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Die
Erfindung betrifft einen Schlüssel
für ein Kraftfahrzeug,
mit einem Gehäuse,
und mit einem an dem Gehäuse
drehbar gelagerten Schlüsselbarthebel,
der einen Schlüsselbart
und einen Lagerabschnitt aufweist, wobei der Schlüsselbarthebel
in einer ersten stabilen Endlage am Gehäuse eingeklappt ist, wobei
der Schlüsselbarthebel
in einer zweiten stabilen Endlage am Gehäuse ausgeklappt ist, wobei bei
Betätigung
einer Betätigungsvorrichtung
eine vorgespannte Feder den Schlüsselbarthebel
in die zweite stabile Endlage verschwenkt und wobei der Schlüsselbarthebel
aus der zweiten stabilen Endlage gegen die Kraft der Feder einklappbar
ist.
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Schlüssel für moderne
Kraftfahrzeuge weisen zumeist ein Gehäuse auf, welches elektronische Komponenten,
wie zum Beispiel eine Fernsteuervorrichtung für eine Zentralverriegelungsanlage
des Kraftfahrzeugs aufnimmt. Um den Schlüssel dennoch relativ kompakt
zu halten, ist dieser oftmals als Klappschlüssel ausgeführt, bei dem der Schlüsselbarthebel
an das Gehäuse
einklappbar ist.
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Das
Ausklappen des Schlüsselbarthebels wird
im allgemeinen durch eine im Gehäuse
angeordnete vorgespannte Feder bewirkt. Durch Betätigung einer Betätigungsvorrichtung,
die zumeist einen Betätigungsstift
aufweist, kann das Ausklappen des Schlüsselbarthebels ausgelöst werden.
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Das
Einklappen des Schlüsselbarthebels
erfolgt gegen die Kraft der Feder und erfordert im allgemeinen auch
eine Betätigung
der Betätigungsvorrichtung,
um eine Arretierung des ausgeklappten Schlüsselbarthebels aufzuheben.
Dabei muss zugleich der Schlüsselbarthebel
bis in die Endlage an das Gehäuse
angedrückt
werden, bis eine Rastvorrichtung den Schlüsselbarthebel in der eingeklappten
Endlage arretiert. Diese Arretierung kann dann wiederum zum Ausklappen
des Schlüsselbarthebels
durch eine Betätigung
der Betätigungsvorrichtung
aufgehoben werden.
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Das
Ausklappen des Schlüsselbarthebels
erfolgt somit bei einer Betätigung
der Betätigungsvorrichtung
durch die Kraft der vorgespannten Feder selbsttätig, während das Einklappen gegen
die Federkraft manuell erfolgt. Dabei erfordert das Einklappen eine
gewisse Aufmerksamkeit um sicherzustellen, dass der Schlüsselbarthebel
seine Endlage vollständig
erreicht und einrastet, da der Schlüsselbarthebel ansonsten durch
die Federkraft in die Ausklappstellung zurückschwingt.
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Es
stellte sich die Aufgabe, einen Schlüssel für ein Kraftfahrzeug zu schaffen,
bei dem auch der Einklappvorgang zumindest abschnittsweise selbsttätig erfolgt.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Anordnung aus Schlüsselbarthebel
und Feder in einer Zwischenstellung zwischen den beiden stabilen
Endlagen eine labile Gleichgewichtslage einnimmt, und dass bei einem
eingeklappten Schlüsselbarthebel
die Betätigung
der Betätigungsvorrichtung
den Schlüsselbarthebel
aus der ersten stabilen Endlage über
die labile Gleichgewichtslage hinaus verschiebt.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Schlüssel unterstützt die
Feder sowohl eine Ausklapp- als auch eine Einklappbewegung, wobei
die Richtung der auf den Schlüsselbarthebel
wirkenden Federkraft davon abhängt,
ob sich der Schlüsselbarthebel
vor oder hinter der labilen Gleichgewichtslage befindet.
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Da
eine derartige Federanordnung den Schlüsselbarthebel nicht spontan
aus der ersten stabilen Endlage in die zweite stabile Endlage ausklappt,
da dem eine rücktreibende
Federkraft entgegensteht, ist die Betätigungsvorrichtung derartig
ausgebildet, dass eine Betätigung
der Betätigungsvorrichtung
den Schlüsselbarthebel über die
labile Gleichgewichtslage verschiebt.
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Die
Betätigungsvorrichtung
kann dabei vorteilhaft durch einen federbelasteten Betätigungsstift ausgebildet
sein, der einen Vorsprung, etwa in Form eines angeformten Zapfens
aufweist, welcher mit einer mit dem Schlüsselbarthebel verbundenen Kulisse
zusammenwirkt. Alternativ kann auch der Betätigungsstift eine Kulisse aufweisen,
die mit einem Vorsprung am Schlüsselbarthebel
zusammenwirkt. Bei einer Betätigung
der Betätigungsvorrichtung
wird durch das Zusammenwirken von Vorsprung und Kulisse eine Drehbewegung
des Schlüsselbarthebels bewirkt.
Dadurch gelangt der Schlüsselbarthebel über die
labile Gleichgewichtslage hinaus und wird dann durch die Kraft der
Feder bis in die zweite stabile Endlage verschoben, d. h. vollständig ausgeklappt.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen
aus den abhängigen
Ansprüchen
und der nachfolgenden Erläuterung
eines Ausführungsbeispiels
anhand der Zeichnung hervor. Es zeigen
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1 einen
Schlüssel
in einer Explosionsansicht,
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2 den
teilweise montierten Schlüssel,
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3 die
Betätigungsvorrichtung
des Schlüssels,
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4 einen
Schnitt durch den Lagerabschnitt des Schlüsselbarthebels,
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5 das
Wirkprinzip des Klappmechanismus.
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Die 1 zeigt
Einzelteile eines erfindungsgemäßen Schlüssels für ein Kraftfahrzeug
in einer Explosionsdarstellung. Dargestellt sind zwei schalenförmige Gehäuseteile
(7, 8), die zusammengefügt das Gehäuse des Schlüssels bilden.
Zwischen den Gehäuseteilen
(7, 8) ist ein Schlüsselbarthebel 1 angeordnet,
der neben einem Schlüsselbart 2 einen
Lagerabschnitt 3 aufweist, an welchem der Schlüsselbarthebel 1 zwischen
den Gehäuseschalen
(7, 8) drehbar gelagert ist.
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Der
Schlüsselbarthebel 1 ist
mit einer Schenkelfeder 5 verbunden, die ein Verschwenken
des Schlüsselbarthebels 1 zwischen
einer eingeklappten Stellung, in der der Schlüsselbart 2 am Gehäuse anliegt
und einer ausgeklappten Stellung, in der der Schlüsselbart 2 parallel
zur Gehäuselängsachse
vom Gehäuse
absteht, unterstützt.
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In
eine Ausnehmung 10 im Lagerabschnitt 3 des Schlüsselbarthebels 1 ist
eine Schraubenfeder 4 eingesetzt, die einen Betätigungsstift 6 gegen
die Unterseite des oberen Gehäuseteils 7 drückt, wodurch ein
Endabschnitt des Betätigungsstifts 6 aus
einer Öffnung 9 des
Gehäuseteils 7 herausragt.
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Der
Betätigungsstift 6 bildet
zusammen mit der Schraubenfeder 4 und einer am Lagerabschnitt 3 des
Schlüsselbarthebels 1 angeformten
Kulisse 15 (erkennbar in den 3 und 4)
eine Betätigungsvorrichtung
aus, durch die ein Ausklappen des Schlüsselbarthebels 1 ausgelöst werden
kann.
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In
den Figuren nicht dargestellt sind eventuell innerhalb des Gehäuses angeordnete
elektronische Komponenten, da sie für die Erläuterung der Erfindung ohne
Belang sind. Solche Komponenten, die etwa zur Fernsteuerung einer
Zentralverriegelungsanlage des Kraftfahrzeugs vorgesehen sein können, können aber
selbstverständlich
Bestandteile eines erfindungsgemäßen Schlüssels sein.
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Die 2 zeigt
das untere Gehäuseteil 8 mit dem
Schlüsselbarthebel 1,
der von der Schenkelfeder 5 stabil in der eingeklappten
Stellung gehalten wird. Erkennbar ist, dass ein erster Schenkel 11 der Schenkelfeder 5 mit
dem Gehäuseteil 8,
und ein zweiter Schenkel 12 der Schenkelfeder 5 mit
dem Lagerabschnitt 3 des Schlüsselbarthebels 1 verbunden ist.
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Hinsichtlich
des Zusammenwirkens der Schenkelfeder 5 mit dem Schlüsselbarthebel 1 sind drei
wesentliche Stellungen des Schlüsselbarthebels 1 in
der 5 dargestellt.
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Die 5a zeigt
den Schlüsselbarthebel 1 in der
eingeklappten Stellung, wobei auf eine Darstellung des Gehäuses in
der 5 verzichtet wurde. Die Anordnung aus dem Schlüsselbarthebel 1 und der
Schenkelfeder 5 entspricht somit, bis auf die Ansichtsposition,
genau der in der 2 dargestellten Stellung. Die
Winkelangaben (0°,
18°, 180°) unter den 5a bis 5c beziehen
sich jeweils auf den Winkel zwischen dem Schlüsselbart 2 und der
nicht dargestellten Außenwand
des Gehäuses.
Entsprechend zeigt die 5c den Schlüsselbarthebel 1 in seiner
ausgeklappten Stellung.
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Der
Schenkel 11 der Schenkelfeder 5 ist, wie der entsprechende
Schenkel 11 in der 2, an seinem
Endpunkt 13 drehbar, aber unverschieblich an einem Gehäuseteil
angelenkt, während
der Endpunkt 14 des zweiten Schenkels 12 der Schenkelfeder 5 am
Lagerabschnitt 3 des Schlüsselbarthebels 1 angreift.
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Die
Wirkungslinie 17 der Kraft der Schenkelfeder 5 verläuft in Richtung
der Verbindungslinie zwischen den Angriffspunkten ihrer Schenkel
(11, 12), hier entsprechend zwischen Endpunkte 13 und 14.
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Da
die Federkraft am drehbaren Lagerabschnitt 3 des Schlüsselbarthebels 1 angreift,
erfährt der
Schlüsselbarthebel 1 im
Fall des eingeklappten Schlüsselbarthebels 1 (5a)
ein rechtsdrehendes Drehmoment und im Fall des ausgeklappten Schlüsselbarthebels 1 (5c)
ein linksdrehendes Drehmoment. In beiden Fällen drückt somit die Kraft der Schenkelfeder 5 den
Schlüsselbarthebel 1 in
Richtung auf die derzeit eingenommene Endstellung, die durch eine
nicht dargestellte, die ein- bzw. ausgeklappte Stellung definierende
Begrenzung festgelegt ist.
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Der
Schlüsselbarthebel 1 befindet
sich daher sowohl in der eingeklappten als auch in der ausgeklappten
Stellung hinsichtlich der angreifenden Kraft der Schenkelfeder 5 in
einer stabilen Stellung.
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Dies
gilt dagegen nicht für
eine Zwischenstellung zwischen den beiden Endlagen, die in der 5b dargestellt
ist. Wie die 5b deutlich zeigt, verläuft die
Wirkungslinie 17 der Schenkelfederkraft in dieser Stellung
des Schlüsselbarthebels 1 genau
in Richtung auf das Drehzentrum 18 seines Lagerabschnitts 3,
so dass kein resultierendes Drehmoment auf den Schlüsselbarthebel 1 wirkt.
Der Schlüsselbarthebel 1 befindet
sich hier in einer labilen Gleichgewichtslage, da sich bereits bei
einer geringfügige Auslenkung
des Schlüsselbarthebels 1 aus
dieser Stellung ein entweder rechts- oder linksdrehendes Drehmoment
auf den Lagerabschnitt 3 ergibt, durch das der Schlüsselbarthebel 1 vollständig entweder ein-
oder ausklappt.
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Der
dargestellte Winkel von 18° für die labile Gleichgewichtslage
ist natürlich
rein beispielhaft und kann mit der Ausgestaltung und der Anordnung
der Schenkelfeder 5 und des Lagerabschnitts 3 des Schlüsselbarthebels 1 variieren.
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Im
Gegensatz zu üblichen
Schlüsseln,
bei denen etwa durch die Kraft einer vorgespannten Torsionsdruckfeder
allein ein Ausklappen des Schlüsselbarthebels
bewirkt werden kann, unterstützt
die hier beschriebene Anordnung sowohl eine Ausklappen wie auch
ein Einklappen des Schlüsselbarthebels 1.
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Allerdings
ergibt sich hier die Schwierigkeit, dass ein eingeklappter Schlüsselbarthebel 1 beim Lösen einer
Sperre durch die Betätigungsvorrichtung nicht
spontan durch die Kraft der Schenkelfeder 5 ausgeklappt
wird.
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Zur
Lösung
dieses Problems weist der Lagerabschnitt 3 des Schlüsselbarthebels 1 im
Bereich seiner Öffnung 10 eine
angeformte Kulisse 15 auf. Wie die Schnittzeichnung 4a durch
den in der 4b dargestellten Schlüsselbarthebel 1 verdeutlicht,
ist die Kulisse 15 in Form einer Schraubenkurve mit einer
relativ großen
Steigung ausgebildet.
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Wird
der in der 3 dargestellte Betätigungsstift 6 gegen
die Kraft der in der 1 erkennbaren Schraubenfeder 4 mit
einer Druckkraft beaufschlagt, so wirkt ein am Betätigungsstift 6 angeformter
Zapfen 16 auf die Kulisse 15 ein, wodurch diese den
Schlüsselbarthebel 1 aus
seiner eingeklappten Stellung gegen die Kraft der Schenkelfeder 5 auslenkt.
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Überschreitet
der Schlüsselbarthebel 1 die
in der 5b dargestellte labile Gleichgewichtslage,
so drückt
ab da die Schenkelfeder 5 den Schlüsselbarthebel 1 selbsttätig bis
in die ausgeklappte Stellung.
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Das
Einklappen des Schlüsselbarthebels 1 erfolgt,
eventuell nach Lösen
einer über
den Betätigungsstift 6 lösbaren nicht
dargestellten Sperre, durch Drücken
des Schlüsselbarthebels 1 in
die Einklapprichtung. Beim Überschreiten
der labilen Gleichgewichtslage bewegt die Schenkelfeder 5 den Schlüsselbarthebel 1 selbsttätig in die
eingeklappte Stellung.
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- 1
- Schlüsselbarthebel
- 2
- Schlüsselbart
- 3
- Lagerabschnitt
- 4
- Schraubenfeder
- 5
- (Schenkel)feder
- 6
- Betätigungsstift
- 7
- oberes
Gehäuseteil
- 8
- unteres
Gehäuseteil
- 9
- Öffnung (im
Gehäuseteil 7)
- 10
- Ausnehmung
(im Lagerabschnitt 3)
- 11
- erster
Schenkel
- 12
- zweiter
Schenkel
- 13
- Endpunkt
(des Schenkels 11)
- 14
- Endpunkt
(des Schenkels 12)
- 15
- Kulisse
- 16
- Vorsprung
(Zapfen)
- 17
- Wirkungslinie
- 18
- Drehzentrum