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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Schließvorrichtung umfassend zumindest
ein Element aus Drehfalle, Sperrklinke, Schließbolzen und Anschlag, wobei
wenigstens ein Element mit mindestens einem Dämpfungselement versehen ist.
Eine solche Schließvorrichtung
findet insbesondere als Schloss in einem Fahrzeug Anwendung.
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Schließvorrichtungen
gehen beispielsweise aus der
DE 102 16 313 A1 und der
DE 103 55 576 A1 hervor.
Dabei wird im Zusammenhang mit einem Kraftfahrzeugtürverschluss
erläutert,
dass die Drehfalle in der Regel über
zumindest eine Rast, vorzugsweise eine Vor- und Hauptrast verfügt, in welche
die Sperrklinke einfällt.
Es wird zudem ausgeführt,
dass die miteinander zusammenwirkenden Elemente eines solchen Schlosses
gegeneinander anschlagen, wobei vielfach metallischer Kontakt gewünscht bzw. notwendig
ist, um ein stabiles Festhalten des Schließbolzens oder anderer Elemente
zu gewährleisten.
Zur Vermeidung einer unerwünschten
Geräuschentwicklung
bei Betrieb des Schlosses werden Dämpfungsschichten vorgesehen,
die mit einem weichelastischen Werkstoff (Gummi, Kunststoff oder dergleichen)
gebildet sind. Die bekannten Ausführungsformen haben im Hinblick
die Geräuschemission
gegenüber
dem metallischen Kontakt bereits deutlich reduziert, sind jedoch
gleichwohl noch verbesserungsfähig.
Insbesondere ist wünschenswert, dass
die Geräuschentwicklung
weiter reduziert wird und das dieses Geräuschentwicklungsverhalten über eine
lange Betriebsdauer des Kraftfahrzeugschlosses aufrechterhalten
werden kann.
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Hiervon
ausgehend ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Dämpfungselement
für eine solche
Schließvorrichtung
anzugeben, welches die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme
zumindest teilweise löst.
Insbe sondere soll ein Dämpfungselement
angegeben werden, das einfach herstellbar und ggf. auch leicht nachrüstbar ist und
an die jeweiligen Bedingungen in der Schließvorrichtung angepasst werden
kann. Die damit ausgerüstete
Schließvorrichtung
soll insbesondere die Geräuschemissionen
des Gesperres wirksam dämpfen und
ein über
die Dauer des Betriebes gleichmäßiges Dämpfungsverhalten
aufweisen.
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Diese
Aufgaben werden gelöst
mit einer Schließvorrichtung
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung sind in den abhängig
formulierten Patentansprüchen
angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Patentansprüchen einzeln
aufgeführten
Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander
kombiniert werden können
und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen.
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Die
Schließvorrichtung
mit zumindest einem Element aus Drehfalle, Sperrklinke, Schließbolzen und
Anschlag ist bezüglich
wenigstens eines Elementes mit mindestens einem Dämpfungselement versehen,
wobei erfindungsgemäß das Dämpfungselement
eine Dispersion umfasst.
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Regelmäßig werden
bei einer solchen Schließvorrichtung
mehrere Elemente (z.B. Drehfalle und Sperrklinke) mit Dämpfungselementen
ausgeführt,
wobei in besonderen Fällen
sogar Dämpfungselemente
verschiedener Elemente während
des Betriebes mit einander in Kontakt gebracht werden können.
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Unter
einer „Dispersion" ist in diesem Zusammenhang
ein Gemenge aus mindestens zwei Stoffen verstanden, die sich nicht
oder kaum ineinander lösen
und/oder chemisch miteinander verbinden. Besonders bevorzugt ist
dabei die Ausgestaltung der Dispersion, wobei die mindestens zwei
Stoffe einen unterschiedlichen Aggregatzustand aufweisen. Ganz besonders
bevorzugt sind Ausgestaltungen einer Dis persion, wobei mindestens
ein Stoff flüssig
ist. Eine solche Dispersion zeichnet sich insbesondere durch eine
relativ hohe Viskosität
bzw. Zähflüssigkeit aus.
Die bei Beanspruchung des Dämpfungselement erzeugte
Relativbewegung der beiden Stoffe zueinander führt zu einer inneren Reibung,
die einen Widerstand gegen eine Verformung des Dämpfungselement zur Folge hat.
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Treffen
nunmehr während
des Betriebes die Elemente der Schließvorrichtung mit ihrem Dämpfungselement
aneinander und/oder schlagen sie an Teilen der Umgebung bzw. des
Gehäuses
an, wird der Aufprall gedämpft,
indem gegenüber
den bekannten elastischen Dämpfungselementen
ein größerer Dämpfungsweg
realisiert ist, innerhalb dessen die Relativbewegung dieser bewegten
Teile reduziert wird. Dies führt
zu einem sanfteren Abbremsen, wodurch die Geräuschemission beim Auftreffen
weiter reduziert werden kann. Um einerseits eine relativ geräuscharme
Dämpfung
zu realisieren, andererseits aber auch eine ausreichend schnelle
Rückverformung
des Dämpfungselementes
zu gewährleisten, weist
die Dispersion vorteilhafter Weise eine Viskosität im Bereich von 103 bis 108 mPa×s, besonders
bevorzugt von 104 bis 107 mPa×s und darüber hinaus bevorzugt
von von 105 bis 106 mPa×s auf,
vorzugsweise bestimmt unter Verwendung eines Brookfield-Helipath
Spindle T-F-Gerätes
bei einer Drehzahl von 2.5 Umdrehungen pro Minute und bei 20°C.
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Als
besonders bevorzugte Ausführungsvariante
der Schließvorrichtung
umfasst das Dämpfungselement
ein Gel.
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Unter
einem „Gel" wird in diesem Zusammenhang
ein fein disperses System aus mindestens einer festen und einer
flüssigen
Phase verstanden. Die feste Phase bildet dabei ein schwammartiges, dreidimensionales
Netzwerk, dessen Poren durch ein Fluid, insbesondere eine Flüssigkeit,
ausgefüllt sind.
Das dreidimensio nale Netzwerk kann hier mit organischen oder auch
anorganischen Verbindungen gebildet sein.
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Bei
den Gelen wird allgemein zwischen Nebenvalenzgelen und Hauptvalenzgelen
unterschieden. Das Netzwerk der Nebenvalenzgele beruht auf Dipol-Dipol-Kräften, Wasserstoffbrücken oder
Coulombkräften;
das der Hauptvalenzgel hingegen auf kovalente Atombindungen. Für den hier
aufgezeigten Anwendungsfall sind insbesondere Nebenvalenzgele bevorzugt.
Erfindungsgemäß geeignete
Nebenvalenzgele können
synthetischen oder natürlichen
Ursprungs sein, wobei synthetische Gele besonders bevorzugt sind.
Denkbar ist weiterhin der Einsatz von Gelen, welche auf natürlich vorkommenden
Polymeren, wie etwa Kautschuk oder Polysacchariden basieren, die
jedoch chemisch modifiziert worden sind.
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Geeignete
synthetische Gele umfassen insbesondere solche, welche Polymere
mit negativ oder positiv geladenen funktionellen Gruppen beinhalten, welche
an das Polymerrückgrad
gebunden sind, wobei diese Polymere vorzugsweise vernetzt sind.
Als Beispiele für
derartige Polymere werden hier insbesondere teil- oder vollneutralisierte
vernetzte Polyacrylat-Gele angeführt,
welche beispielsweise durch Polymerisation zumindest teilneutralisierter
Acrylsäuremonomere
in wässriger
Lösung
in Gegenwart von Vernetzern erhalten werden. Die Herstellung solche Polyacrylat-Gele,
die in getrocknetem Zustand auch als „Superabsorber" bezeichnet werden.
Weitere geeignete synthetische Gele sind beispielsweise Mischungen
aus elastomeren Polymeren, wie Vinylidenfluorid-Copolymeren (VDF)
und nichtelastomeren Polymeren, wie Polyvinylfluorid oder Acrylharze,
wie sie in EP-A-481283 beschrieben werden, Mischungen aus Maleimid-Alkenyl-Copolymeren, Vernetzern, Polyethylenderivaten,
Streckmitteln und organischen Fettsäuren, wie sie in der US-A-6,350,800
beschrieben werden, sowie insbesondere auch Kautschukgele, wie sie
in der EP-A-1 078 953 beschrieben werden.
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Nach
einer Weiterbildung der Schließvorrichtung
wird vorgeschlagen, dass das Dämpfungselement
formschlüssig
mit wenigstens einem Element verbunden ist. Dabei kann es unter
Umständen
ausreichen, dass nur eine formschlüssige Verbindung vorliegt.
Im Rahmen einer Serienfertigung lassen sich solche formschlüssigen Verbindungen
beispielsweise über
Rastelemente, Spritz-Techniken (insbesondere der so genannten Outsert-Technik)
oder ähnliche
Techniken kostengünstig
verwirklichen.
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Weiter
wird auch vorgeschlagen, dass das Dämpfungselement stoffschlüssig mit
wenigstens einem Element verbunden ist. In diesem Zusammenhang wird
insbesondere eine Klebe-Verbindung bevorzugt. Die stoffschlüssige Verbindung
wird aus Sicherheitsgründen
teilweise in Kombination mit formschlüssigen Verbindungen vorgesehen,
sie kann jedoch auch eine nachträgliche
Applikation solcher Dämpfungselemente
bei herkömmlichen
Schließvorrichtungen
einfach ermöglichen.
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Gemäß einer
Weiterbildung der Schließvorrichtung
hat das wenigstens eine Element eine äußere Schicht, die eine Aufnahme
für wenigstens
ein Dämpfungselement
aufweist. Diese äußere Schicht stellt
insbesondere eine zumindest teilweise Ummantelung des Elements dar,
insbesondere der Drehfalle oder der Sperrklinke. Diese Schicht wird
zum Beispiel mittels eines Spritzverfahrens um das Element angeordnet,
wobei auf der Oberfläche
einfach auch komplexere Strukturen verwirklichbar sind. Deshalb
bietet es sich an, hier eine Aufnahme für ein solches Dämpfungselement
vorzusehen. Bei der bevorzugten Herstellung solcher Schichten mit
der so genannten Outsert-Technik wird das Kunststoff-Material auf einen
Metallträger
aufgespritzt und über
Hinterschneidungen und Durchbrüche
verankert, ähnlich teilweisen
einem Formschluss. Im Hinblick auf die Ausgestaltung der Elemente
eines Schlosses als Verbundteil aus Metall und Kunststoff sei an
dieser Stelle auf die
DE
10 2004 001 988 A1 verwiesen, die hiermit als Referenz eingeführt wird
und deren Offenbarungsgehalt hinsichtlich der Outsert-Technik einen Teil
der Offenbarung der vorliegenden Erfindung bildet.
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Die
Aufnahme kann dabei so gestaltet sein, dass sie beispielsweise federelastisch
ausgeführt
ist und in sich das erfindungsgemäße Dämpfungselement vollständig aufnimmt.
Gerade bei großen
Auftreffgeschwindigkeiten kann es jedoch auch vorteilhaft sein,
dass das Dämpfungselement über die
Aufnahme hervorstehend ausgebildet ist, so dass die federelastische
Komponente der Aufnahme erst dann in Aktion tritt, wenn bereits
ein Teil der Relativgeschwindigkeit durch das Dämpfungselement reduziert wurde.
Insofern wird mit einer solchen Aufnahme einerseits die Montagesicherheit
erhöht,
andererseits ist auch eine definierte Einstellung der Dämpfungswirkung
bezüglich
der Schließvorrichtung und/oder
deren Elemente gegeben.
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Des
Weiteren wird als vorteilhaft erachtet, dass das Dämpfungselement
eine reversible Hülle umfasst.
Das heißt
mit anderen Worten, dass die Dispersion bzw. das Gel in einer Hülle angeordnet
ist, die eine reversible Verformung zulässt. Dies kann einerseits dadurch
erfolgen, dass die Hülle
sich bei Kontakt selbst ausdehnt und danach wieder zusammenzieht.
Bevorzugt ist jedoch eine Ausgestaltung, bei der die Hülle eine
komplexe Oberflächenstruktur aufweist,
so dass mindesten ein Ausweichreservoir für die im Inneren befindliche
Dispersion bzw. das innen angeordnete Gel vorgesehen ist, so dass
die Hülle
insgesamt eine im wesentlichen gleiche Oberfläche behält. Mit „reversibel" ist insbesondere
gemeint, dass die Hülle
nach einem Kontakt bezüglich der
Elemente wieder in die gewünschte
Ursprungsgestalt zurückkehrt
und demnach über
eine lange Betriebsdauer der Schließvorrichtung stets ein im Wesentlichen
gleiches Dämpfungsverhalten
aufweist. Hierfür
sind die Dämpfungselemente
bevorzugt nach Art eines- Kissens, eines Pads, eines Streifens oder dergleichen
ausgeführt.
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Als
besonders bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug
aufweisend eine Schließvorrichtung
der hier erfindungsgemäß beschriebenen
Art vorgeschlagen.
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Die
Erfindung sowie das technische Umfeld werden anhand der Figuren
näher erläutert. Es
ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren besonders bevorzugte Ausführungsvarianten
der Erfindung zeigen, diese jedoch nicht darauf begrenzt ist. Es
zeigen schematisch:
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1:
eine erste Ausführungsvariante
einer Drehfalle mit einem Dämpfungselement,
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2:
eine Ausführungsvariante
eines Dämpfungselements,
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3:
ein Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Schließvorrichtung,
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4:
eine weitere Ausführungsvariante
der erfindungsgemäßen Schließvorrichtung,
und
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5:
noch ein Ausführungsbeispiel
einer Schließvorrichtung
mit einem Dämpfungselement.
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Die 1 zeigt
eine Drehfalle 2 einer Schließvorrichtung, die mit dem angedeuteten Schließbolzen 4 und
einem separaten Anschlag 5 zusammenwirkt. Während des
Betriebes der Schließvorrichtung
wird die Drehfalle 2 in Richtung der Pfeile 16 rotiert,
um ein sicheres Arretieren des Schließbolzens 4 zu ermöglichen.
Gerade bei elektrisch öffnenden
Schließvorrichtungen
muss dabei gelegentlich eine Überdrehung
(Überhub)
der Drehfalle 2 vorgenommen werden, um einen sicheren Kontakt über die Kontaktflächen 17 mit
der (nicht dargestellten) Sperrklinke zu realisieren. Gerade für diesen
Fall ist die veranschaulichte Drehfalle 2 mit einer Ausnehmung 10 ausgeführt, in
die formschlüssig
ein Dämpfungselement 6 appliziert
ist. Das Dämpfungselement 6 ist mit
einer erfindungsgemäßen Dispersion 7 gefüllt. Bei
Kontakt des Dämpfungselementes 6 mit
dem Anschlag 5 wird zunächst
nur eine Verformung des Dämpfungselements 6 selbst
bewirkt, bei zunehmender Deformierung des Dämpfungselementes 6 kann jedoch
auch der mit dem oberhalb dargestellten Steges der Ausnehmung 10 eine
Dämpfungswirkung
unterstützt
werden. Zudem kann dieser Steg dazu dienen, eine schnelle reversible
Entformung des Deformationselementes 6 nach dem Kontakt
zu unterstützen.
Bei der hier veranschaulichten Anordnung des Dämpfungselements 6 an
der Drehfalle 2 wurde insbesondere auf die Outsert-Technik
zurückgegriffen, die
eine im Rahmen der Serienfertigung sehr einfache und kostengünstige Formschluss-Verbindung
ermöglicht.
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2 zeigt
nunmehr schematisch eine mögliche
Ausführungsvariante
des Dämpfungselements 6 selbst.
Das Dämpfungselement
umfasst eine flexible, reversible Hülle 11, die ein Gel 8 beinhaltet.
In einem Detail ist auch veranschaulicht, dass das Gel 8 ein
Netzwerk aus Polymeren 14 mit Wasser 13 umfasst,
wobei hier ebenfalls zusätzliche
Feststoffe 15 vorgesehen sind.
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3 zeigt
nunmehr ebenfalls schematisch eine Schließvorrichtung 1 eines
Kraftfahrzeuges 12, wobei sich die Darstellung primär auf den
Eingriff einer Drehfalle 2 und einer Sperrklinke 3 konzentriert. Dabei
kann erkannt werden, dass diese Elemente der Schließvorrichtung 1 mit
mehreren Dämpfungselementen 6 (hier
als dunkle Fläche
dargestellt) ausgeführt
sein können.
Die Dämpfungselemente 6 sind dabei
insbesondere in Nachbarschaft am Umfangsbereich bzw. der Oberfläche von
Kontaktflächen 17 der
Drehfalle 2 hin zur Sperrklinke 3 angeordnet.
Es ist deutlich zu erkennen, dass die hier vorgeschlagenen Dämpfungselemente 6 im
Hinblick auf ihre Form und Gestalt sehr flexibel und anwendungsspezifisch aus geführt sind.
Dabei können
sie beispielsweise gut in die Drehfalle 2 und/oder die
Sperrklinke 3 ummantelnde Schichten 9 integriert
bzw. angebracht sein.
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In 4 ist
eine Schließvorrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug
dargestellt, mit zumindest einem Gesperre mit einer von einer Rückstellfeder
beaufschlagten Drehfalle 2 und einer mit der Drehfalle 2 zusammenwirkenden
Sperrklinke 3 in einem Schlosskasten 19, ferner
mit einem mit der Drehfalle 2 zusammenwirkenden Schließbolzen 4 an
einer zugeordneten Kraftfahrzeugtür, der lediglich angedeutet
ist. Die Drehfalle 2 wird von der Rückstellfeder in öffnendem
Sinne und folglich Uhrzeiger- sinn beaufschlagt, der durch einen
Pfeil angedeutet ist. Die Betätigung
der Sperrklinke 3 kann rein mechanisch über ein nicht dargestelltes
Hebelwerk oder auch motorisch, insbesondere elektromotorisch erfolgen.
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Die
Drehfalle 2 weist einen Dämpfungsteil 20 auf,
das in Schließstellung
gegen einen Anschlag (hier nicht dargestellt) vorfährt. Das
Dämpfungsteil 20 an
der Drehfalle 2 ist auf seiner dämpfungsabgewandten Seite als
Federanschlag 23 für
die Rückstellfeder
ausgebildet. Die Drehfalle 2 und gegebenenfalls teilweise
auch die Sperrklinke 3 sind mit einer Schicht 9,
z. B. Polyurethan, ummantelt. Dieses Dämpfungsteil 20 weist
eine taschenartige Ausnehmung 21 auf und zeichnet sich
daher selbst auch durch Pufferwirkung aus. Das Dämpfungsteil 20 weist
an ihrem einen dämpfungsseitigen
Ende eine einfache Anschlagfläche 24 und
an ihrem anderen Ende einen Federanschluss 22 auf, z. B.
eine Anschlussnase für
die beispielsweise als Schenkelfeder ausgebildete Rückstellfeder 1.
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Darüber hinaus
ist in 4 auch ein Überhubanschlag 12 im
Schlosskasten 4 bzw. Schlossgehäuse zu erkennen, welcher eine Überhubbewegung der
Drehfalle 2 beschränkt
bzw. begrenzt. Dieser Anschlag bzw. insbesondere Überhubanschlag 12 umfasst
ein, eine Dispersion umfassendes, Dämpfungselement 6 bzw.
weist einen (form- oder stoffschlüssigen) Besatz auf.
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Ein
weiteres Ausführungsbeispiel
einer Schließvorrichtung
mit einem Dämpfungselement 6 geht
aus der schematischen Darstellung in 5 hervor.
Gezeigt sind wiederum die Drehfalle 2 im Eingriff mit dem
Schließbolzen 4 und
der Sperrklinke 3, die an der Hauptrast 29 der
Drehfalle 2 anliegt. Dabei sorgt ein mechanischer Endanschlag 28 dafür, dass die
Sperrklinke 3 nicht mehr weiter im Uhrzeigersinn um ihre
Achse 26 eine Bewegung ausführen kann. Dieser Endanschlag 29 kann
ebenfalls wenigstens ein, eine Dispersion umfassendes, Dämpfungselement 6 bzw.
einen entsprechend ausgebildeten (form- oder stoffschlüssigen)
Besatz umfassen. Ergänzend
sei noch darauf hingewiesen, die die hier veranschaulichte Sperrklinke
auch noch einen Verlängerungsarm 27 aufweist,
der mit einem, ggf. hydraulischen, Bewegungsdämpfer 25 zusammenwirkt.
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Die
hier vorgeschlagenen Maßnahmen
mit dem Dämpfungselement
verbessern insbesondere das Geräuschverhalten
derartiger Schließvorrichtungen
an Kraftfahrzeugen, wie sie beispielsweise bei Türen, Klappen und ähnlichen
Vorrichtungen zum Einsatz gelangen. Das erfindungsgemäße Dämpfungselement
ist flexibel einsetzbar und kann an vielen Stellen der Schließvorrichtung
positioniert werden, wobei die hier genannten nicht als abschließende Aufzählung zu
verstehen sind.
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- 1
- Schließvorrichtung
- 2
- Drehfalle
- 3
- Sperrklinke
- 4
- Schließbolzen
- 5
- Anschlag
- 6
- Dämpfungselement
- 7
- Dispersion
- 8
- Gel
- 9
- Schicht
- 10
- Aufnahme
- 11
- Hülle
- 12
- Kraftfahrzeug
- 13
- Wasser
- 14
- Polymer
- 15
- Feststoff
- 16
- Pfeil
- 17
- Kontaktfläche
- 18
- Überhubanschlag
- 19
- Schlosskasten
- 20
- Dämpfungsteil
- 21
- Ausnehmung
- 22
- Federanschluss
- 23
- Federanschlag
- 24
- Anschlagfläche
- 25
- Bewegungsdämpfer
- 26
- Achse
- 27
- Verlängerungsarm
- 28
- Endanschlag
- 29
- Hauptrast