerteschaltung im Rahmen eines integrierten Schaltkreises verwirklicht.
Peterson (Zeiuchrift "Elektronik", 10/17.5.1985, Seiten 99 bis 102) beschreibt magnetoresistive Sensoren im Kraftfahrzeug, Diese werden bei den Anwendungen: Positions-, Winkel- und Strommessung üblicherweise eingesetzt.
Endlich ist durch die deutsche Offenlegungsschrift 44 33 042 eine Verschlußeinrichtung bekannt geworden, bei welcher sich der Hallsensor-Chip im oder am Türschloß befindet. Die Drehfalle, welche den Hallsensor-Chip beeinflußt, ist mit einem besonderen Betätigungsmagneten verse hen.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Verschlußeinrichtung der eingangs beschriebenen Ausführungsform zu schaffen, welche mir einfachstem Aufwand eine sichere Kontrolle bzw. das zuverlässige Abfragen der Funktionsstellungen der Drehfalle ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine mit den merkmalen des Anspruch 1 Verschlußeinrichtung ^vor.
Darüber hinaus weist die Drehfalle überlicherweise eine der Breite des Hallsensor-Chips im wesentlichen entsprechende Dicke auf.
Änderungen der Funktionsstellungen den Drehfalle fuhren zu konespondierenden Signaländerungen des Hallsensor-Chips. Der Schloßhalter ist im wesentlichen aus Kunststoff sowie fenomagnetwerkstoffarm aufgebaut.
Grundsätzlich ist es durch die vorbeschriebene deutsche Offenlegungsschrift 44 33 042 bekannt, in dem Schloßhaltersteg oder an dem Schloßhaltersteg Mikroschalter anzuordnen, welche über besondere schaltwirksame Ausformungen an der Gabelfalle betätigt werden.
Die Erfindung geht zunächst einmal von der Erkenntnis aus, daß schon ein einziger Hallsensor-Chip, welcher mir einem Magnetsystem kombiniert ist, bei einem Kraftfahrzeugtürschloß in bezug auf seine Informationsleistung die Funktion von mehreren Hallsensor-Chips übernehmen kann. Zu diesem Zweck ist seine erfindungsgemäße Anordnung und die entsprechende Ausbildung des Magnetsystems erforderlich. Hinzu kommt, daß der Schloßhaltersteg, in welchem der Hallsensor-Chip untergebracht ist, aus Kunststoff und ferromagnetwerkstoffarm aufgebaut ist, so daß die z. B. aus Stahl bebestehenden Bauteile des Schloßhalters im Bereich des Schloßhaltersteges die Funktion des Hallsensor-Chips nicht störend beeinflussen. Ohne weiteres kann die Drhfalle so eingerichtet werden, daß verschiedene Funktionsstellungen der Drehfalle dazu führen, daß der Luftspalt zwischen der Stirnseite des in die Gabelelement-Ausneh mung einfassenden Gabelelementarmes und der Einflußfläche des Hallsensor-Chips mit dem Magnetsystem eine unterschiedliche Spaltweite aufweist. Folglich werden variierende Informationen erzeugt, die der Funktionsstellung der Drehfalle zugeordnet werden können. Die vorstehenden Ausführungen gelten auch, wenn in der beschriebenen Weise nicht nur ein Hallsensor-Chip angeordnet ist, um eine größere Mannigfaltigkeit von Informationnen abzufragen. Auch kann ein Hallsensor-Chip mehrere Hallplättchen und Magnetpole aufweisen. Die Drehfalle, die aus einem ferromagnetischen Werkstoff besteht, weist vorzugsweise eine Dicke auf. die mehr oder weniger der entsprechenden Breite des Hallsensor-Chips entspricht.
Im einzelnen bestehen mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. Eine Ausführungsform, die sich durch fertigungstechnische und montagetechnische Einfachheit auszeichnet, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Hallsensor-Chip mit dem Magnetsystem in ein Kunststoffbauteil eingebettet ist, wobei das Kunststoffbauteil in eine Bauteilaufnahme des Schloßhaltersteges eingepaßt ist.
Das Kunststoffbauteil kann so gestaltet sein, daß es eine Halterung auch an dem Schließbolzen erfährt.
Das Magnetsystem kann auf verschiedene Weise ausgebildet sein. Wie in der Hallsensortechnik üblich, ist es zweckmäßigerweise als Sintermagnetsystem ausgeführt.
Wird mit einem Sintermagnetsystem gearbeitet, so kann dieses unschwer als Schichtmagnetsystem ausgeführt sein, und zwar auch so, daß in den Einflußflächen gleiche Magnetpole angeordnet sind. Die gleichen Magnetpole können sowohl Südpole als auch Nordpole sein.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind dann zu sehen, daß bei der Schloßeinrichtung verschiedene Funktionsstellungen der Gabelfalle unschwer abgefragt werden können. Das bedeutet bei einem Produkt der industriellen Serienfertigung, wie es Verschlußeinrichtungen an einem Kraftfahrzeug darstellen. eine beachtliche Vereinfachung. Zumeist ist es ausreichend, mit einem einzigen Hallsensor-Chip zu arbeiten. Hinzu kommt, daß die beschriebenen Hallsensor-Chips mit dem Magnetsystem auf einfache Weise im Wege des Spritzgießens vorgefertigt werden können und in den Schloßhalter im Zuge der Montage des Schloßhalters einfach eingesetzt werden können. Von Vorteil ist auch, daß die Leitungen, die von einem Hallsensor-Chip zur elektrischen Steuereinrichtung oder zu einer Steuerzentrale geführt werden, Wechselbiegebeanspruchungen, wie sie auftreten, wenn Schalter eines Türschlosses bei einem Kraftfahrzeug in der Kraftfahrzeugtür untergebracht sind, nicht mehr vorkommen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen
1 eine schematische Darstellung der Versuchseinrichtung mit den Bauteilen des Türschlosses und des Schloßhalters,
2 den Schloßhalter aus dem Gegenstand der 1,
3 in gegenüber der 2 vergrößertem Maßstab einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand der 2,
4 in nochmals vergrößertem Maßstab den Hallsensor-Chip mit Magnetsystem und Gehäuse,
5 eine Draufsicht auf den Hallsensor-Chip mit Magnetsystem aus Richtung des Pfeiles B in 3 in nochmaliger Vergrößerung und
6 eine Ansicht des Gegenstandes der 5 aus Richtung C.
Die in den Figuren dargestellte Verschlußeinrichtung gehört zu einer Kraftfahrzeugtür mit Türschloß und Schloßhalter. Das Türschloß befindet sich in der Kraftfahrzeugtür, der Schloßhalter ist an der sogenannten Türsäule neben der Kraftfahrzeugtür befestigt, so daß das Türschloß und der Schloßhalter, wie bei Kraftfahrzeugen üblich, miteinander wechselwirken.
Bei der Verschlußeinrichtung weist das Türschloß 1 eine Drehfalle 2 aus ferromagnetischem Werkstoff und eine Sperrklinke 3 auf. Diese Bauteile wurden in der 1 auch gezeichnet. Die weiteren türschloßüblichen Bauteile, nämlich Öffnungshebel, Verriegelungselemente, Betätigungselemente wurden nicht gezeichnet und sind kraftfahrzeugtürschloßüblich ausgebildet. Der Schloßhalter 4 ist mit einem Schließbolzen 5 und einem Schloßhaltersteg 6 ausgerüstet. Zwischen Schloßhaltersteg 6 und Schließbolzen 5 befindet sich eine Gabelelement-Ausnehmung 7. Im übrigen erkennt man in den 2 und 3 die weitere Ausbildung des Schloßhalters 4, mit der Befestigungsplatte 8 und dem sogenannten Schloßhaltergehäuse. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Drehfalle 2 bei geschlossener Kraftfahrzeugtür mit einem Gabelelement 9 den Schließbolzen 5 umfaßt, wobei ein Gabelelementarm 10 in die Gabelelement-Ausnehmung 7 einfaßt. Dazu wird auf die 1 verwiesen. Im Ausführungsbeispiel ist die Drehfalle 2 insgesamt eine sogenannte Gabelfalle.
Die Drehfalle 2 des Türschlosses steuert im Ausführungsbeispiel, aber ohne Beschränkung, einen einzigen Hallsensor-Chip 11 mit elektronischer Schaltfunktion und entsprechenden Leiterausgängen fernwirkend, d. h. ohne mechanischen Kontakt. Die Leiterausgänge wurden nicht gezeichnet. Insbesondere aus den 3 und 4 entnimmt man, daß der Hallsensor-Chip 11 zwischen den Wirkpolen 12 eines Magnetsystems 13 liegt, die mit dem Hallsensor-Chip 11 eine Einflußfläche 14 bilden. Der Schloßhaltersteg 6 besteht zum Teil aus Kunststoff. Die aus Festigkeitsgründen erforderlichen ferromagnetischen Werkstoffe sind insoweit auf ein Minimum, jedoch ohne Beeinträchtigung der Festigkeits- und Stabilitätsfunktion, reduziert. Der Hallsensor-Chip 11 mit dem Magnetsystem 13 ist in dem Schloßhaltersteg 6 angeordnet. Die Anordnung ist so getroffen, daß die schon erwähnte Einflußfläche 14 der Stirnseite des in die Gabelelement-Ausnehmung 7 einfassenden Gabefelementarmes 10 zugewandt ist, und zwar unter Zwischenschaltung eines Luftspaltes 13. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Luftspalt 15 sich mit der Stellung der Drehfalle 2 verändert, so daß über die Spaltweite des Luftspaltes 15 die Signale des Hallsensor-Chips 11 sich verändern.
Der Hallsensor-Chip 11 mit dem Magnetsystem 13 ist in ein Kunststoffbauteil eingebettet, welches auch als Gehäuse 16 der genannten Bauteile 11, 13, 14 bezeichnet werden kann. Die Oberfläche des Hallsensor-Chips 11 liegt in der Einflußfläche 14 frei. Die Stirnflächen der Wirkpole sind von einer dünnen Kunststoffschicht K abgedeckt. Das beschriebene Kunststoffbauteil 16 ist in eine Bauteilaufnahme 17 des Schloßhaltesteges 6 eingepaßt. Das deutet 3 an. In bezug auf die Gestaltung dieses Kunststoffbauteils 16 selbst wird auf die 4 verwiesen.
Das Magnetsystem 13 ist im Ausführungsbeispiel als ein Sintermagnetsystem ausgeführt. Aus der 6 entnimmt man, daß das Sintermagnetsystem als ein U-förmiges Bauteil ausgeführt ist, dessen U-Schenkel die Wirkpole 12 bil den. In einem solchen Falle besteht die Möglichkeit, das Sintermagnetsystem als Schichtmagnetsystem auszuführen und in der Einflußfläche 14 gleiche Magnetpole anzuordnen.

Claims

Verschlusseinrichtung für eine Kraftfahrzeugtür mit Türschloss (1) und einem zugeordneten Schlosshalter (4), wobei – das Türschloss (1) eine Drehfalle (2) aus ferromagnetischem Werkstoff und eine Sperrklinke (3) aufweist, – der Schlosshalter (4) mit einem Schließbolzen (5) an einem Schlosshaltersteg (6) und zwischen Schlosshaltersteg (6) und Schließbolzen (5) mit einer Gabelelement-Ausnehmung (7) ausgerüstet ist, – der Schließbolzen (5) bei geschlossener Kraftfahrzeugtür von einem Gabelelement (9) der Drehfalle (2) zumindest zweiseitig erfasst ist und ein Gabelelementarm (10) in die Gabelelement-Ausnehmung (7) einfasst, – die Drehfalle (2) des Türschlosses (1) zumindest einen Hallsensor-Chip (11) mit elektronischer Schaltfunktion und entsprechenden Leiterausgängen kontaktlos steuert, und wobei – der Hallsensor-Chip (11) in dem Schlosshaltersteg (6) angeordnet und der Stirnseite des in die Gabelelement-Ausnehmungen (7) einfassenden Gabelelementarmes (10) unter Zwischenschaltung eines Luftspaltes (15) zugewandt ist, dadurch gekennzeichnet, dass – der Hallsensor-Chip (11) örtlich zwischen Wirkpolen (12) eines U-förmigen Magnetsystems (13) angeordnet ist, dessen U-Schenkel die Wirkpole (12) bilden, wobei – die Wirkpole (12) einen nur wenig größeren Abstand aufweisen, als es der Hallsensor-Chip (11) vorgibt und deren Stirnflächen zusammen mit dem Hallsensor-Chip (11) eine Einflussfläche (14) bilden, wobei – die Einflussfläche (14) der Stirnseite des in die Gabelelement-Ausnehmung (7) einfassenden Gabelelementarmes (10) der Drehfalle (2) zugewandt ist, und zwar unter Zwischenschaltung des Luftspaltes (15) und wobei – die Stirnflächen der Wirkpole (12) von einer dünnen Kunststoffschicht abgedeckt sind, während die Oberfläche des Hallsensor-Chips (11) in der Einflussfläche (14) freiliegt, und dass – die Drehfalle (2) die Oberfläche der Wirkpole (12) in senkrechter Projektion zum Teil überdeckt.
Verschlusseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hallsensor-Chip (11) mit dem Magnetsystem (13) in ein Kunststoff-Bauteil (16) eingebettet ist, und dass das Kunststoff-Bauteil (16) in eine Bauteilaufnahme (17) des Schlosshaltersteges (6) und des Schlosshalters (4) eingepasst ist.
Verschlusseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetsystem (13) als Sintermagnetsystem ausgeführt ist.
Verschlusseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sintermagnetsystem als Schichtmagnetsystem ausgeführt ist und in der Einflussfläche (14) gleiche Magnetpole aufweist.