DE102016103923A1

DE102016103923A1 - Verriegelungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102016103923A1
Application number: DE102016103923.3A
Authority: DE
Inventors: Horst Zillmann
Original assignee: Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Current assignee: Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Priority date: 2016-03-03
Filing date: 2016-03-04
Publication date: 2017-09-07

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung (10) zum Verriegeln und/oder Entriegeln eines funktionswesentlichen Bauteils (1) eines Fahrzeuges, insbesondere einer Lenkradsäule, mit einem bewegbaren Sperrelement (40), welches durch ein Steuerelement (30) zumindest zwei Positionen einnehmen kann, nämlich – eine Verriegelungsposition (I.B), in der das Sperrelement (40) zur Sperrung des funktionswesentlichen Bauteils (1) in einer Wirkverbindung mit dem funktionswesentlichen Bauteil (1) steht, und – eine Entriegelungsposition (I.A), in der das Sperrelement (40) zur Entriegelung des funktionswesentlichen Bauteils (1) in keiner Wirkverbindung mit dem funktionswesentlichen Bauteil (1) steht, wobei das Sperrelement (40) durch einen Positionswechsel von der Entriegelungsposition (I.A) in die Verriegelungsposition (I.B) oder umgekehrt überführbar ist, wobei zumindest ein Detektionselement (50) zur direkten oder indirekten Erfassung zumindest einer der Positionen des Sperrelements (40) oder zumindest einer Steuerlage des Steuerelements (30) vorgesehen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung ist auf eine Verriegelungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zum Verriegeln und/oder Entriegeln eines funktionswesentlichen Bauteils bei einem Fahrzeug, wie z. B. einer Lenksäule des Fahrzeuges oder eines Gangschalthebels des Fahrzeuges oder dergleichen, gerichtet. Ferner ist die Erfindung auf ein Verfahren zum Verriegeln und/oder Entriegeln eines funktionswesentlichen Bauteils eines Fahrzeugs durch eine Verriegelungsvorrichtung gerichtet.
Aus dem Stand der Technik sind gattungsgemäße Verriegelungsvorrichtungen bei Kraftfahrzeugen bekannt, welche zur Verriegelung von bspw. einer Lenksäule eingesetzt werden. So zeigt bspw. die Druckschrift DE 10 2004 031 238 A1 in 1 eine gattungsgemäße Vorrichtung, welche in einer sogenannten 12-Uhr-Stellung oberhalb der Lenksäule in einem Fahrzeug angeordnet wird, um durch diese besondere Anordnung einen Diebstahl des Fahrzeuges und/oder Manipulationen möglichst zu erschweren. Diese Vorrichtung weist zudem ein Sperrelement zur Verriegelung des funktionswesentlichen Bauteils des Fahrzeuges auf. In der Verriegelungsposition wird dabei das Sperrelement (z. B. ein Sperrbolzen) in Wirkverbindung mit dem funktionswesentlichen Bauteil gebracht, z. B. dadurch, dass der Sperrbolzen formschlüssig in eine Aufnahme des Bauteils eingebracht wird. Hierzu weist die Lenksäule bspw. einen Zahnradkranz auf, wobei die Aufnahme zwischen den Zahnsegmenten (Zähnen) gebildet ist.
In Abhängigkeit von der Stellung des funktionswesentlichen Bauteils und der Aufnahme des Bauteils kann es dabei z. B. in bestimmten Stellungen (sog. „Zahn auf Zahn“ Stellung) vorkommen, dass das Sperrelement nicht ordnungsgemäß in die Aufnahme eingreift, sondern auf benachbarte Teile der Aufnahme (wie den Zahn) trifft. In dieser Zwischenposition erfolgt zunächst keine wirksame Verriegelung, sondern es wird bspw. erst durch eine Bewegung des funktionswesentlichen Bauteils der Positionswechsel in die endgültige Verriegelungsposition fortgeführt.
Um eine Beschädigung der Verriegelungsvorrichtung z. B. bei der „Zahn auf Zahn“-Stellung zu vermeiden, ist oft ein Spiel für die Bewegung des Sperrelements, z. B. zwischen dem Sperrelement und einem Antrieb oder einem Steuerelement, vorgesehen. So kann trotz der Ansteuerung in die Verriegelungsposition der vollständige Positionswechsel des Sperrelements im Blockierfall verhindert werden. Es wird bspw. durch dieses Spiel erreicht, dass das Sperrelement nicht zwangsweise von dem Steuerelement geführt wird.
Dies führt allerdings dazu, dass die Position des Sperrelements in bestimmten Situationen nicht eindeutig erfasst werden kann. Es hat sich daher als Nachteil herausgestellt, dass (z. B. in solchen oder ähnlichen Situationen) nur eine unzureichende Erfassung der Position des Sperrelements möglich ist. Es kann bspw. das Problem auftreten, dass die Position des Sperrelements fälschlicherweise als Entriegelungsposition erfasst wird, wobei die tatsächliche Position z. B. die Verriegelungsposition oder eine Zwischenposition ist. Dies führt dazu, dass bei einem Betrieb des Fahrzeuges und einer Bewegung des funktionswesentlichen Bauteils ein sicherheitskritischer Zustand auftritt. Weiter sind auch die Zwischenposition und/oder die Verriegelungsposition des Sperrelements oft nur unzureichend erfassbar. So können bspw. auch Störeinflüsse die Positionserfassung am Sperrelement beeinträchtigen.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine zuverlässigere Positionserfassung an einem Sperrelement einer Verriegelungsvorrichtung zu ermöglichen. Weiter soll insbesondere ein zuverlässiger und sichererer Betrieb einer Verriegelungsvorrichtung zum Verriegeln und/oder Entriegeln eines funktionswesentlichen Bauteils eines Fahrzeugs ermöglicht werden.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst durch eine Verriegelungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 20. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung, und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst durch eine Verriegelungsvorrichtung zum Verriegeln und/oder Entriegeln eines funktionswesentlichen Bauteils eines Fahrzeugs, wobei das funktionswesentliche Bauteil bspw. als eine Lenksäule oder ein Bremspedal oder ein Gangschalthebel oder dergleichen ausgeführt ist. Das Fahrzeug ist bspw. als ein Kraftfahrzeug und/oder als ein Personenkraftfahrzeug und/oder als ein Lastkraftfahrzeug und/oder als ein Hybridfahrzeug und/oder als ein Elektrofahrzeug ausgeführt. Die Verriegelungsvorrichtung umfasst vorzugsweise ein bewegbares und/oder beweglich gelagertes Sperrelement, welches durch ein (insbesondere ebenfalls beweglich gelagertes) Steuerelement zumindest zwei (z. B. stabile oder End-)Positionen einnehmen kann, nämlich

– zumindest eine Verriegelungsposition, in der das Sperrelement zur Sperrung (Verriegelung) des funktionswesentlichen Bauteils aus einem Gehäuse der Verriegelungsvorrichtung durch eine Öffnung herausragt und/oder in einer Wirkverbindung mit einem funktionswesentlichen Bauteil steht, und
– eine Entriegelungsposition, in der das Sperrelement zur Entriegelung des funktionswesentlichen Bauteils (z. B. vollständig oder weitestgehend) im Gehäuse angeordnet ist und/oder in keiner Wirkverbindung mit dem funktionswesentlichen Bauteil steht.

Mit anderen Worten steuert das Steuerelement einen Positionswechsel des Sperrelements in die zumindest zwei Positionen, wobei die Positionen bspw. stabile Positionen und/oder Endpositionen sind. Somit kann insbesondere das Sperrelement durch den Positionswechsel und/oder, vorzugsweise ausschließlich bzw. nur, bei einer vollständigen Freigabe von der Entriegelungsposition, insbesondere über mindestens eine Zwischenposition, in die Verriegelungsposition oder umgekehrt überführbar sein und/oder überführt werden. Vorzugsweise wird dabei die vollständige Freigabe dadurch (durch das Steuerelement) erteilt, dass durch einen Wechsel von einer ersten in eine zweite Steuerlage des Steuerelements ein Spiel (um mechanische Zerstörungen z.B. bei der „Zahn auf Zahn“ Stellung zu vermeiden) für die Bewegung des Sperrelements bereitgestellt wird. Bevorzugt ist das Steuerelement derart mit dem Sperrelement mechanisch verbunden und/oder wirkt derart mit dem Sperrelement mechanisch zusammen, dass durch das Steuerelement das Sperrelement freigebbar und/oder der Positionswechsel durchführbar ist. Besonders bevorzugt ist zumindest ein (z. B. elektrisches und/oder elektronisch und/oder elektrooptisches) Detektionselement zur direkten oder indirekten Erfassung zumindest einer der Positionen des Sperrelements und/oder zumindest einer der Steuerlagen des Steuerelements vorgesehen. Es ist dabei denkbar, dass für das Detektionselement eine Schutzanordnung mit mindestens einem Schutzelement vorgesehen ist, so dass durch die Schutzanordnung Störeinwirkungen, welches die Erfassung beeinträchtigen, reduzierbar sind und/oder reduziert werden.
Unter der direkten Erfassung der Position des Sperrelements wird dabei insbesondere verstanden, dass zumindest eine der Positionen (z. B. die Entriegelungsposition) als tatsächliche Position (Ist-Position) des Sperrelements (und/oder zumindest eine der Steuerlagen des Steuerelements als tatsächliche Steuerlage), insbesondere ohne Zwischenstufen und/oder spielfrei, erfasst wird. Eine solche Zwischenstufe ist bspw. ein Sicherheitsmechanismus, wie ein Federelement, welcher ein Spiel für die Bewegung des Sperrelements bereitstellt. Dieses Spiel ist dabei z. B. ein Bewegungsfreiraum für das Sperrelement, um zu erreichen, dass das Sperrelement nicht zwangsweise von dem Steuerelement geführt wird, wodurch z. B. Beschädigungen an der Verriegelungsvorrichtung vermieden werden können. Bspw. kann das Sperrelement nicht (vollständig) aus dem Gehäuse herausragen und/oder in Wirkverbindung mit dem funktionswesentlichen Bauteil zur Verriegelung gebracht werden, wenn ein Zahn des funktionswesentlichen Bauteils den erforderlichen Platz für die Bewegung in die Verriegelungsposition und/oder in eine dafür vorgesehene Aufnahme des funktionswesentlichen Bauteils versperrt. Wenn nun die Position des Sperrelements nur in indirekter Weise z. B. durch die (direkte) Ermittlung der Steuerlage des Steuerelements erfasst wird, kann dies aufgrund des Spiels dazu führen, dass nicht die tatsächliche Position des Sperrelements (eindeutig) bestimmt werden kann. So befindet sich das Sperrelement tatsächlich z. B. in einer Zwischenposition, in welcher die vollständige Bewegung in die Verriegelungsposition durch z. B. einen Zahn des funktionswesentlichen Bauteils verhindert ist. Es sind selbstverständlich auch andere Fehlereinflüsse denkbar, welche dazu führen, dass die Position des Sperrelements (z. B. die Entriegelungsposition) nicht eindeutig erfasst werden kann, und somit eine Unsicherheit besteht, welche Position das Sperrelement tatsächlich eingenommen hat.
Bevorzugt ist im Gegensatz zu der indirekten Erfassung der Position, z. B. der Entriegelungsposition, des Sperrelements bei der direkten Erfassung der Position, z. B. der Entriegelungsposition, des Sperrelements eine eindeutige Bestimmung zumindest einer der Positionen möglich. Mit anderen Worten hat die Entriegelungsposition einen direkten (und spielfreien) Einfluss auf das Detektionselement, z. B. durch die direkte Beeinflussung und/oder Unterbrechung eines Lichtstrahls durch das Sperrelement. Um eine direkte Erfassung zu erzielen, kann bspw. stets ein definierter Abstand zwischen dem Detektionselement und dem Sperrelement und/oder einem Wirkteil des Sperrelements in der Entriegelungsposition oder Verriegelungsposition vorgesehen sein. Bevorzugt ist daher durch das Detektionselement nicht die Soll-Position anhand des Steuerelements, sondern die Ist-Position des Sperrelements direkt erfassbar. Insbesondere erfolgt die Erfassung der Position durch das Detektionselement derart, dass das Spiel keinen Einfluss auf die Erfassung hat, und somit insbesondere die Zwischenstufe für das Spiel außerhalb des Erfassungseinflusses liegt. Es ist dabei denkbar, dass das Spiel z. B. auch innerhalb des Sperrelements (Bolzens) vorgesehen sein kann, z. B. durch eine Feder zwischen dem Wirkteil und einem Basisteil des Sperrelements. Entsprechend erfolgt dann die direkte Erfassung z. B. nur anhand des Wirkteils. Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass das Spiel außerhalb des Sperrelements, z. B. zwischen dem Sperrelement und dem Steuerelement, vorgesehen ist. Somit wir der Vorteil erzielt, dass Beschädigungen bei einem Auftreffen des Sperrelements auf einen Zahn des funktionswesentlichen Bauteils vermieden werden können und dennoch die Position auch in diesem Fall z.B. für die Entriegelungsposition eindeutig erfasst werden kann.
Die Störeinwirkungen sind insbesondere Einwirkungen, welche von außerhalb des Detektionselements und/oder der Verriegelungsvorrichtung die (Positions-)Erfassung des Detektionselements beeinträchtigen und/oder verhindern können. So umfassen die Störeinwirkungen bspw.

– elektromagnetische Wellen, insbesondere Licht und/oder Streulicht, insbesondere einer Wellenlänge des Lichts, welches durch einen Lichtempfänger (Lichtsensor) des Detektionselements detektierbar ist,
– Fluide, insbesondere in Form einer Feuchtigkeit im und/oder außerhalb eines Gehäuses der Verriegelungsvorrichtung und/oder des Detektionselements,
– Verschmutzungen und/oder Staub innerhalb und/oder außerhalb des Gehäuses des Verriegelungselementes und/oder des Detektionselements,
– mechanische Einwirkungen und/oder Krafteinwirkungen von außen auf die Verriegelungsvorrichtung und/oder das Gehäuse und/oder das Detektionselement, welche insbesondere auf eine Manipulation der Verriegelungsvorrichtung abzielen.

Bevorzugt ist die Schutzanordnung dazu ausgeführt und/oder dafür geeignet, die genannten Störeinwirkungen zumindest teilweise zur reduzieren und/oder mindestens eine der genannten Störeinwirkungen teilweise oder vollständig von der Erfassung und/oder dem Detektionselement und/oder einem Detektionsraum des Detektionselements abzublocken. Dies hat den Vorteil, dass die Zuverlässigkeit einer Erfassung bzw. Detektion durch das Detektionselement verbessert und die Funktionsfähigkeit der Verriegelungsvorrichtung gewährleistet werden kann. Insbesondere ist dabei die Schutzanordnung mit dem mindestens einen Schutzelement zusätzlich zu einem Gehäuse der Verriegelungsvorrichtung und/oder des Detektionselements vorgesehen. Bevorzugt ist die Schutzanordnung dazu ausgeführt und/oder derart angeordnet, dass für die Verriegelungsvorrichtung und/oder für die Erfassung der Position des Sperrelements (Positionserfassung) und/oder für die Erfassung der Steuerlage des Steuerelements (Lageerfassung) und/oder für die Erfassung von weiteren Detektionselementen (wie die Erfassung der Position eines Arretierungselements) spezifische Störeinflüsse reduzierbar sind, d. h. insbesondere auch, dass die Anordnung des (ersten/zweiten/weiteren) Detektionselements relativ zu mindestens einem weiteren Teil der Verriegelungsvorrichtung bei der Anordnung und/oder Ausgestaltung des mindestens einen Schutzelements der Schutzanordnung Berücksichtigung findet.
Es ist denkbar, dass zumindest ein Schutzelement, insbesondere ein erstes und/oder ein zweites und/oder ein drittes und/oder weitere Schutzelemente oder ausschließlich ein einziges Schutzelement der Schutzanordnung vorgesehen sind. Hierbei ist es denkbar, dass die Schutzelemente (lösbar oder unlösbar) miteinander verbunden sind, um z. B. einen Detektionsraum abzudichten und/oder zu schützen. Weiter ist es denkbar, dass die Schutzanordnung und/oder die Schutzelemente einteilig und/oder monolithisch und/oder materialeinheitlich ausgeführt sind. Insbesondere ist die Schutzanordnung einteilig montierbar. Auch kann die Schutzanordnung teilweise oder vollständig durch einen Teil des Gehäuses der Verriegelungsvorrichtung gebildet sein. Ferner umfasst die Schutzanordnung z. B. mindestens ein Spritzgussteil insbesondere aus Kunststoff oder Metall. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung der Schutzanordnung. Es kann vorgesehen sein, dass verschiedene Detektionselemente unterschiedlich ausgeführte Schutzanordnungen (z. B. mit einer unterschiedlichen Anzahl an Schutzelementen) aufweisen. Zur elektromagnetischen Abschirmung kann die Schutzanordnung ferromagnetische Bestandteile aufweisen.
Weiterhin ist es denkbar, dass das Steuerelement in eine erste Steuerlage und in eine zweite Steuerlage bringbar ist, und vorzugsweise das Steuerelement derart mit dem Sperrelement zusammenwirkt, dass in der ersten Steuerlage durch das Sperrelement nur (ausschließlich) die Entriegelungsposition einnehmbar ist, wobei bevorzugt in der zweiten Steuerlage das Sperrelement für den Positionswechsel freigegeben ist. Der Ausdruck „freigebbar“ bedeutet in diesem Zusammenhang insbesondere, dass ein Positionswechsel möglich ist, jedoch aufgrund des Spiels nicht zwangsläufig erfolgen muss. Insbesondere kann ein Krafteinfluss auf das Sperrelement dazu führen, dass das Sperrelement weiterhin in der Entriegelungsposition und/oder in der Zwischenposition verharrt, und somit nicht den Positionswechsel vollständig durchführt. Entsprechend ist insbesondere vorgesehen, dass bei einem Wechsel des Steuerelements in die erste Steuerlage das Sperrelement zwangsweise nur die Entriegelungsposition einnehmen kann (d. h. es ist hierfür kein Bewegungsspielraum vorgesehen). Dagegen ist bei einem Wechsel des Steuerelements in die zweite Steuerlage ein Spiel für das Sperrelement vorgesehen, so dass es den Positionswechsel vollständig durchführen kann, aber in Aufnahmefällen (z. B. wenn wie zuvor beschrieben ein Zahn des funktionswesentlichen Bauteils den Platz für das Sperrelement versperrt) nicht einnehmen muss. Mit anderen Worten wird das Sperrelement in die Entriegelungsposition zwangsweise und in die Verriegelungsposition nicht zwangsweise von dem Steuerelement geführt. Alternativ oder zusätzlich kann es auch vorgesehen sein, dass auch in der Entriegelungsposition ein Fehlereinfluss bzw. Ungenauigkeitseinfluss für die Erfassung (wie ein Spiel) auftreten kann, sodass durch eine indirekte Erfassung der Position des Sperrelements in der ersten Steuerlage des Steuerelements auch die Entriegelungsposition nicht eindeutig bestimmt werden kann. Somit lassen sich durch die direkte Erfassung zuverlässig Beschädigungen an der Verriegelungsvorrichtung vermeiden, wenn der Platz für eine Bewegung des Sperrelements in eine Aufnahme des funktionswesentlichen Bauteils versperrt ist.
Es ist ferner denkbar, dass das Steuerelement ein Steuermittel, insbesondere in Form einer Führung und/oder einer spiralförmigen Führungsnut und/oder einer Führungskontur, aufweist, wobei das Sperrelement ein Gegensteuermittel umfasst, wobei vorzugsweise das Steuermittel mit dem Gegensteuermittel formschlüssig zusammenwirkt, um einen Positionswechsel zu bewirken. Somit weist zweckmäßigerweise das Steuerelement zum Sperrelement direkt oder indirekt einen Formschluss auf, wodurch die Betätigung (Positionswechsel) des Sperrelements bewirkt wird. Dieser Formschluss kann bspw. aus einem Nocken und/oder einer Führungsnut gebildet sein. Um ein Spiel für die Bewegung des Sperrelements vorzusehen, ist z. B. das Sperrelement direkt oder indirekt in der Führung (z. B. der Führungskontur) formschlüssig geführt, wobei bspw. eine Breite der Führungsfläche der Führung bei einem (Lage-)Wechsel von der ersten Steuerlage in die zweite Steuerlage zunehmend ist. Das durch den Formschluss bedingte Spiel kann somit bspw. zunehmend zwischen der ersten und zweiten Steuerlage sein. Dies ermöglicht einen sicheren und zuverlässigen Betrieb der Verriegelungsvorrichtung.
Des Weiteren kann es vorgesehen sein, dass das Detektionselement ein erstes Detektionselement ist, und ein zweites Detektionselement vorgesehen ist, welches derart relativ und/oder (unmittelbar) angrenzend zum Steuerelement angeordnet ist, dass die (Steuer-)Lage (bzw. Position) des Steuerelements unabhängig von der Position des Sperrelements detektierbar ist. Insbesondere ist das zweite Detektionselement am Steuerelement befestigt und/oder drehfest angeordnet. Selbstverständlich können sich im Rahmen der Erfindung Merkmale, welche im Zusammenhang mit dem (ersten) Detektionselement beschrieben sind, auch auf das zweite oder weitere Detektionselemente beziehen, oder jeweils umgekehrt. Es können bspw. auch sämtliche (erste, zweite und weitere) Detektionselemente baugleich (z. B. als baugleiche Lichtschranke) oder unterschiedlich (z. B. einerseits als Lichtschranke und andererseits als Hall-Sensor) ausgebildet sein. Bevorzugt kann dabei das erste Detektionselement in Wirkverbindung mit dem Sperrelement und das zweite Detektionselement in Wirkverbindung mit dem Steuerelement stehen. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass das Detektionselement, insbesondere das erste Detektionselement und/oder das zweite Detektionselement, als elektrooptischer Sensor, vorzugsweise als Lichtschranke, ausgebildet ist. Somit umfasst das erste und/oder zweite Detektionselement bspw. eine Lichtquelle (Lichtsender), wie eine Leuchtdiode, und/oder einen Lichtsensor (Lichtempfänger), wie einen Fotodetektor. Besonders bevorzugt ist dabei das Detektionselement, insbesondere das erste Detektionselement und/oder das zweite Detektionselement, derart ausgeführt, dass eine Unterbrechung und/oder Reflexion und/oder Veränderung eines Lichtstrahles erfasst und als elektrisches Signal angezeigt werden kann. Die Veränderung (z. B. Unterbrechung) des Lichtstrahls, welcher bspw. durch die Leuchtdiode ausgegeben wird, erfolgt dabei bspw. im Falle des ersten Detektionselements direkt oder indirekt durch das Sperrelement und im Falle des zweiten Detektionselements direkt oder indirekt durch das Steuerelement, vorzugsweise in Abhängigkeit von der Position des Sperrelements bzw. Steuerlage des Steuerelements. Dies ermöglicht eine zuverlässige und ggf. auch redundante Erfassung der Position des Sperrelements. Die Erfassung der Steuerlage des Steuerelements durch das zweite Detektionselement kann dabei zur indirekten Erfassung der Position (d. h. zumindest einer Position, z. B. Entriegelungsposition) des Sperrelements dienen, um in redundanter Weise die Erfassung des ersten Detektionselements zu bestätigen.
Ferner kann es im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass das Detektionselement als ein erstes Detektionselement zur direkten Erfassung der Position des Sperrelementes und/oder als ein zweites Detektionselement zur indirekten Erfassung der Position des Sperrelements durch eine direkte Erfassung einer Steuerlage des Steuerelements ausgebildet ist. Insbesondere kann es dabei möglich sein, dass das erste und/oder das zweite Detektionselement und/oder ein weiteres Detektionselement und/oder sämtliche Detektionselemente der Verriegelungsvorrichtung eine (die) Schutzanordnung und/oder zumindest ein Schutzelement aufweisen. Hierbei kann es vorgesehen sein, dass die jeweilige Schutzanordnung zumindest ein an das jeweilige Detektionselement angepasstes Schutzelement aufweist, welches bspw. in Bezug auf die Form und/oder Anordnung und/oder das Material und/oder Funktion an das jeweilige Detektionselement angepasst ist. Alternativ oder zusätzlich kann es möglich sein, dass das Detektionselement als das erste Detektionselement zur direkten Erfassung der Position des Sperrelements und/oder als das zweite Detektionselement zur indirekten Erfassung der Position des Sperrelements und/oder zur direkten Erfassung einer Steuerlage des Steuerelements ausgebildet ist, wobei bevorzugt nur eines dieser Detektionselemente ein sicherheitskritisches Detektionselement ist, und nur (ausschließlich) das sicherheitskritische Detektionselement die Schutzanordnung aufweist. Bspw. wird das erste Detektionselement derart ausgewertet, dass nur bei einer positiven Detektion bzw. eindeutigen Detektion der Entriegelungsposition des Sperrelements ein Betrieb des Fahrzeugs möglich ist, um somit eine sicherheitskritische Situation zu vermeiden. In diesem Fall kann zur Verbesserung der Zuverlässigkeit und Sicherheit das erste Detektionselement als sicherheitskritisches Detektionselement die Schutzanordnung aufweisen.
Gemäß einem weiteren Vorteil kann es vorgesehen sein, dass das Schutzelement als eine Wandung ausgeführt ist, welche bevorzugt ein reflektierendes und/oder lichtabsorbierendes Material umfasst und/oder außenseitig das lichtabsorbierende Material umfasst und/oder ein derartiges Material umfasst, welches von außen auf das Detektionselement treffende Störeinwirkungen, insbesondere Lichtstrahlen, absorbiert. Hierzu ist das Material bspw. als ein Kunststoff und/oder als ein Metall, bevorzugt mit einer dunklen und/oder schwarzen Lackierung und/oder mit einer matten Oberfläche, ausgeführt. Alternativ kann das Material auch als ein reflektierendes und/oder glattes Material ausgeführt sein. Das Material kann bspw. auch als eine Beschichtung der Wandung ausgeführt sein. Besonders bevorzugt ist die Wandung mechanisch stabil und/oder steif und/oder mit hoher mechanischer Widerstandsfähigkeit ausgeführt, so dass mechanische Störeinflüsse von außen auf das Detektionselement reduziert werden können. Insbesondere weist hierzu das Schutzelement und/oder die Wandung eine Dicke von mindestens 1 mm oder mindestens 2 mm oder mindestens 5 mm oder mindestens 1 cm auf.
Des Weiteren ist es im Rahmen der Erfindung optional möglich, dass das Detektionselement, insbesondere ein erstes Detektionselement und/oder ein zweites Detektionselement und/oder ein weiteres Detektionselement der Verriegelungsvorrichtung, einen Detektionsraum umfasst, welcher zumindest teilweise durch das Schutzelement (in Form von zumindest einer Wandung) vor Störeinwirkungen, bevorzugt vor mechanischen Einwirkungen und/oder Verschmutzungen und/oder optischen Einflüssen und/oder Fluiden, geschützt ist. Hierzu umgibt die Schutzanordnung und/oder die Wandung zumindest eine Öffnung des Detektionsraums und/oder bildet den Detektionsraum zumindest teilweise als Wandung desselben. Die Schutzanordnung bildet vorzugsweise eine Begrenzung des Detektionsraums derart, dass ein Detektionsmittel (z. B. des Sperrelements) in dem Detektionsraum zur Detektion (z. B. Positionserfassung) des Detektionselements einbringbar ist. Vorteilhafterweise erfolgt (z. B. ausschließlich) im Detektionsraum die Detektion durch das Detektionselement und/oder ein für die Detektion relevanter (und/oder von der Position bzw. Steuerlage abhängiger) Vorgang, wie die Unterbrechung eines Lichtstrahls, so dass die Schutzanordnung in erster Linie zum Schutz des Detektionsraums ausgeführt ist, um die Detektion des Detektionselements zu gewährleisten.
Es kann weiter möglich sein, dass das Detektionselement zumindest einen Detektionsraum aufweist, in welchem ein Detektionsmittel (z. B. zur Unterbrechung eines Lichtstrahls) einbringbar und/oder einführbar ist, wobei zumindest eine Öffnung des Detektionsraums durch das Schutzelement abgedeckt ist. Bevorzugt ist sowohl die zumindest eine Öffnung des Detektionsraums als auch ein Detektionsmittel (z. B. des Sperrelements) ganz oder zumindest teilweise durch die Schutzanordnung und/oder das Schutzelement abgedeckt und/oder vor Störeinwirkungen geschützt. Da das Detektionsmittel zur Detektion in den Detektionsraum eingebracht wird, kann eine Verschmutzung des Detektionselements bspw. durch die Bewegung in den Detektionsraum in das Detektionselement eindringen und/oder die Detektion beeinträchtigen. Daher kann es vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass auch das Detektionsmittel, zumindest der Bereich des Detektionsmittels, welcher in den Detektionsraum einbringbar ist, durch die Schutzanordnung geschützt und/oder abgedeckt und/oder abgeschirmt ist. Auch ist es denkbar, wenn zumindest ein Detektionselement an der Schutzanordnung angeordnet und/oder befestigt ist.
Ein weiterer Vorteil kann im Rahmen der Erfindung erzielt werden, wenn die Schutzanordnung zumindest teilweise durch ein Gehäuse der Verriegelungsvorrichtung gebildet ist, und vorzugsweise zumindest ein bzw. das zumindest eine Schutzelement der Form des Detektionselements und/oder des Detektionsmittels und/oder des Detektionsraums angepasst ist. Bevorzugt ist die Schutzanordnung ortsfest zum Detektionselement und/oder Detektionsraum angeordnet und/oder es weist die Schutzanordnung und/oder das Schutzelement ortsfest in jeder Position des Sperrelements und/oder in jeder Steuerlage des Steuerelements einen festen Abstand zum Detektionselement auf. Damit wird ein zuverlässiger Schutz des Detektionselements durch die Schutzanordnung gewährleistet.
Vorteilhafterweise kann bei der Erfindung vorgesehen sein, dass das Detektionselement an einer Leiterplatte der Verriegelungsvorrichtung angeordnet, insbesondere direkt befestigt und/oder angelötet, ist, wobei das Schutzelement abdichtend an der Leiterplatte angeordnet sein kann. Die Leiterplatte ist dabei bevorzugt als Träger für eine Elektronik der Verriegelungsvorrichtung ausgeführt, und umfasst bspw. zumindest einseitig Leiterbahnen und zumindest teilweise die Elektronik, welche elektrisch mit dem Detektionselement verbunden ist. Es ist dabei denkbar, dass auch die Leiterplatte zumindest teilweise durch die Schutzanordnung vor Störeinwirkungen geschützt wird, bspw. vor eindringender Feuchtigkeit. Dies gewährleistet die Funktionsfähigkeit zur Detektion zumindest einer der Positionen des Sperrelements und/oder der Steuerlagen des Steuerelements. Auch kann die Schutzanordnung zur mechanischen Unterstützung der Leiterplatte dienen.
Außerdem kann es im Rahmen der Erfindung von Vorteil sein, dass das Detektionselement von einer ersten Seite von einer Leiterplatte und von mindestens einer zweiten Seite von der Schutzanordnung abgedeckt ist, wobei von mindestens einer weiteren Seite ein Detektionsmittel durch eine Öffnung (eines Detektionsraums und/oder eines Gehäuses des Detektionselements) in den Detektionsraum einbringbar ist, so dass eine Detektion des Detektionselements bewirkbar ist. Hierdurch wird die Zuverlässigkeit der Verriegelungsvorrichtung weiter erhöht.
Vorteilhafterweise kann bei der Erfindung vorgesehen sein, dass das Detektionselement, insbesondere ein erstes Detektionselement und/oder ein zweites Detektionselement und/oder ein weiteres Detektionselement, als elektrooptischer Sensor, insbesondere als Lichtschranke, ausgeführt ist. Somit umfasst das erste und/oder zweite Detektionselement bspw. eine Lichtquelle (Lichtsender), wie eine Leuchtdiode, und/oder einen Lichtsensor (Lichtempfänger), wie einen Fotodetektor. Besonders bevorzugt ist dabei das Detektionselement, insbesondere das erste Detektionselement und/oder das zweite Detektionselement, derart ausgeführt, dass eine Unterbrechung und/oder Reflexion und/oder Veränderung eines Lichtstrahles erfasst und als elektrisches Signal angezeigt werden kann. Die Veränderung (z. B. Unterbrechung) des Lichtstrahls, welcher bspw. durch die Leuchtdiode ausgegeben wird, erfolgt dabei bspw. im Falle des ersten Detektionselements direkt oder indirekt durch das Sperrelement und im Falle des zweiten Detektionselements direkt oder indirekt durch das Steuerelement, vorzugsweise in Abhängigkeit von der Position des Sperrelements bzw. Steuerlage des Steuerelements. Dies ermöglicht eine zuverlässige und ggf. auch redundante Erfassung der Position des Sperrelements. Die Erfassung der Steuerlage des Steuerelements durch das zweite Detektionselement kann dabei zur indirekten Erfassung der Position (d. h. zumindest einer Position, z. B. Entriegelungsposition) des Sperrelements dienen, um in redundanter Weise die Erfassung des ersten Detektionselements zu bestätigen.
Ferner ist es optional vorgesehen, dass das Detektionselement an oder innerhalb der Schutzanordnung befestigt ist, insbesondere derart, dass lediglich eine Öffnung eines des Detektionsraums des Detektionselements von der Schutzanordnung nach außen freigegeben ist. Vorzugsweise ist das Detektionselement direkt und/oder unmittelbar an oder in der Schutzanordnung fest oder lösbar befestigt, bevorzugt durch Kleben und/oder Clipsen und/oder Schweißen und/oder Löten. Auch ist es denkbar, dass die Schutzanordnung zumindest eine Wandung und/oder zumindest ein Dichtelement aufweist, um die Öffnung des Detektionsraums zu schützen und/oder (vor Feuchtigkeit und/oder Schmutz) abzudichten. Hierdurch wird die Zuverlässigkeit der Detektion weiter verbessert.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Schutzanordnung ein Dichtelement aufweist, welches zwischen dem Schutzelement und dem Detektionselement und/oder einem Gehäuse und/oder einer Leiterplatte angeordnet ist, und insbesondere an dem Schutzelement befestigt ist, um einen Detektionsraum und/oder die Verriegelungsvorrichtung, insbesondere eine Elektronik der Verriegelungsvorrichtung, abzudichten. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass die Schutzanordnung ein oder ein weiteres Dichtelement umfasst, welches abdichtend zumindest teilweise ein Detektionsmittel umschließt, welches zum Eindringen in den Detektionsraum z. B. am Sperrelement und/oder am Steuerelement vorgesehen ist. Das Dichtelement ist dabei bspw. als Dichtlippe ausgeführt und/oder als elastischer Kunststoff ausgebildet. Besonders bevorzugt weist dabei das Dichtelement ein dunkles und/oder lichtabsorbierendes Material auf, um bspw. Licht (z. B. reflektiertes Licht oder Streulicht) von außen als weiteren Störeinfluss auf die Detektion zu absorbieren.
Bspw. kann es vorgesehen sein, dass das Detektionselement, insbesondere ein erstes Detektionselement und/oder ein zweites Detektionselement und/oder ein weiteres Detektionselement, zumindest eine Lichtquelle, insbesondere eine Leuchtdiode, und zumindest einen Lichtempfänger, insbesondere eine Fotodiode und/oder einen Fototransistor und/oder einen Fotowiderstand, vorzugsweise mit einem optischen Filter, aufweist, wobei bevorzugt der optische Abschnitt zwischen der Lichtquelle und dem Lichtempfänger durch die Schutzanordnung geschützt ist, wobei das Schutzelement besonders bevorzugt (im Wesentlichen) parallel zum optischen Abschnitt verläuft. Unter dem optischen Abschnitt wird dabei der Abschnitt verstanden, durch welchen der zu unterbrechende und/oder reflektierende Lichtstrahl zur Detektion des Detektionselements verläuft. Besonders bevorzugt ist dabei der optische Abschnitt eine Strecke zwischen der Lichtquelle und dem Lichtempfänger des Detektionselements, wobei dieser Abschnitt zumindest teilweise durch die Schutzanordnung nach außen abgeschirmt wird. Hierdurch wird die Detektion des Detektionselements weiter verbessert. Der optische Filter kann dabei bspw. als Infrarotfilter ausgeführt sein, um höherfrequentes Licht abzuschirmen und die Sensitivität des Detektionselements zu erhöhen. Insbesondere kann es möglich sein, dass die Lichtquelle Licht mit einer Wellenlänge im Infrarotbereich und/oder von im Wesentlichen 660 nm oder bspw. im Bereich von im Wesentlichen 600 nm bis 1200 nm, vorzugsweise 880 nm bis 940 nm emittiert. Weitere Vorteile ergeben sich z. B. durch den Einsatz von weiteren optischen Filtern, wie bspw. einem Polarisationsfilter, um die Ausbildung des Detektionselements mit einem Retroreflektor zu ermöglichen. Das (erste) Detektionselement und/oder das zweite Detektionselement kann dabei als Einweglichtschranke oder als Reflex-Lichtschranke oder als Reflex-Lichttaster oder als Lichtgitter oder als faseroptische Lichtschranke ausgeführt sein. Zudem kann es vorgesehen sein, dass das erste Detektionselement und das zweite Detektionselement weitere optische Elemente, wie z. B. eine Linse aufweisen. Auch ist es denkbar, dass das (erste) Detektionselement und/oder das zweite Detektionselement linsenfrei und/oder filterfrei ausgeführt sind, um den Kostenaufwand und die Komplexität der Verriegelungsvorrichtung zu reduzieren.
Es kann optional möglich sein, dass das Detektionselement, insbesondere das erste Detektionselement und/oder das zweite Detektionselement, einen Detektionsraum aufweist, wobei das Steuerelement und/oder das Sperrelement jeweils ein dazu komplementäres Detektionsmittel umfassen, wobei vorzugsweise bei einem Eindringen des Detektionsmittels in den Detektionsraum eine Detektion (zur Erfassung z. B. der Position und/oder Steuerlage) erfolgt. Das Detektionsmittel umfasst dabei bspw. ein lichtabsorbierendes oder lichtreflektierendes Material, welches dazu ausgeführt ist, Licht mit der Wellenlänge des von einer Lichtquelle des ersten und/oder zweiten Detektionselements emittierten Lichts zu absorbieren bzw. zu reflektieren. Hierzu kann das erste und/oder zweite Detektionselement bspw. eine U-förmige Gehäuseanordnung zur beabstandet gegenüberliegenden Anordnung der Lichtquelle und des Lichtempfängers aufweisen. Alternativ kann auch eine einseitige Anordnung der Lichtquelle und des Lichtempfängers am Detektionselement vorgesehen sein. Die Lichtquelle und der Lichtempfänger können somit bspw. auf gegenüberliegenden Seiten des Detektionselements angeordnet sein, so dass bei einer Einbringung des Detektionsmittels in den Zwischenraum zwischen den Lichtempfänger und der Lichtquelle eine Unterbrechung des von der Lichtquelle emittierten Lichtstrahls erfolgt und durch den Lichtempfänger detektiert wird. Alternativ oder zusätzlich wird bei einer einseitigen Anordnung der Lichtquelle und des Lichtempfängers bspw. eine Reflektion des emittierten Lichtstrahls am Detektionsmittel erfasst. Dies ermöglicht eine flexible und platzsparende Anordnung des ersten oder zweiten Detektionselements zur Erfassung der Position bzw. Steuerlage.
Es kann weiter möglich sein, dass das Detektionselement, insbesondere das erste Detektionselement und/oder das zweite und/oder ein weiteres Detektionselement, stationär und/oder unbeweglich in der Verriegelungsvorrichtung, insbesondere fest zu einem Gehäuse der Verriegelungsvorrichtung, angeordnet ist, insbesondere derart, dass eine Relativbewegung zwischen dem ersten und/oder zweiten Detektionselement und/oder dem Sperrelement und/oder dem Steuerelement möglich ist. Unter einer Anordnung fest zu dem Gehäuse der Verriegelungsvorrichtung wird in diesem Zusammenhang verstanden, dass das Detektionselement bzw. das erste und/oder zweite Detektionselement direkt am Gehäuse oder auch nur indirekt am Gehäuse angeordnet und/oder fest verbunden ist. Somit kann zuverlässig die tatsächliche Position bzw. Steuerlage detektiert werden.
Außerdem kann es im Rahmen der Erfindung von Vorteil sein, dass das Detektionselement innerhalb eines Gehäuses der Verriegelungsvorrichtung derart zusätzlich (zum Gehäuse) durch die Schutzanordnung geschützt wird, dass das Schutzelement unmittelbar am Detektionselement angrenzt, und bevorzugt dieses zumindest teilweise einkapselt. Entsprechend kann es vorgesehen sein, dass die Schutzanordnung zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses der Verriegelungsvorrichtung angeordnet ist und/oder mit dem Gehäuse verbunden ist. Bevorzugt weist dabei die Schutzanordnung eine Doppelfunktionalität auf, so dass es gleichzeitig das zumindest eine Schutzelement zum Schutz des Detektionselements aufweist und zum anderen auch eine Gehäusefunktion aufweist. Für die Gehäusefunktion kann die Schutzanordnung bspw. eine Struktur zur Aufnahme eines Befestigungselements zur Befestigung des Gehäuses aufweisen oder zur Unterstützung z. B. der Leiterplatte dienen. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass die Schutzanordnung „gehäusefunktionsfrei“ ausgeführt ist, und somit lediglich zum Schutz des Detektionselements dient. Hierdurch wird ein kostengünstiger und einfacher Aufbau der Schutzanordnung ermöglicht.
Weiter ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass das Sperrelement derart ausgebildet ist, dass es im Normalfall durch den Positionswechsel in eine Aufnahme des funktionswesentlichen Bauteils eingebracht wird und vorzugsweise das funktionswesentliche Bauteil hierdurch (formschlüssig) verriegelt, wobei insbesondere in einem Blockierfall das funktionswesentliche Bauteil, insbesondere Zähne (eines Zahnkranzes) des funktionswesentlichen Bauteils, einen Positionswechsel blockieren. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass bei einem unvollständigen Positionswechsel in einem Blockierfall das Sperrelement in der Entriegelungsposition und/oder einer Zwischenposition verbleibt, wobei insbesondere von dem ersten und/oder zweiten Detektionselement die Entriegelungsposition und/oder die Zwischenposition von der Verriegelungsposition und/oder Zwischenposition unterscheidbar ist. Mit anderen Worten wechselt das Sperrelement im Blockierfall nicht wie im Normalfall von der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition, sondern von der Entriegelungsposition in eine Zwischenposition (oder verbleibt alternativ in der Entriegelungsposition). Die Entriegelungsposition und/oder die Zwischenposition und/oder die Verriegelungsposition kann dabei z. B. direkt oder indirekt durch das erste bzw. zweite Detektionselement detektiert werden, um die Sicherheit beim Betrieb des Fahrzeugs zu erhöhen.
Gemäß einem weiteren Vorteil kann es vorgesehen sein, dass das Steuerelement drehbar in der Verriegelungsvorrichtung gelagert ist, wobei ein Wechsel von einer ersten Steuerlage in eine zweite Steuerlage durch eine Rotation des Steuerelements durchführbar ist, wobei vorzugsweise die Rotationsachse dieser Rotation des Steuerelements parallel zur Bewegungsrichtung des Sperrelements (z. B. in Richtung zum funktionswesentlichen Bauteil) ist. Dies ermöglicht einen einfachen und platzsparenden Aufbau der Verriegelungsvorrichtung.
Bevorzugt kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass das Sperrelement ein Basisteil aufweist, welches z. B. stets und/oder sowohl in der Verriegelungs- als auch in der Entriegelungsposition in Wirkverbindung mit dem Steuerelement steht und weiter ein Wirkteil aufweist, welches (z. B. ausschließlich) in der Verriegelungsposition und/oder Zwischenposition in direkter Wirkverbindung mit dem funktionswesentlichen Bauteil steht, und vorzugsweise kraft- und/oder formschlüssig mit dem funktionswesentlichen Bauteil zur Verriegelung des funktionswesentlichen Bauteils in der Verriegelungsposition zusammenwirkt. Die formschlüssige Zusammenwirkung wird dabei bspw. durch Zähne eines Zahnkranzes des funktionswesentlichen Bauteils bewirkt, welche die Aufnahme zumindest teilweise begrenzen. Der Kraftschluss wird bspw. dadurch erreicht, dass das Sperrelement und/oder zumindest das Wirkteil federbeaufschlagt ausgeführt ist, und somit bspw. aufgrund der Federkraft eines Federelements das Sperrelement in Richtung des funktionswesentlichen Bauteils gedrückt wird. Somit kann zuverlässig das funktionswesentliche Bauteil durch das Sperrelement in der Verriegelungsposition verriegelt bzw. arretiert werden. Ferner umfasst insbesondere das Basisteil und/oder das Wirkteil ein Detektionsmittel, um die Position des Sperrelements in Zusammenwirkung mit dem Detektionselement zu erfassen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Sperrelement, insbesondere das Basisteil und/oder Wirkteil, durch ein Federelement belastet ist, wobei das Federelement das Sperrelement in die Verriegelungsposition bewegt und/oder drückt. Zum einen wird dabei durch das Federelement die benötigte Kraft erzeugt, um das Sperrelement zuverlässig in der Verriegelungsposition zu halten und/oder den Kraftschluss mit dem funktionswesentlichen Bauteil zu bewirken. Zum anderen kann hierdurch der Vorteil erzielt werden, dass das Federelement als Zwischenstufe zwischen dem Steuerelement und dem Sperrelement bzw. dem Wirkteil des Sperrelements ein Spiel für die Bewegung des Sperrelements bzw. des Wirkteils des Sperrelements bietet.
Nach einer weiteren Möglichkeit kann es vorgesehen sein, dass das (erste) Detektionselement derart relativ zum Sperrelement angeordnet ist, dass die Position des Sperrelements unabhängig von einer Steuerlage des Steuerelements detektierbar ist. Weiter kann es vorgesehen sein, dass die Position des Sperrelements unabhängig von der Position eines Arretierungselements und/oder eines Verschlusselements detektierbar ist. Dies ermöglicht eine zuverlässige und sichere Positionserfassung.
Ebenfalls ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass das Sperrelement durch einen Antrieb über insbesondere das Steuerelement zwischen der Verriegelungsposition und der Entriegelungsposition hin- und her bewegbar ist. Dabei kann zumindest ein Detektionselement innerhalb des Sperrelements vorgesehen sein, um Platz zu sparen. Das Steuerelement kann außenseitig einen Zahnkranz für eine Verbindung mit dem Antrieb aufweisen, wobei insbesondere der Antrieb mit dem Zahnkranz vom Steuerelement ein Schneckengetriebe bilden können. Das Sperrelement kann platzsparend ebenfalls innenseitig am Steuerelement angeordnet sein und von diesem bewegt werden. Auch ist es denkbar, dass das Sperrelement außenseitig am Steuerelement angesteuert wird, um eine besonders stabile Führung des Sperrelements z. B. durch einen Teil des Gehäuses zu erreichen.
Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Verriegeln und/oder Entriegeln eines funktionswesentlichen Bauteils eines Fahrzeugs durch eine Verriegelungsvorrichtung, insbesondere durch eine erfindungsgemäße Verriegelungsvorrichtung. Die Verriegelungsvorrichtung umfasst insbesondere ein bewegbares Sperrelement, welches durch ein Steuerelement zumindest zwei Positionen einnehmen kann, nämlich

– eine Verriegelungsposition, in der das Sperrelement zur Sperrung des funktionswesentlichen Bauteils in einer Wirkverbindung mit dem funktionswesentlichen Bauteil steht, und
– eine Entriegelungsposition, in der das Sperrelement zur Entriegelung des funktionswesentlichen Bauteils in keiner Wirkverbindung mit dem funktionswesentlichen Bauteil steht, wobei

a) Erfassen zumindest einer der Positionen des Sperrelementes durch ein (z. B. erstes) Detektionselement oder zumindest einer Steuerlage des Steuerelements durch ein (z. B. zweites) Detektionselement,
b) Absorbieren und/oder Reduzieren einer Störeinwirkung auf die Erfassung gemäß Schritt a) durch eine Schutzanordnung,

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung von Teilen einer erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung,
2 eine weitere schematische Darstellung von Teilen einer erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung,
3 eine schematische Darstellung von Teilen einer erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung mit einem funktionswesentlichen Bauteil,
4 eine weitere schematische Darstellung von Teilen einer erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung und eines funktionswesentlichen Bauteils und
5–7 schematische Darstellungen von Teilen einer erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung für unterschiedliche Positionen und Steuerlagen.
8–9 schematische Darstellung einer Schutzanordnung einer erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung.
In den nachfolgenden Figuren werden für die gleichen technischen Merkmale auch von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die identischen Bezugszeichen verwendet.
In 1 sind schematisch Teile einer erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung 10 dargestellt. Es ist ein Gehäuse 20 der Verriegelungsvorrichtung 10 gezeigt, an welchem ein Steuerelement 30 und ein Sperrelement 40 angeordnet sind. Dabei befindet sich in 1 das Sperrelement 40 in einer Entriegelungsposition I.A, in der das Sperrelement 40 zur Entriegelung des funktionswesentlichen Bauteils 1 in keiner Wirkverbindung mit dem funktionswesentlichen Bauteil 1 steht und/oder weitestgehend im Gehäuse 20 angeordnet ist. Dagegen ist in 7 eine Verriegelungsposition I.B gezeigt, in der das Sperrelement 40 zur Sperrung des funktionswesentlichen Bauteils 1 in einer Wirkverbindung mit dem funktionswesentlichen Bauteil 1 steht und/oder aus dem Gehäuse 20 der Verriegelungsvorrichtung 10 durch eine Öffnung 21 des Gehäuses 20 herausragt. Das Sperrelement 40 ist durch das Steuerelement 30 von der Entriegelungsposition I.A in die Verriegelungsposition I.B oder umgekehrt überführbar und/oder bewegbar, wobei dieser Positionswechsel durch ein Steuermittel 31, insbesondere eine (außenseitige) Führung 31, des Steuerelements 30 ermöglicht wird. Es ist gemäß 1 erkennbar, dass das Steuermittel 31 bspw. durch eine spiralförmige Nut gebildet wird, deren Breite bei einer Bewegung des Steuerelements 30 von einer ersten Steuerlage A in eine zweite Steuerlage B zunimmt. Die Bewegung von der ersten Steuerlage A in die zweite Steuerlage B, d. h. ein Lagewechsel des Steuerelements 30, ermöglicht dabei den Positionswechsel des Sperrelements 40 von der Entriegelungsposition I.A in die Verriegelungsposition I.B. Während dieses Positionswechsels nimmt das Sperrelement 40 zumindest eine zwischen der Entriegelungsposition I.A und der Verriegelungsposition I.B liegende Zwischenposition II ein, in welcher keine Sperrung des funktionswesentlichen Bauteils 1 (d. h. z. B. eine form- und/oder kraftschlüssige Arretierung des funktionswesentlichen Bauteils 1) erfolgt. Das Sperrelement 40 ist durch die außenseitige Ansteuerung vom Steuerelement 30 selber besonders stabil in einer Längsführung vom Gehäuse 20 geführt.
Außerdem sind in 1 ein Detektionselement 50, d. h. ein erstes Detektionselement 50a, sowie ein zweites Detektionselement 50b dargestellt. Das erste und/oder zweite Detektionselement 50a, 50b können dabei bspw. an einer Leiterplatte 22 der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung 10 angeordnet sein. Diese Leiterplatte 22 ist bspw. oberhalb des Steuerelements 30 und/oder des Sperrelements 40 angeordnet. Unterhalb der Leiterplatte 22 können dabei, z. B. ortsfest, das erste Detektionselement 50a und/oder das zweite Detektionselement 50b und/oder weitere Detektionselemente 50c vorgesehen sein. Auf der gegenüberliegenden Seite (oberhalb der Leitplatte 22) kann die Leiterplatte 22 bspw. elektrische Leiterbahnen und/oder weitere elektronische Komponenten aufweisen, insbesondere auch zur Verbindung mit einer nicht gezeigten Fahrzeugelektronik.
Des Weiteren ist in 1 eine (optional vorgesehene) Schutzanordnung 52 des (ersten) Detektionselements 50, 50a gezeigt, welche dazu dient, Störeinwirkungen zu reduzieren, die die Erfassung des (ersten) Detektionselements 50, 50a beeinträchtigen. Selbstverständlich kann eine solche Schutzanordnung 52 auch für das zweite und/oder die weiteren Detektionselemente 50b, 50c vorgesehen sein. Die Schutzanordnung 52 weist mindestens ein Schutzelement 53 auf, welches z. B. als Wandung 53 des Detektionselements 50 ausgeführt ist.
Gemäß den 1 und 2 ist außerdem eine Schutzanordnung 52 der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung 10 beispielhaft gezeigt. Hierbei ist zum einen erkennbar, dass die Schutzanordnung 52 zumindest ein Schutzelement 53 aufweist, um einen Detektionsraum 51 eines (ersten) Detektionselements 50 (50a) zu schützen. Das zumindest eine Schutzelement 53 deckt insbesondere eine erste Öffnung des Detektionsraums 51 vollständig und eine zweite Öffnung des Detektionsraums 51 teilweise ab. Zumindest das zweite Detektionselement 50b ist bspw. in einem inneren Freiraum vom Steuerelement 30 angeordnet.
In der 8 ist eine Schutzanordnung 52 gezeigt, welche ein erstes Schutzelement 53.1 und ein zweites Schutzelement 53.2 umfasst. Selbstverständlich können auch weitere Schutzelemente 53 vorgesehen sein. An den Schutzelementen 53 ist dabei ein Dichtelement 54 angeordnet, welches z. B. zur Abdichtung eines Detektionsraums 51 dient. Die für das (z. B. erste) Detektionselement 50 (50a) gezeigte Schutzanordnung 50 weist ferner vorzugsweise auch eine Gehäusefunktion auf, da es eine Aufnahme 55 für ein Befestigungsmittel umfasst. Entsprechend kann die Schutzanordnung 52 und/oder das Schutzelement 53 zumindest teilweise aus dem Gehäuse 20 der Verriegelungsvorrichtung 10 gebildet sein. Bevorzugt ist die Schutzanordnung 52 vollständig unterhalb (d. h. ausschließlich auf einer Seite) einer Leiterplatte 22 der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung 10 angeordnet.
Gemäß 9 ist gezeigt, dass eine Schutzanordnung 52 den Detektionsraum vollständig umschließen und/oder einkapseln kann. Hierzu ist die Schutzanordnung 52 und/oder das Schutzelement 53 z. B. einteilig ausgeführt. Alternativ können auch noch weitere Schutzelemente 53 vorgesehen sein, welche z. B. fest miteinander verbunden sind.
2 zeigt Teile einer erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung 10 in einer schematischen perspektivischen Ansicht. Es ist eine Antriebseinheit 33 zu sehen, welche über ein Getriebe 32 das Steuerelement 30 antreibt. Die Antriebseinheit 33 ist dabei bspw. als Motor und/oder das Getriebe 32 als Schneckengetriebe ausgeführt. Zur Übertragung des Drehmoments der Antriebseinheit 33 an das Steuerelement 30 umfasst das Steuerelement 30 bspw. einen Zahnkranz 34 und ist drehbar im Gehäuse 20 gelagert. Die Rotationsachse R des Steuerelements 30 ist dabei bspw. parallel zur Bewegungsrichtung BR des Sperrelements 40, wobei z. B. der Positionswechsel des Sperrelements 40 als lineare Bewegung entlang der Bewegungsrichtung BR erfolgt. In Abhängigkeit von der Rotationsrichtung der Antriebseinheit 33 und/oder des Steuerelements 30 erfolgt dabei entweder ein Positionswechsel von der Verriegelungsposition I.B in die Entriegelungsposition I.A oder von der Entriegelungsposition I.A in die Verriegelungsposition I.B. Der Positionswechsel von der Verriegelungsposition I.B in die Entriegelungsposition I.A ist dabei bevorzugt zwangsweise durch das Steuerelement 30 geführt, wobei die Bewegung des Sperrelements 40 von der Entriegelungsposition I.A in die Verriegelungsposition I.B bevorzugt ein Spiel aufweist. Dieses Spiel wird vorzugsweise durch die gezeigte zunehmende Breite 35 des Steuermittels 31 des Steuerelements 30 und/oder durch ein Federelement 43 bewirkt. Das Federelement 43 drückt dabei bspw. das Sperrelement 40 oder zumindest Teile des Sperrelements 40 in Richtung des funktionswesentlichen Bauteils 1 (entlang der Bewegungsrichtung BR). Ist die Bewegung des Sperrelements 40 in Richtung des funktionswesentlichen Bauteils 1, vorzugsweise in eine Aufnahme 3 des funktionswesentlichen Bauteils 1, blockiert, so kann aufgrund des Federelements 43 (und des Spiels) das Sperrelement 40 (und/oder ein Wirkteil 42 des Sperrelements 42) in der Zwischenposition II verbleiben. Außerdem kann nach Freigabe der Aufnahme 3 bzw. Freigabe der Blockade (im Normalfall, z. B. durch eine Rotation des funktionswesentlichen Bauteils 1) das Sperrelement 40 bzw. das Wirkteil 42 automatisch weiter in die Aufnahme 3 in die Verriegelungsposition I.B durch das Federelement 43 bewegt werden. Somit kann sichergestellt werden, dass in jedem Fall (z. B. bei einer Nutzung / Drehung des funktionswesentlichen Bauteils 1) die Verriegelung und Sperrung des funktionswesentlichen Bauteils 1 erfolgt und die Verriegelungsposition I.B eingenommen wird.
In 3 sind Teile eines funktionswesentlichen Bauteils 1 dargestellt, wobei die Zähne 2 und die zwischen den Zähnen 2 vorgesehenen Aufnahmen 3 für das Sperrelement 40 dargestellt sind. Das Sperrelement 40 umfasst bspw. ein Basisteil 41 und ein Wirkteil 42. Zur Führung des Sperrelements 40 durch das Steuerelement 30 umfasst weiter das Basisteil 41 ein Gegensteuermittel 41.1, welches formschlüssig mit dem Steuermittel 31 des Steuerelements 30 zusammenwirkt, um einen Positionswechsel zu bewirken. Das Wirkteil 42 dient insbesondere zur Verriegelung des funktionswesentlichen Bauteils 1, und steht (insbesondere ausschließlich) in der Verriegelungsposition I.B in direkter Wirkverbindung mit dem funktionswesentlichen Bauteil 1 und bewirkt bevorzugt einen Form- und/oder Kraftschluss mit dem funktionswesentlichen Bauteil 1, wenn es sich in der Verriegelungsposition I.B in der Aufnahme 3 des funktionswesentlichen Bauteils 1 befindet. In 3 ist dabei die Entriegelungsposition I.A und in 4 die Verriegelungsposition I.B dargestellt. Es ist ersichtlich, dass das funktionswesentliche Bauteil 1 in einem derartigen Winkel stehen kann, dass bei einem Positionswechsel von der Entriegelungsposition I.A in die Verriegelungsposition I.B das Wirkteil 42 auf einen Zahn 2 trifft und somit nicht in die Aufnahme 3 eingebracht werden kann. In diesem Fall kann das Sperrelement 40 nicht vollständig in die Verriegelungsposition I.B bewegt werden und verbleibt daher in der Zwischenposition II. Um eine solche unvollständige Verriegelung sicher zu erkennen, ist zumindest ein Detektionselement 50, d. h. insbesondere ein erstes Detektionselement 50a, vorgesehen, um die Position des Sperrelements 40 in direkter Weise zu erfassen. Diese Funktionsweise ist in den 5 bis 7 näher dargestellt.
Gemäß 5 befindet sich das Sperrelement 40 in der Entriegelungsposition I.A, wobei ein Positionswechsel in die in 7 dargestellte Verriegelungsposition I.B durchgeführt wird. Im Laufe des Positionswechsels nimmt dabei das Sperrelement 40 zumindest eine Zwischenposition II ein, welche in 6 gezeigt ist. Hierbei ist erkennbar, dass durch das Detektionselement 50, insbesondere durch ein erstes Detektionselement 50a, die tatsächliche Position, bevorzugt (zumindest oder ausschließlich) die Entriegelungsposition I.A, des Sperrelements 40 sicher erfasst werden kann. Sollte die in 7 gezeigt Verriegelungsposition I.B aufgrund einer blockierten Bewegung in einem Blockierfall nicht durch das Sperrelement 40 und/oder das Wirkteil 42 eingenommen werden können, so verbleibt das Sperrelement 40 in einer Position (z. B. Zwischenposition II), und wird erst bei einer Freigabe der Blockierung weiter in die Verriegelungsposition I.B bewegt.
In den 5 bis 7 ist das erste Detektionselement 50a derart angeordnet, dass die Einnahme der Entriegelungsposition I.A des Sperrelements 40 eindeutig („positiv“) durch das erste Detektionselement 50a erfasst werden kann. Nur in der Entriegelungsposition I.A greift ein Detektionsmittel 44 des Sperrelements 40 in den Detektionsraum 51 des ersten Detektionselements 50a ein. Außerhalb der Entriegelungsposition I.A, d. h. in der Zwischenposition II bzw. den Zwischenpositionen II und in der Verriegelungsposition I.B, befindet sich das Detektionsmittel 44 (vollständig) außerhalb des Detektionsraums 51. Somit ist durch das erste Detektionselement 50a einerseits die Entriegelungsposition I.A als eine erste Position und andererseits die Zwischenposition II mit der Verriegelungsposition I.B als eine zweite Position eindeutig erfassbar ist. Erst wenn sich das Sperrelement 40 in der Entriegelungsposition I.A vollständig in den Detektionsraum 51 bewegt hat, erfolgt z. B. die Unterbrechung eines Lichtstrahls im Detektionsraum 51, und es wird die Entriegelungsposition I.A als tatsächliche Position des Sperrelements 40 durch das Detektionselement 50 positiv erfasst, um so die Sicherheit beim Betrieb des Fahrzeuges zu erhöhen. Somit wird bspw. sicher vermieden, dass während des Betriebs des Fahrzeuges die zweite Position (außerhalb der Entriegelungsposition I.A) eingenommen ist, und aufgrund des Spiels ein Wechsel in die Verriegelungsposition I.B im Betrieb des Fahrzeuges stattfindet, da die Zwischenposition II von der Entriegelungsposition I.A zuverlässig abgegrenzt werden kann. Selbstverständlich können zur Steigerung der Redundanz auch weitere erste Detektionselemente 50a vorgesehen sein.
Alternativ oder zusätzlich ist es daher auch denkbar, dass durch das erste Detektionselement 50a (und/oder auch durch weitere Detektionselemente 50c oder weitere erste Detektionselemente 50a) einerseits die Entriegelungsposition I.A mit der Zwischenposition II als eine erste Position und andererseits die Verriegelungsposition I.B als eine zweite Position eindeutig erfassbar ist. Bevorzugt greift in diesem Fall ein Detektionsmittel 44 sowohl in der Entriegelungsposition I.A als auch in der Zwischenposition II in einen Detektionsraum 51 des ersten Detektionselements 50a ein, sodass das Detektionselement 50 ein elektrisches Signal liefern kann, wenn hierdurch z. B. ein Lichtstrahl unterbrochen und/oder reflektiert wird. Erst wenn sich das Sperrelement 40 in der Verriegelungsposition I.B vollständig aus dem Detektionsraum 51 bewegt hat, wird die Verriegelungsposition I.B als tatsächliche Position des Sperrelements 40 durch das Detektionselement 50 erfasst.
Ferner ist in den 5 bis 7 schematisch gezeigt, dass auch weitere Detektionselemente 50c vorgesehen sein können. So kann bspw. ein weiteres Detektionselement 50c zur Erfassung der Position eines Arretierungselements 60 vorgesehen sein (5) und/oder ein weiteres Detektionselement 50c zur Erfassung der Position eines Verschlusselements 70 genutzt werden (5). Das Arretierungselement 60 greift dabei bspw. in einer Ausnehmung des Sperrelements 40 ein, um dieses form- und/oder kraftschlüssig zu arretieren, und damit einen Positionswechsel zu verhindern. Insbesondere ist das Arretierungselement 60 am Steuerelement 30 angeordnet und/oder mit diesem fest verbunden und/oder arretiert das Sperrelement 40 (nur) in der Entriegelungsposition I.A. Bevorzugt dient das Verschlusselement 70 zur zusätzlichen Sicherung des Sperrelements 40 in der Entriegelungsposition I.A.
Das Detektionselement 50, insbesondere ein erstes Detektionselement 50a, dient dazu, in direkter Weise die Position des Sperrelements 40 zu erfassen. Weiter kann auch ein zweites (oder auch zumindest ein weiteres) Detektionselement 50b (50c) vorgesehen sein, welches die Position des Sperrelements 40 in indirekter Weise erfasst. Dies wird z. B. dadurch ermöglicht, dass das zweite Detektionselement 50b am Steuerelement 30 angeordnet ist. Das zweite Detektionselement 50b kann dabei bspw. unabhängig von dem ersten Detektionselement 50a die Position des Sperrelements 40 indirekt erfassen, d. h. über die direkte Erfassung der Lage des Steuerelements 30. Hierzu weist das Steuerelement 30 bspw. eine Wand 36 auf, welche als (Steuerelement-)Detektionsmittel 36 dient und in einer ersten oder (alternativ) zweiten Steuerlage A, B in einen (zweiten) Detektionsraum des zweiten Detektionselement 50b eingreift. In gleicher Weise ermöglicht ein Detektionsmittel 44 des Sperrelements 40 die Detektion der tatsächlichen Position des Sperrelements 40 durch das erste Detektionselement 50a. Das Detektionsmittel 44 umfasst dabei bspw. ein lichtabsorbierendes oder lichtreflektierendes Material, und greift entweder in der Entriegelungsposition I.A (und/oder in der Zwischenposition II) oder in der Verriegelungsposition I.B in einen Detektionsraum 51 des ersten Detektionselements 50a ein. Das Detektionselement 50, insbesondere das erste Detektionselement 50a, und/oder das zweite oder weitere Detektionselemente 50b, 50c sind dabei bspw. als Lichtschranke ausgebildet, so dass ein Eingreifen des Detektionsmittels 44 in den Detektionsraum 51 des entsprechenden Detektionselements 50, 50a, 50b, 50c eine elektrooptische Erfassung ermöglicht.
Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsform beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Bauteil
2: Zahn
3: Aufnahme
10: Verriegelungsvorrichtung
20: Gehäuse
21: Öffnung
22: Leiterplatte
30: Steuerelement
31: Steuermittel, Führung
32: Getriebe
33: Antriebseinheit
34: Zahnkranz
35: Breite der Führung
36: Steuerelement-Detektionsmittel
40: Sperrelement
41: Basisteil
41.1: Gegensteuermittel
42: Wirkteil
43: Federelement
44: Detektionsmittel
50: Detektionselement
50a: erstes Detektionselement
50b: zweites Detektionselement
50c: weiteres Detektionselement
51: Detektionsraum
52: Schutzanordnung
53: Schutzelement
53.1: erstes Schutzelement
53.2: zweites Schutzelement
54: Dichtelement
55: Aufnahme für Befestigungselement
60: Arretierungselement
70: Verschlusselement
A: erste Steuerlage
B: zweite Steuerlage
I.A: Entriegelungsposition
I.B: Verriegelungsposition
II: Zwischenposition
R: Rotationsachse
BR: Bewegungsrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004031238 A1 [0002]

Claims

Verriegelungsvorrichtung (10) zum Verriegeln und/oder Entriegeln eines funktionswesentlichen Bauteils (1) eines Fahrzeuges, insbesondere einer Lenkradsäule, mit einem bewegbaren Sperrelement (40), welches durch ein Steuerelement (30) zumindest zwei Positionen einnehmen kann, nämlich – eine Verriegelungsposition (I.B), in der das Sperrelement (40) zur Sperrung des funktionswesentlichen Bauteils (1) in einer Wirkverbindung mit dem funktionswesentlichen Bauteil (1) steht, und – eine Entriegelungsposition (I.A), in der das Sperrelement (40) zur Entriegelung des funktionswesentlichen Bauteils (1) in keiner Wirkverbindung mit dem funktionswesentlichen Bauteil (1) steht, wobei das Sperrelement (40) durch einen Positionswechsel von der Entriegelungsposition (I.A) in die Verriegelungsposition (I.B) oder umgekehrt überführbar ist, wobei zumindest ein Detektionselement (50) zur direkten oder indirekten Erfassung zumindest einer der Positionen des Sperrelements (40) oder zumindest einer Steuerlage des Steuerelements (30) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass für das Detektionselement (50) eine Schutzanordnung (52) mit mindestens einem Schutzelement (53) vorgesehen ist, sodass durch die Schutzanordnung (52) die Erfassung beeinträchtigende Störeinwirkungen reduzierbar sind.
Verriegelungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionselement (50) als ein erstes Detektionselement (50a) zur direkten Erfassung der Position des Sperrelements (40) und/oder als ein zweites Detektionselement (50b) zur indirekten Erfassung der Position des Sperrelements (40) durch eine direkte Erfassung der zumindest einen Steuerlage des Steuerelements (30) ausgebildet ist, wobei das erste und/oder das zweite Detektionselement (50a, 50b) und/oder ein weiteres Detektionselement (50c) und/oder sämtliche Detektionselemente (50) der Verriegelungsvorrichtung (10) die Schutzanordnung aufweisen.
Verriegelungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (53) als eine (insbesondere U-förmige) Wandung ausgeführt ist, welche insbesondere ein lichtabsorbierendes Material umfasst.
Verriegelungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionselement (50), insbesondere ein erstes Detektionselement (50a) und/oder ein zweites Detektionselement (50b) und/oder ein weiteres Detektionselement (50c) der Verriegelungsvorrichtung (10), einen Detektionsraum (51) umfasst, welcher zumindest teilweise durch das Schutzelement (53) in Form von zumindest einer Wandung vor Störeinwirkungen, insbesondere vor mechanischen Einwirkungen und/oder Verschmutzungen und/oder optischen Einflüssen und/oder Fluiden, geschützt ist.
Verriegelungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionselement (50) zumindest einen Detektionsraum (51) aufweist, in welchem ein Detektionsmittel (44) einbringbar ist, wobei zumindest eine Öffnung des Detektionsraums (51) durch das Schutzelement (53) abgedeckt ist.
Verriegelungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzanordnung (52) zumindest teilweise durch ein Gehäuse (20) der Verriegelungsvorrichtung (10) gebildet ist, und vorzugsweise das zumindest eine Schutzelement (53) der Form des Detektionselements (50) angepasst ist.
Verriegelungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionselement (50) an einer Leiterplatte (22) der Verriegelungsvorrichtung (10) angeordnet, insbesondere direkt befestigt und/oder angelötet, ist, wobei das Schutzelement (53) abdichtend an der Leiterplatte (22) angeordnet ist.
Verriegelungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionselement (50) von einer ersten Seite von einer Leiterplatte (22) und von mindestens einer zweiten Seite von der Schutzanordnung (52) abgedeckt ist, wobei von mindestens einer weiteren Seite ein Detektionsmittel (44) durch eine Öffnung eines Detektionsraums (51) des Detektionselements (50) in den Detektionsraum (51) einbringbar ist, sodass eine Detektion des Detektionselements (50) bewirkbar ist.
Verriegelungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionselement (50), insbesondere ein erstes Detektionselement (50a) und/oder ein zweites Detektionselement (50b) und/oder ein weiteres Detektionselement (50c), als elektrooptischer Sensor, insbesondere als Lichtschranke, ausgebildet ist.
Verriegelungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionselement (50) an oder innerhalb der Schutzanordnung (52) befestigt ist, insbesondere derart, dass lediglich eine Öffnung eines Detektionsraums (51) des Detektionselements (50) von der Schutzanordnung (52) nach außen freigegeben ist.
Verriegelungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzanordnung (52) ein Dichtelement (54) aufweist, welches zwischen dem Schutzelement (53) und dem Detektionselement (50) angeordnet ist, und insbesondere an dem Schutzelement (53) befestigt ist, um einen Detektionsraum (51) und/oder die Verriegelungsvorrichtung (10), insbesondere eine Elektronik der Verriegelungsvorrichtung (10), abzudichten.
Verriegelungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionselement (50), insbesondere ein erstes Detektionselement (50a) und/oder ein zweites Detektionselement (50b) und/oder ein weiteres Detektionselement (50c), zumindest eine Lichtquelle, insbesondere eine Leuchtdiode, und zumindest einen Lichtempfänger, insbesondere eine Photodiode und/oder einen Phototransistor und/oder einen Photowiderstand, vorzugsweise mit einem optischen Filter, aufweist, wobei bevorzugt der optische Abschnitt zwischen der Lichtquelle und dem Lichtempfänger durch die Schutzanordnung (52) geschützt ist, wobei das Schutzelement (53) besonders bevorzugt parallel zum optischen Abschnitt verläuft.
Verriegelungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionselement (50), insbesondere das erste Detektionselement (50a) und/oder das zweite Detektionselement (50b), einen Detektionsraum (51) aufweist, wobei das Steuerelement (30) und/oder das Sperrelement (40) jeweils ein dazu komplementäres Detektionsmittel (44) umfassen, wobei vorzugsweise bei einem Einbringen des Detektionsmittels (44) in den Detektionsraum (51) eine Detektion erfolgt.
Verriegelungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionselement (50), insbesondere das erste Detektionselement (50a) und/oder das zweite Detektionselement (50b), stationär und/oder unbeweglich in der Verriegelungsvorrichtung (10), insbesondere fest zu einem Gehäuse (20) der Verriegelungsvorrichtung (10), angeordnet ist, insbesondere derart, dass eine Relativbewegung zwischen dem ersten und/oder zweiten Detektionselement (50) und dem Sperrelement (40) und/oder dem Steuerelement (30) möglich ist.
Verriegelungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionselement (50) innerhalb eines Gehäuses (20) der Verriegelungsvorrichtung (10) derart zusätzlich durch die Schutzanordnung (52) geschützt wird, dass das Schutzelement (53) unmittelbar am Detektionselement (50) angrenzt, und bevorzugt dieses zumindest teilweise einkapselt.
Verriegelungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (40) derart ausgebildet ist, dass es im Normalfall durch den Positionswechsel in eine Aufnahme (3) des funktionswesentlichen Bauteils (1) eingebracht wird, und vorzugsweise das funktionswesentliche Bauteil (1) hierdurch formschlüssig verriegelt, wobei insbesondere in einem Blockierfall das funktionswesentliche Bauteil (1), insbesondere Zähne (2) des funktionswesentlichen Bauteils, einen Positionswechsel blockieren.
Verriegelungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (40) ein Basisteil (41) aufweist, welches in Wirkverbindung mit dem Steuerelement (30) steht, und weiter ein Wirkteil (42) aufweist, welches in der Verriegelungsposition (I.B) in direkter Wirkverbindung mit dem funktionswesentlichen Bauteil (1) steht, und vorzugsweise kraft- und/oder formschlüssig mit dem funktionswesentlichen Bauteil zur Verriegelung des funktionswesentlichen Bauteils (1) zusammenwirkt.
Verriegelungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (40), insbesondere das Basisteil (41), durch ein Federelement (43) belastet ist, wobei das Federelement (43) das Sperrelement (40) in die Verriegelungsposition (I.B) bewegt.
Verriegelungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionselement (50) derart relativ zum Sperrelement (40) angeordnet ist, dass die Position des Sperrelements (40) unabhängig von einer Steuerlage des Steuerelements (30) detektierbar ist.
Verfahren zum Verriegeln und/oder Entriegeln eines funktionswesentlichen Bauteils (1) eines Fahrzeuges durch eine Verriegelungsvorrichtung (10), mit einem bewegbaren Sperrelement (40), welches durch ein Steuerelement (30) zumindest zwei Positionen einnehmen kann, nämlich – eine Verriegelungsposition (I.B), in der das Sperrelement (40) zur Sperrung des funktionswesentlichen Bauteils (1) in einer Wirkverbindung mit dem funktionswesentlichen Bauteil (1) steht, und – eine Entriegelungsposition (I.A), in der das Sperrelement (40) zur Entriegelung des funktionswesentlichen Bauteils in keiner Wirkverbindung mit dem funktionswesentlichen Bauteil (1) steht, wobei das Sperrelement (40) durch einen Positionswechsel von der Entriegelungsposition (I.A) in die Verriegelungsposition (I.B) oder umgekehrt überführt wird, wobei die nachfolgenden Schritte vorgesehen sind: a) Erfassen zumindest einer der Positionen des Sperrelementes (40) oder zumindest einer Steuerlage des Steuerelements (30) durch ein Detektionselement (50), b) Absorbieren einer Störeinwirkung auf die Erfassung gemäß Schritt a) durch eine Schutzanordnung (52), wobei die Störeinwirkung innerhalb eines Gehäuses (20) der Verriegelungsvorrichtung (10) und außerhalb des Detektionselements (50) auftritt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verriegelungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche vorgesehen ist.