VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER KRAFTFAHRZEUG-SCHLIEBEINRICHTUNG UND EINE KRAFTFAHRZEUG- SCHLIEBEINRICHTUNG

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Kraftfahrzeug- Schließeinrichtung, insbesondere eines Kraftfahrzeug-Schlosses, mit zumindest einem jeweils metallischen Basiselement und einem Schließelement, wonach das Basiselement und/oder das Schließelement nach seinem Formgebungsvorgang nachträglich zumindest lokal verstärkt wird bzw. von vornherein verstärkt ist.

Bei der zuvor angesprochenen Kraftfahrzeug-Schließeinrichtung handelt es sich im Allgemeinen um ein Kraftfahrzeug-Schloss und insbesondere ein Kraftfahrzeug-Türschloss. Dieses kann seinerseits als beispielsweise Kraftfahrzeug-Heckklappenschloss, Kraftfahrzeug-Seitentürschloss, Kraftfahr- zeug-Fronthaubenschloss, Kraftfahrzeug-Tankklappenschloss etc. ausgebildet sein. Grundsätzlich fallen hierunter aber auch Lehnenschlösser in Verbindung mit einem Kraftfahrzeug-Sitz, ein Kraftfahrzeug-Schloss für eine Kraftfahrzeug- Klappe usw. D. h., der Begriff Kraftfahrzeug-Schließeinrichtung ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung weit auszulegen.

Insbesondere Kraftfahrzeug-Türschlösser sind im Falle eines Unfalls bzw. in Crash-Situationen erheblichen angreifenden Kräften ausgesetzt. Diese müssen in der Regel von der Kraftfahrzeug-Schließeinrichtung bzw. dem Kraftfahrzeug- Türschloss im Beispielfall aufgenommen und in die Kraftfahrzeug-Karosserie eingeleitet werden. Nur hierdurch kann ein unbeabsichtigtes Öffnen einer zugehörigen Kraftfahrzeug-Tür in einem solchen Fall verhindert werden. Aus diesem Grund sind sicherheitsrelevante Bauteile wie insbesondere das metallische Basiselement und auch das zumindest eine metallische Schließelement massiv und oftmals aus Stahl hergestellt. Denn es müssen an dieser Stelle Reißkräfte beherrscht werden, die im Wesentlichen einer Gewichtskraft bzw. Masse von einer respektive mehrere Tonnen entsprechen.

Aus diesem Grund werden bei einem solchen Kraftfahrzeug-Türschloss respektive einer Kraftfahrzeug-Schließeinrichtung typischerweise der Schlosskasten bzw. eine Schlossplatte als Basiselement ebenso wie eine Drehfalle und zumindest eine Sperrklinke als Schließelemente aus massivem Stahl hergestellt. Außerdem wird oftmals auch auf zusätzliche Bauteile zurückgegriffen, um die Kraftübertragung zu verbessern.

Im Rahmen der DE 10 2014 115 704 A1 wird in diesem Kontext bei einem Kraftfahrzeugtürschloss so vorgegangen, dass die Materialstärke des Schlosskastens in Abhängigkeit der zu erwartenden Belastungen über seine Grundfläche gesehen variiert. Hieraus resultiert ein teilweise nicht unerheblicher technologischer Aufwand.

Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeug-Türschlosses mit zumindest einem Schlosskasten, wie es in der DE 10 2014 011 973 A1 beschrieben wird, wird so vorgegangen, dass der Schlosskasten während und/oder nach dem Stanzprozess partiell gehärtet wird. Das kann mithilfe einer Induktionsspule oder auch unter Rückgriff auf einen Laserstrahl respektive Elektronenstrahlen erfolgen. Außerdem wird der Härtevorgang unter einer Schutzgasatmosphäre mit beispielsweise Stickstoff und/oder einem Edelgas durchgeführt.

Vergleichbar geht die gattungsbildende DE 10 2019 132 507 A1 vor. In diesem Fall werden das Basiselement und/oder das Schließelement nach dem Formgebungsvorgang nachträglich zumindest lokal verstärkt. Dazu kann das jeweilige Element induktions- und/oder laserstrahl- und/oder flammengehärtet werden. Dadurch kann insgesamt die Zugfestigkeit und/oder Vickershärte gegenüber dem unvergüteten Zustand erhöht werden. Der Stand der Technik hat sich grundsätzlich bewährt, bietet allerdings noch Raum für Verbesserungen. So kann bei der bekannten Lehre beispielsweise im Bereich einer Ausnehmung für eine Lagerung des einen bzw. der mehreren Schließelemente die Zugfestigkeit und/oder Vickershärte gesteigert werden. Allerdings sind an dieser Stelle zusätzliche Verbesserungen möglich.

Der Erfindung liegt folglich das technische Problem zugrunde, ein derartiges Verfahren zur Herstellung einer Kraftfahrzeug-Schließeinrichtung so weiterzuentwickeln, dass die Crashsicherheit nochmals erhöht ist und im Vergleich zum Stand der Technik vergrößerte Reißkräfte aufgenommen werden können.

Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist ein gattungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Kraftfahrzeug-Schließeinrichtung im Rahmen der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass Lagerbestandteile des jeweiligen Schließelementes durch Laserschweißen mit dem Basiselement verbunden werden.

Zur weiteren Erhöhung der Festigkeit geht die Erfindung im Vergleich zum bisherigen Stand der Technik nach der DE 10 2019 132 507 A1 folglich einen nochmaligen Schritt weiter. Denn zusätzlich zu der lokalen Verstärkung des Basiselementes bzw. Schließelementes ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, dass Lagerbestandteile der jeweiligen Schließelemente respektive des einzelnen Schließelementes durch Laserschweißen mit dem Basiselement verbunden werden. Auf diese Weise lassen sich nicht nur Synergie-Effekte nutzen, sondern wird zugleich auch ein besonders homogener und fester Verbund zwischen dem jeweiligen Lagerbestandteil und dem Schließelement sowie dem Basiselement zur Verfügung gestellt.

Tatsächlich kann an dieser Stelle so vorgegangen werden, dass beispielsweise und zunächst einmal das Basiselement im Bereich einer Ausnehmung für den betreffenden Lagerbestandteil durch den einzusetzenden Laserstrahl im Bereich der Ausnehmung gehärtet wird. Anschließend lässt sich in die betreffende Ausnehmung der betreffende Lagerbestandteil für das jeweilige Schließelement einsetzen. Bei dem Lagerbestandteil kann es sich um einen Lagerdom und/oder eine Lagerbüchse handeln. Der eine oder die beiden Lagerbestandteile werden anschließend durch Laserschweißen mit dem Basiselement verbunden. Dabei kann grundsätzlich auf ein und dieselbe Laserquelle zurückgegriffen werden, die auch schon früher für die zuvor in diesem Bereich erfolgende Vergütung bzw. Verstärkung der Ausnehmung des Basiselementes herangezogen worden ist. Dadurch lassen sich Synergie-Effekte erreichen und kann der Herstellungsvorgang insgesamt besonders effizient durchgeführt werden.

In diesem Zusammenhang versteht es sich, dass sowohl die Laserbehandlung als auch das Laserschweißen jeweils in einer Schutzgasatmosphäre durchgeführt werden kann, wie dies prinzipiell im Stand der Technik bereits beschrieben wurde. Grundsätzlich ist eine solche Schutzgasatmosphäre jedoch auch entbehrlich. So oder so sorgt der an dieser Stelle eingesetzte Laser einerseits für die Verstärkung der Ausnehmung des Basiselementes durch einen Vergütungsprozess und andererseits dafür, dass anschließend der in der Ausnehmung aufgenommene Lagerbestandteil einwandfrei mit dem Basiselement durch Laserschweißen gefügt wird.

Um an dieser Stelle die Festigkeit insgesamt noch zu steigern, sind die Lagerbestandteile und/oder das Basiselement und/oder das Schließelement vorteilhaft aus einem Vergütungsstahl hergestellt. Bei einem solchen Vergütungsstahl handelt es sich um einen solchen, wie er in der Norm DIN EN 10083-1 2006-10-00 zum Thema „Vergütungsstähle - Teil 1 : Allgemeine technische Lieferbedingungen; deutsche Fassung EN 10083-1 :2006, Seiten 1 bis 27“ im Detail beschrieben wird und bereits Gegenstand der gattungsbildenden Lehre nach der DE 10 2019 132 507 A1 ist.

Der Fügevorgang zwischen dem Lagerbestandteil des jeweiligen Schließelementes und dem Basiselement durch Laserschweißen wird vorteilhaft derart vorgenommen und durchgeführt, dass die betreffenden Lagerbestandteile und das Basiselement durch eine Kehlnaht miteinander gefügt werden. Bei einer solchen Kehlnaht handelt es sich im Wesentlichen um eine V-förmige Vertiefung, die im Zuge des Fügevorganges bzw. des Laserschweißvorganges erfindungsgemäß durch Schweißmaterial aufgefüllt wird. Dieses Schweißmaterial kann extern zugeführt werden oder wird von dem Basiselement respektive Lagerbestandteil als solchen zur Verfügung gestellt. In jedem Fall wird durch die Realisierung der Kehlnaht in diesem Bereich ein besonders fester Verbund zwischen dem betreffenden Lagerbestandteil und dem Basiselement zur Verfügung gestellt.

Das Gleiche gilt für den Fall, dass der betreffende Lagerbestandteil und das Basiselement durch eine I-Naht miteinander gefügt werden. Eine solche I-Naht empfiehlt sich insbesondere für den Fall, dass in einer zugehörigen Ausnehmung des Basiselementes ein Lagerdom aufgenommen werden soll. Zwischen dem Lagerdom und der Ausnehmung im Basiselement wird ein mehr oder minder großer zylindrischer Spalt beobachtet, der nun erfindungsgemäß mithilfe der I- Naht durch Laserschweißen verschlossen wird und zur Fügung zwischen dem betreffenden Lagerbestandteil respektive Lagerdom und dem Basiselement führt. Dabei wird der fragliche zylindrische Spalt nicht nur verschlossen, sondern infolge der im Querschnitt I-förmigen Naht der Schweißverbindung zusätzlich auch ober- und unterseitig durch den jeweiligen I-Steg mit einerseits dem Lagerbestandteil bzw. Lagerdom und andererseits dem Basiselement gefügt.

Um die zumindest lokale Verstärkung des Basiselementes respektive Schließelementes im Detail zu realisieren, wird das jeweilige Element im Rahmen der Erfindung induktions- und/oder laserstrahl- und/oder flamm-gehärtet. Typischerweise haben sich an dieser Stelle das Induktionshärten und Laserstrahlhärten als besonders günstig erwiesen. Dabei wird darüber hinaus meistens noch so vorgegangen, dass das Basiselement zumindest innenseitig im Bereich einer jeweiligen Lagerstelle des betreffenden Schließelementes lokal verstärkt wird. Eine solche zumindest innenseitige lokale Verstärkung des Basiselementes kann dadurch besonders einfach herbeigeführt werden, dass das Basiselement im Bereich der betreffenden Lagerstelle laserstrahlgehärtet wird. Selbstverständlich kann das Basiselement im Bereich der Lagerstelle auch beidseitig verstärkt werden. Das setzt allerdings eine Laserstrahlhärtung von beiden Seiten her voraus.

Sofern an dieser Stelle auf ein Induktionshärten zurückgegriffen wird, ist eine separate Behandlung beider Oberflächen des Basiselementes nicht erforderlich. Vielmehr beobachtet man beim Induktionshärten eine über die Materialdicke gesehen durchgängig gleiche Steigerung der Zugfestigkeit ebenso wie der Vickershärte.

Es hat sich bewährt, wenn die sämtlichen Elemente, d. h. das Basiselement und das Schließelement oder auch die mehreren Schließelemente, jeweils aus einem Stahl mit einer Zugfestigkeit von wenigstens 1000 N/mm ² und insbesondere von 1300 N/mm ² und mehr hergestellt werden. Hierbei stellt sich typischerweise eine Vickershärte von zumindest 400 HV ein. Demgegenüber reicht es für die Lagerbestandteile aus, wenn diese mit einer Zugfestigkeit von zumindest 900 N/mm ² und einer Vickershärte von in etwa 300 HV und mehr ausgerüstet sind.

So oder so wird im Anschluss an das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Kraftfahrzeug-Schließeinrichtung beobachtet, dass die betreffende Kraftfahrzeug-Schließeinrichtung gegenüber dem bisherigem Stand der Technik nochmals gesteigerte Reißkräfte aufzunehmen in der Lage ist. Das lässt sich im Kern darauf zurückführen, dass das betreffende Basiselement und auch das Schließelement zumindest lokal verstärkt werden. Außerdem darauf, dass an dieser Stelle Lagerbestandteile mit erhöhter Zugfestigkeit und Vickershärte im Vergleich zum Stand der Technik zum Einsatz kommen. Schließlich wirkt sich auf die erreichbaren Reißkräfte positiv aus, dass erfindungsgemäß die Lagerbestandteile für das einzelne oder die mehreren Schließelemente durch Laserschweißen mit dem Basiselement verbunden werden. Denn durch einen solchen Laserschweißvorgang in diesem Zusammenhang und insbesondere die an dieser Stelle beobachtete Kehlnaht respektive I-Naht wird ein besonders homogener Fügeprozess beobachtet, welcher außerordentlich hohe Lasten in diesem Bereich aufzunehmen in der Lage ist. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Schließeinrichtung in Gestalt eines Kraftfahrzeug-Schlosses mit den hieran angreifenden Kräften im Crashfall und

Fig. 2 den Gegenstand nach der Fig. 1 auszugsweise und teilweise im Schnitt im Bereich einer Lagerstelle für ein Schließelement.

In den Figuren ist eine Kraftfahrzeug-Schließeinrichtung dargestellt. Bei der Kraftfahrzeug-Schließeinrichtung handelt es sich nicht einschränkend um ein Kraftfahrzeug-Schloss, welches mit zumindest einem metallischen Basiselement 1 und einem metallischen Schließelement 2, 3, 4 ausgerüstet ist. Bei dem Basiselement 1 handelt es sich im Rahmen des Ausführungsbeispiels um eine plattenförmige Schlossplatte bzw. einen Schlosskasten 1. Demgegenüber sind die Schließelemente 2, 3, 4 als einerseits Drehfalle 2 und andererseits zwei Sperrklinken 3, 4 ausgebildet.

Bei den beiden Sperrklinken 3, 4 handelt es sich einerseits um eine Komfortklinke 3 und andererseits eine die Komfortklinke 3 sichernde Blockierklinke 4. Anstelle des in der Fig. 1 dargestellten Zweiklinken-Gesperres kann selbstverständlich auch ein Einfachgesperre bzw. Einklinkengesperre mit lediglich einer einzigen Sperrklinke 3, 4 zum Einsatz kommen. Das ist jedoch nicht dargestellt. Jedenfalls erkennt man in der Fig. 1 eine an einem Schlosshalter 5 insbesondere im Crashfall angreifende Kraft F, die als Reaktion dazu führt, dass am zugehörigen Gelenkbolzen bzw. Lagerbolzen oder Lagerdom 7 einerseits der Drehfalle 2 und andererseits der Komfortklinke 3 Reaktionskräfte F-Reaktion wie in der Fig. 1 skizziert angreifen. Die Kraft F mag dabei auf einen Crashfall zurückzuführen sein.

Die Reaktionskräfte F-Reaktion führen dazu, dass im Beispielfall die Schlossplatte 1 im Bereich einer in der Fig. 2 angedeuteten Ausnehmung 6 der Schlossplatte 1 zur Aufnahme des Lagerbolzens 7 hier - in der Fig. 2 - angedeutete Verformungen vollführt. Um diese Verformungen möglichst klein zu halten bzw. hohe Reißkräfte respektive Crahkräfte F mithilfe der Kraftfahrzeug- Schließeinrichtung aufnehmen zu können, sind im Rahmen der Erfindung verschiedene Maßnahmen vorgesehen.

So ist zunächst einmal die Ausnehmung 6 im Rahmen einer Variante zumindest lokal verstärkt und weist eine durch beispielsweise Laserstrahlhärtung oder Induktionshärtung gesteigerte Zugfestigkeit und auch gesteigerte Vickershärte im Bereich der Ausnehmung 6 auf, wie dies einleitend bereits beschrieben wurde. Zusätzlich ist das Basiselement 1 bzw. die Schlossplatte 1 in diesem Fall aus einem Stahl mit einer Zugfestigkeit von wenigstens 1000 N/mm ² hergestellt und weist eine Vickershärte von wenigstens 400 HV auf. Gleiches gilt für das an dieser Stelle beispielhaft und mithilfe des Lagerdomes 7 gelagerte Schließelement 2, bei dem es sich im Rahmen der Darstellung nach der Fig. 2 um die Drehfalle 2 handelt.

Anhand der Fig. 2 erkennt man, dass der Lagerdorn 7 als Lagerbestandteil in die Ausnehmung 6 im Basiselement bzw. in die Schlossplatte 1 eingesteckt ist respektive in diese eingreift. Zur Verankerung des betreffenden Lagerbestandteils 7 respektive des Lagerdomes 7 in der Schlossplatte 1 greift die erfindungsgemäße Lösung auf einen speziellen Fügevorgang zurück, nämlich ein Laserschweißen. Außerdem wird hier so vorgegangen, dass der betreffende Lagerbestandteil 7 und das Basiselement 1 durch eine in der Fig. 2 zu erkennende Kehlnaht 8 miteinander gefügt werden. Die Kehlnaht 8 ist im Querschnitt V-förmig ausgebildet und mag dabei durch von außen zugeführtes Schweißmaterial geschlossen werden oder auch durch Schweißmaterial, welches von einem Kopf des Lagerdomes 7 im Innern der Ausnehmung 6 zur Verfügung gestellt wird.

Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, dass der Lagerdorn 7 zusätzlich in einer hier lediglich angedeuteten Lagerbüchse 10 aufgenommen bzw. verankert wird. Die Lagerbüchse 10 lässt sich ihrerseits und erneut durch einen Laserschweißvorgang mit dem Basiselement bzw. der Schlossplatte 1 fügen. Zu diesem Zweck kommt im Rahmen des Ausführungsbeispiels eine I-Naht 9 zum Einsatz, die in der Fig. 2 ebenfalls angedeutet ist. Jedenfalls sorgt die Kopplung des jeweiligen Lagerbestandteiles 7 bzw. 7, 10 des jeweiligen Schließelementes 2 durch Laserschweißen mit dem Basiselement respektive der Schlossplatte 1 insgesamt dafür, dass an dieser Stelle besonders hohe Reißkräfte aufgenommen werden können. Hierzu trägt ergänzend der Umstand bei, dass als Werkstoff für die Lagerbestandteile 7, 10 ein Stahl mit einer Zugfestigkeit von zumindest 900 N/mm ² und einer Vickershärte von in etwa 300 HV und mehr zum Einsatz kommt. Für die übrigen Elemente 1 , 2, 3, 4 empfiehlt die Erfindung an dieser Stelle den Rückgriff auf einen Stahl mit einer Zugfestigkeit von wenigstens 1000 N/mm ² und einer Vickershärte von zumindest 400 HV.

Bezugszeichenliste

Basiselement 1 Schlossplatte 1 Element 1 , 2, 3, 4 Drehfalle 2 Komfortklinke 3 Schließelement 2, 3, 4 Sperrklinken 3, 4 Blockierklinke 4 Schlosshalter 5 Ausnehmung 6 Lagerbestandteil 7, 10 Lagerdom 7 Kehlnaht 8

I-Naht 9

Lagerbüchse 10 Crashkräfte F Kraft F