DE102005056816A1

DE102005056816A1 - Entriegelungsvorrichtung für ein Steuerteil

Info

Publication number: DE102005056816A1
Application number: DE200510056816
Authority: DE
Inventors: Heinz Jacobus; Alexander Weingardt
Original assignee: Hydac Electronic GmbH
Current assignee: Hydac Electronic GmbH
Priority date: 2005-11-24
Filing date: 2005-11-24
Publication date: 2007-05-31
Also published as: ATE429360T1; JP4885974B2; JP5113073B2; ATE429361T1; DE502006003566D1; KR101254001B1; KR20080069629A; JP2009517259A; US8052179B2; KR20080069627A; US20090151403A1; EP1951545A1; EP1951546B1; CN101312850B; EP1951546A1; JP2009517566A; CN101312850A; WO2007059834A1; CN101312849A; WO2007059835A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Entriegelungsvorrichtung für ein Steuerteil (10) mit einem Betätigungsmagneten (12), der in einem Spulenkörper (14) und/oder in Gehäuseteilen des Betätigungsmagneten (12) geführt ein Betätigungsteil (16) aufweist, das entlang einer ersten Achse (20) verfahrbar ist und das in einer Betätigungsstellung einen zu der ersten Achse (20) quer verlaufenden Schwenkweg (22) für eine Steuereinrichtung (24) freigibt, die um eine zweite Achse (26) schwenkbar angeordnet ist, die parallel zur ersten Achse (20) verläuft, und dass die Steuereinrichtung (24) über ein Verriegelungsteil (30) verfügt, das mittels des Betätigungsteils (16) über die Steuereinrichtung (24) entriegelt, die Bewegungsbahn (32) für das anzusteuernde Steuerteil (10) freigibt. Hierdurch lässt sich die Entriegelungsvorrichtung platzsparend und insbesondere vor Ort ihres Einsatzes unterbringen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Entriegelungsvorrichtung für ein Steuerteil mit einem Betätigungsmagneten, der in einem Spulenkörper und/oder in Gehäuseteilen des Betätigungsmagneten geführt ein Betätigungsteil aufweist, das entlang einer ersten Achse verfahrbar ist und das in einer Betätigungsstellung einen zu der ersten Achse querverlaufenden Schwenkweg für eine Steuereinrichtung freigibt, die um eine zweite Achse schwenkbar angeordnet ist, die parallel zur ersten Achse verläuft, und dass die Steuereinrichtung über ein Verriegelungsteil verfügt, das mittels des Betätigungsteils über die Steuereinrichtung entriegelt die Bewegungsbahn für das anzusteuernde Steuerteil freigibt.

Dahingehende Entriegelungsvorrichtungen können für eine Vielzahl von Anwendungsfällen eingesetzt werden. Insbesondere dort, wo es darauf ankommt, gezielt und funktionssicher einen Auslösevorgang für ein technisches Bauteil zu realisieren, sind Entriegelungsvorrichtungen mit Betätigungsmagneten vorzuziehen, da der dahingehende Betätigungsmagnet auch im rauhen Alltagsbetrieb, etwa bei auftretenden Schwingungen oder Stößen, erfahrungsgemäß funktionssicher im Gebrauch ist. Mit der erfindungsgemäßen Entriegelungsvorrichtung lassen sich insbesondere im Kraftfahrzeugbereich sicherheitstechnisch relevante Bauteile entriegeln und zur Funktion bringen, sei es in Form eines aufzustellenden Überrollbügels, sei es in Form einer im Crashfall sich nach vorne bewegenden Kopfstütze, um dergestalt den freien Auftreffweg zwischen Hinterkopf des Sitzbenutzers und Kopfauftreff-Fläche an der Kopfstütze zu verringern, etc..

Aufgrund der speziellen Achsanordnung bei der erfindungsgemäßen Entriegelungsvorrichtung läßt sich der Betätigungsmagnet mit Betätigungsteil und querschwenkender Steuereinrichtung auf sehr kleinem Bauraum unterbringen, so dass sich die dahingehende Vorrichtung platzsparend innerhalb von Kraftfahrzeugen unterbringen läßt. Aufgrund des platzsparenden Aufbaus läßt sich die Entriegelungsvorrichtung auch dort unmittelbar an der Stelle eines Auslösevorganges einsetzen, wo bisher im Stand der Technik gegebenenfalls erst aufwendig zu handhabende Seil- oder Bowdenzüge über größere Wegstrecken den Auslösevorgang bewerkstelligt haben.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entriegelungsvorrichtung weist die Steuereinrichtung einen Schwenkhebel auf, der um die zweite Achse schwenkbar in einem Gehäuseteil geführt ist, wobei der Schwenkhebel an seinem einen freien Ende im unbetätigten Zustand des Betätigungsmagneten in Anlage mit dem Betätigungsteil ist und wobei am anderen Ende des Schwenkhebels das Sperrteil in der Verriegelungsstellung gehalten ist. Aufgrund des eingesetzten Schwenkhebels läßt sich zeitverzögerungsfrei nach Betätigen des Betätigungsmagneten durch Bestromung der Entriegelungsvorgang hemmnisfrei auslösen.

Vorzugsweise ist dabei ferner vorgesehen, dass im betätigten Zustand des Betätigungsmagneten das Steuerteil mittels eines Energiespeichers die Entriegelung für den Schwenkhebel veranlaßt, der insoweit um die zweite Achse in die Entriegelungsstellung verschwenkt. Aufgrund des mittels des Energiespeichers vorgespannten Steuerteils läßt sich ruck- und verzögerungsfrei der Entriegelungsvorgang schlagartig auslösen, was wiederum erhöhten Sicherheitsanforderungen an eine zeitnahe Auslösung der Sicherheitseinrichtung entgegenkommt.

Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verriegelungsteil in dem Gehäuseteil geführt ist und mittels eines Blockierteils in der entriegelten Stellung gehalten ein ungewolltes erneutes Verriegeln des Steuerteils verhindert. Hierdurch ist sichergestellt, dass nicht versehentlich eine bereits aktivierte Sicherheitseinrichtung in die Ausgangslage zurückgebracht wird, von wo aus sie bei erneuter Betätigung gegebenenfalls nicht mehr funktionssicher ihre Aufgabe erfüllen kann, beispielsweise weil die Sicherheitseinrichtung selbst oder deren Teile gegen Neuteile vor einer erneuten Inbetriebnahme erst auszutauschen wären. Sofern vorzugsweise für das Steuerteil eine Federanordnung eingesetzt ist, ebenso wie für das Blockierteil, läßt sich dem Grunde nach mit nur einer technischen Betätigungsart in Form von Federn oder Federelementen der jeweilige Auslöse- oder Blockierzustand herstellen, was erhöhten Praktikabilitätsanforderungen Rechnung trägt.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Entriegelungsvorrichtung sind Gegenstand der sonstigen Unteransprüche.

Im folgenden wird die erfindungsgemäße Entriegelungsvorrichtung für ein Steuerteil gemäß einem Ausführungsbeispiel nach der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen in prinzipieller und nicht maßstäblicher Darstellung die
1 in perspektivischer Anordnung eine Vorderansicht auf die wesentlichen Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
2 und 3 einmal im verriegelten, einmal im entriegelten Zustand die Vorrichtung nach der 1 von der Seite her gesehen;
4 eine perspektivische Draufsicht auf den Betätigungsmagneten mit Sperrklinke;
5 ein teilweise aufgeschnittenes Gehäuse der Vorrichtung mit eingesetztem Blockierelement.
Die Entriegelungsvorrichtung für ein Steuerteil 10 nach der perspektivischen Ansicht gemäß 1 zeigt deren wichtigste Bestandteile, wie einen Betätigungsmagneten 12. Der Betätigungsmagnet 12 weist einen Spulenkörper 14 auf mit einer nicht näher dargestellten Spulenwicklung, in der ein zylinder- oder stangenartiges Betätigungsteil 16 längsverfahrbar geführt ist. Der in der Art eines üblichen Elektromagneten ausgebildete Betätigungsmagnet 12 ist derart ausgelegt, dass bei Bestromung des Spulenkörpers 14 über den Anschlußstecker 18 das Betätigungsteil 16 nach innen gezogen wird, also in Blickrichtung auf die 2 gesehen in Richtung der hinteren Bildebene. Eine nicht näher dargestellte Rückstellfeder kann bei nicht bestromtem Spulenkörper 14 das Betätigungsteil 16 derart rückstellen, dass dieses mit einem vorgebbaren Überstand über die Vorderseite des Spulenkörpers 14 einschließlich der Vorderseite des Betätigungsmagneten 12 vorsteht. Insoweit ist das Betätigungsteil 16 also entlang einer ersten Achse 20 verfahrbar angeordnet.
In der in der 3 dargestellten Betätigungsstellung der Entriegelungsvorrichtung ist das Betätigungsteil 16 durch den Betätigungsmagneten 12 nach hinten gezogen und gibt somit einen zu der ersten Achse 20 querverlaufenden Schwenkweg 22 frei, der in der 3 mit einem Pfeil wiedergegeben ist und entlang dieses Schwenkweges 22 verschwenkt die Steuereinrichtung 24 in Uhrzeigerrichtung um eine zweite Achse 26, die parallel zur ersten Achse 20 verläuft. Die dahingehende zweite Achse 26 ist beispielsweise als Schwenkachse oder Schwenkzapfen ausgebildet und mit ihren freien Enden insoweit endseitig in einem Gehäuseteil 28, vorzugsweise aus einem geeigneten Kunststoffmaterial gebildet, geführt. Wie die 1 bis 3 weiter zeigen, verfügt die Steuereinrichtung 24 über ein Verriegelungsteil 30, das mittels des Betätigungsteils 16 über die Steuereinrichtung 24 entriegelt die Bewegungsbahn 32, dargestellt in der 3 mit einem Pfeil, für das anzusteuernde Steuerteil 10 freigibt. Sofern die 1 und 2 die verriegelte Stellung für das Steuerteil 10 betreffen, ist ersichtlich, dass das Verriegelungsteil 30 das Steuerteil 10 zumindest teilweise umfaßt und derart in der verriegelten Stellung festhält.
Die Steuereinrichtung 24 weist einen Schwenkhebel 34 auf, wie er in der 4 näher dargestellt ist. Dieser Schwenkhebel 34 ist, wie bereits dargelegt, um die zweite Achse 26 schwenkbar in dem Gehäuseteil 28 geführt, welches der einfacheren Darstellung wegen in 4 weggelassen wurde. Der Schwenkhebel 34 ist an seinem einen freien Ende im unbetätigten Zustand des Betätigungsmagneten 12 in Anlage mit dem Betätigungsteil 16, wobei gemäß der Darstellung nach der 4 gerade das Betätigungsteil 16 in den Spulenkörper 14 des Betätigungsmagneten 12 eingefahren ist und insoweit den Schwenkweg 22 für den Schwenkhebel 34 freigibt. Insoweit bildet in der zurückgezogenen Stellung des Betätigungsteils 16 dieses mit seiner Vorderseite im wesentlichen eine ebene Vorderfläche mit der dem Betrachter der 4 zugewandten Stirnseite des Spulenkörpers 14 aus.
Gemäß der Darstellung nach der 4 ist dort der Schwenkhebel 34 noch in seiner unbetätigten Stellung gezeigt, so dass insoweit am anderen Ende des Schwenkhebels 34 das Steuerteil 10 in der Verriegelungsstellung gehalten ist. Das Verriegelungsteil 30 der Steuereinrichtung 24 ist in der Art einer Klauen- oder Maulöffnung 36 ausgebildet und damit das dahingehende Verriegelungsteil 30 zentral, also kräfteausgeglichen in der Mitte der Vorrichtung angeordnet werden kann (vgl. 1), weist insoweit der Schwenkhebel 34 eine axiale Versatzstelle 38 auf, um die dahingehende Mittenanordnung gewährleisten zu können. Für einen Entriegelungsvorgang schwenkt daher die Klauen- oder Maulöffnung 36 im Uhrzeigersinn um die Schwenkachse 26 aus der verriegelten Position nach den 1 und 2 in eine entriegelte Stellung nach der 3.
Bei bestimmten Anwendungsaufgaben wäre es auch denkbar, beispielsweise an der zweiten Achse 26 selbst eine Drehfeder od. dgl. anzubringen, um insoweit den Schwenkhebel längs des Schwenkweges 22 zu bewegen, sobald das Betätigungsteil 16 in den Spulenkörper 14 eingezogen ist. Im vorliegenden Fall wird jedoch im betätigten Zustand des Betätigungsmagneten 12 das Steuerteil 10 mittels eines Energiespeichers die Entriegelung für den Schwenkhebel 34 von außen her veranlassen, der dann insoweit um die zweite Achse 26 in die Entriegelungsstellung verschwenkt. Hierfür sieht das Steuerteil 10 eine Bügelfeder, vorzugsweise in der Art einer Doppel-Bügelfeder 40 vor, deren Energiespeicher in Form von Federenergie im entriegelten Zustand ein Wegschwenken längs der Bewegungsbahn 32 aus der Steuereinrichtung 24 für das Steuerteil 10 ermöglicht, und zwar um eine dritte Achse 42, die wiederum parallel zu der ersten und zweiten Achse 20, 26 verläuft. Aufgrund der Eigendynamik des Steuerteils 10 in Form der Doppel-Bügelfeder 40 genügt es also, den Betätigungsmagneten 12 auszulösen, um die Entriegelung insoweit fremdgesteuert vornehmen zu können.
Der Betätigungsmagnet 12 ist topfartig ausgebildet und weist insoweit einen ringförmigen Spulenkörper 14 auf, dessen Wicklungsenden an den Anschlußstecker 18 entsprechend angeschlossen sind. Als Betätigungsteil 16 umfaßt der Spulenkörper 14 eine flachzylindrische Betätigungsstange, die vergleichbar eine Topfform aufweist zu dem ringförmigen Spulenkörper 14 und in diesem längsverfahrbar geführt ist. Wie des weiteren die 4 zeigt, ist der Schwenkhebel 34 an seinem einen freien, dem Betätigungsteil 16 zugewandten Ende klinkenartig sich verjüngend mit eine Krümmung versehen, die zumindest teilweise der Krümmung des Außenumfangs des Betätigungsteils 16 nachfolgt (vgl. auch 2). Die genannte Doppel-Bügelfeder 40 mit ihrem Bügelteil 44 greift in der Verriegelungsstellung in das Verriegelungsteil 30 der Steuereinrichtung 24 ein, wobei die beiden, die Doppelanordnung betreffenden Rundfedern 46 die dritte Achse 42 mittig umfassen.
Wird gemäß der Darstellung nach der 3 im Gegenuhrzeigersinn das Steuerteil 10 um die Achse 42 rückverschwenkt, rastet insoweit das Bügelteil 44 wieder in die Klauen- oder Maulöffnung 36 ein und der Schwenkhebel 24 verschwenkt entgegen dem Uhrzeigersinn in seine Ausgangsstellung nach der 4. Wird nun der Betätigungsmagnet 12 nicht länger bestromt, fährt das Betätigungsteil 16 beispielsweise unter der Wirkung einer nicht näher dargestellten Rückstellfeder aus und liegt dann mit seinem Außenumfang wieder an der Innenseite des Schwenkhebels 34 unmittelbar an. Insoweit kann also über einen entsprechenden Rückstellvorgang die Entriegelungsvorrichtung wieder „scharf" gemacht werden. Will man dies verhin dern, beispielsweise weil Teile einer Sicherheitseinrichtung (nicht dargestellt) oder die Sicherheitseinrichtung selbst zu tauschen ist, muß verhindert werden, dass das Bügelteil 44 wieder ungewollt in entsprechenden Eingriff mit dem Verriegelungsteil 30 und seiner Klauen- und Maulöffnung 36 kommt. Um dies zu verhindern, müßte das Verriegelungsteil 30 in seiner in der 3 gezeigten Entriegelungsstellung gehalten werden. Hierzu dient das in der 5 dargestellte Blockierteil 48, das ein ungewolltes erneutes Verriegeln des Steuerteils 10 verhindert.
Das Blockierteil 48 besteht vorzugsweise gleichfalls aus einer Bügelfeder 50, die mit ihren freien Federenden 52 zumindest teilweise längs des Gehäuseteils 28 geführt in eine das Steuerteil 10 freigebende Stellung bewegbar ist. Um die dahingehenden Verhältnisse besser zu verdeutlichen, ist in der 5 bezogen auf die Fronstansicht ein Teil der Wandung des Gehäuseteils 28 weggelassen, um so den Angriff der Bügelfeder 50 an der Oberseite des Verriegelungsteils 30 zu verdeutlichen. Bei der in der 5 gezeigten Stellung ist die Bügelfeder 50 als Blockierteil in ihrer Blockierstellung gezeigt und die Federenden 52 klemmen zwischen sich einen Teil des Verriegelungsteils 30 derart ein, dass dieser in der Entriegelungsposition nach der 3 gehalten ist. Wird nun in Blickrichtung auf die 5 gesehen von Hand die Bügelfeder 50 nach unten verschoben, gleiten die freien Federenden 52 entlang von Schrägführungen 54 des Gehäuseteils 28 ab, so dass die Federenden 52 sich voneinander wegspreizen und dann den Schwenkweg für das Verriegelungsteil 30 insoweit freigeben, damit dieses in die Verriegelungsstellung zurückgehen kann. Bei diesem Rückstellvorgang schnappt das Verriegelungsteil 30 nach oben und nimmt dergestalt die Bügelfeder 50 unter Bildung des Klemmspaltes für das Verriegelungsteil 30 mit, so dass insofern dieses dann wieder in seiner betätigten Lage blockiert ist und nicht ungewollt in die Verriegelungsstellung zurück verschwenkt werden kann.
Die erfindungsgemäße Entriegelungseinrichtung läßt sich für eine Vielzahl an Anwendungen einsetzen und anstelle eines Steuerteils 10 in Form einer Doppel-Bügelfederanordnung 40 kann auch eine einfache Feder (nicht dargestellt) treten. Auch lassen sich sonstige technische Komponenten, wie beispielsweise Teile eines Überrollbügelsystems, von der Klauen- oder Maulöffnung 36 des Verriegelungsteils 30 halten, so dass insoweit der Anwendungsbereich beliebig erweiterbar ist, insbesondere wenn man dann die Auslösung für den Schwenkhebel 24 selbst sicherstellt, indem beispielsweise ein Energiespeicher, wie eine Druckfeder od. dgl., an der Steuereinrichtung 24 in Form des Schwenkhebels 34 selbst eingreift. Ferner kann eine Bauausführung nach 1 auch ohne Gehäuseteile als Entriegelungsvorrichtung eingesetzt werden, oder Fremd-Gehäuseteile (nicht dargestellt) bilden am Einbauort die Aufnahme für die Vorrichtung aus. Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich insbesondere auch noch dadurch aus, dass die Funktionssteuerung über einen Einhebel erfolgt in Form des Schwenkhebels 34.

Claims

Entriegelungsvorrichtung für ein Steuerteil (10) mit einem Betätigungsmagneten (12), der in einem Spulenkörper (14) und/oder in Gehäuseteilen des Betätigungsmagneten (12) geführt ein Betätigungsteil (16) aufweist, das entlang einer ersten Achse (20) verfahrbar ist und das in einer Betätigungsstellung einen zu der ersten Achse (20) quer verlaufenden Schwenkweg (22) für eine Steuereinrichtung (24) freigibt, die um eine zweite Achse (26) schwenkbar angeordnet ist, die parallel zur ersten Achse (20) verläuft, und dass die Steuereinrichtung (24) über ein Verriegelungsteil (30) verfügt, das mittels des Betätigungsteils (16) über die Steuereinrichtung (24) entriegelt, die Bewegungsbahn (32) für das anzusteuernde Steuerteil (10) freigibt.
Entriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (24) einen Schwenkhebel (34) aufweist, der um die zweite Achse (26) schwenkbar in einem Gehäuseteil (28) geführt ist, dass der Schwenkhebel (34) an seinem einen freien Ende im unbetätigten Zustand des Betätigungsmagneten (12) in Anlage mit dem Betätigungsteil (16) ist, und dass am anderen Ende des Schwenkhebels (34) das Steuerteil (10) in der Verriegelungsstellung gehalten ist.
Entriegelungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im betätigten Zustand des Betätigungsmagneten (12) das Steuerteil (10) mittels eines Energiespeichers die Entriegelung für den Schwenkhebel (34) veranlasst, der insoweit um die zweite Achse (26) in die Entriegelungsstellung verschwenkt.
Entriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsmagnet (12) topfartig ausgebildet einen ringförmigen Spulenkörper (14) aufweist, der als Betätigungsteil (16) eine flachzylindrische – auch in Polygonform – Betätigungsstange umfaßt.
Entriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerteil (10) aus einer Bügelfeder, vorzugsweise in der Art einer Doppel-Bügelfeder (40), gebildet ist, deren Energiespeicher in Form von Federenergie im entriegelten Zustand ein Wegschwenken längs der Bewegungsbahn (32) aus der Steuereinrichtung (24) für die Feder ermöglicht und zwar um eine dritte Achse (42), die parallel zu der ersten und zweiten Achse (20,26) verläuft.
Entriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungsteil (30) der Steuereinrichtung (24) in der Art einer Klauen- oder Maulöffnung (36) ausgebildet ist.
Entriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkhebel (34) an seinem einen freien, dem Betätigungsteil (16) zugewandten Ende klinkenartig sich verjüngend mit einer Krümmung versehen ist, die zumindest teilweise der Krümmung des Außenumfanges des Betätigungsteils (16) nachfolgt.
Entriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Doppel-Bügelfeder (40) mit ihrem Bügelteil (44) in der Verriegelungsstellung in das Verriegelungsteil (30) der Steu ereinrichtung (24) eingreift und dass die beiden die Doppelanordnung betreffenden Rundfedern (46) die dritte Achse (42) begrenzen.
Entriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungsteil in dem Gehäuseteil geführt ist und mittels eines Blockierteils (48) in der entriegelten Stellung gehalten ein ungewolltes erneutes Verriegeln des Steuerteils (10) verhindert.
Entriegelungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockierteil aus einer weiteren Bügelfeder (50) gebildet ist, die mit ihren freien Federenden (52) zumindest teilweise längs des Gehäuseteils (28) geführt in eine das Steuerteil (10) freigebende Stellung bewegbar ist.