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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Deckel zum Verschließen einer Öffnung, insbesondere eines Staufachs in einem Verkehrsmittel. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Überschlagsicherung für einen derartigen Deckel, die im Falle eines Unfalls oder Überschlags des Verkehrsmittels eine Verriegelung des Deckels in der die Öffnung verschließenden Stellung bewirkt.
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Eine derartige Überschlagssicherung ist beispielsweise aus der
EP 1 682 737 B1 bekannt. Die Überschlagssicherung umfasst dabei eine, in einer Pfanne gelagerte, Kugel, die in einer Freigabeposition das Öffnen und Schließen des Deckels gestattet, während sie durch Massenträgheitskräfte beim Überschlag oder einem Unfall in eine Sperrlage bewegt wird und über einen Hebelmechanismus eine Schließraste betätigt, die mit dem Deckelkörper in Eingriff kommt, um den Deckelkörper in der die Öffnung verschließenden Stellung zu verriegeln. Nachteilig bei dieser Ausgestaltung hat sich jedoch der komplexe Aufbau mit der Vielzahl an Teilen herauskristallisiert.
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Dementsprechend besteht die Aufgabe der Erfindung darin einen eingangs genannten Deckel mit einer Überschlagssicherung zu schaffen, der neben einem einfachen Aufbau, eine Wirkungsweise in Z-Richtung (Fahrzeugvertikalrichtung) und wenigstens einer anderen Richtung X (Fahrzeuglängsrichtung) und/oder Y (Fahrzeugquerrichtung) gestattet und zudem im Vergleich zum bestehenden Stand der Technik kostengünstiger herstellbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch einen Deckel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde die Überschlagsicherung derart vorzusehen, dass im Falle eines Überschlags oder Unfalls ein Sperrglied durch Massenträgheitskräfte in eine Sperrstellung bewegbar ist, in der das Scharnier des Deckels, welches die Schwenkbewegung des Deckelkörpers relativ zur Aufnahme gewährleistet, blockiert bzw. blockiert wird.
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Dementsprechend schlägt die Erfindung einen Deckel zum Verschließen einer Öffnung in Verkehrsmitteln vor, wobei unter einem Verkehrsmittel, Luft-, Wasser- und Landfahrzeuge verstanden werden. Die Erfindung kommt hierbei beispielhaft in Staufächern von Kraftfahrzeugen, insbesondere in Staufächern von Mittelkonsolen oder Handschuhfächern zum Einsatz. Ferner ist die Erfindung z. B. auf Kofferraumdeckeln oder vergleichbare Elemente anwendbar.
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Ein erfindungsgemäßer Deckel weist einen Deckelkörper auf, der zum Verschluss einer Öffnung geeignet ist. Ferner umfasst der Deckel einen Scharnierbereich, wobei dieser durch zwei Scharnierhälften gekennzeichnet ist. Hierbei weisen der Deckelkörper und die Aufnahme je eine erste bzw. zweite Scharnierhälfte auf. Die zweite Scharnierhälfte der Aufnahme ist mit der ersten Scharnierhälfte des Deckelkörpers verbunden bzw. steht mit dieser in Wirkverbindung, so dass das erwähnte Scharnier gebildet wird. Die Aufnahme, die einstückiger Bestandteil eines Staufachs oder Behältnisses oder aber durch einen Rahmen, der die Öffnung zumindest teilweise begrenzt, gebildet sein kann, nimmt den Deckelkörper auf. Dabei ist die Aufnahme an einer Stelle entlang des Umfangs der Öffnung angeordnet. Über das Scharnier ist der Deckelkörper zwischen einer die Öffnung teilweise oder vollständig freigebenden Stellung und einer die Öffnung verschließenden Stellung um eine Schwenkachse relativ zur Aufnahme verschwenkbar. Dabei kann der Deckel ggf. auch in verschiedene Zwischenpositionen verschwenkt werden. Darüber hinaus erstreckt sich die Schwenkachse in der Regel im Wesentlichen parallel zu einer durch die Öffnung vorgegebenen Ebene.
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Die vorliegende Erfindung ist basierend auf dem obigen Grundgedanken dadurch gekennzeichnet, dass ein, zwischen der ersten und der zweiten Scharnierhälfte wirkendes, Sperrglied vorgesehen ist, über das eine Überschlagssicherung realisiert wird. Mit anderen Worten ist das Sperrglied im Falle eines Unfalls oder Überschlags aufgrund von Massenträgheitskräften zwischen einer Sperrstellung und einer Freigabestellung beweglich gelagert, vorzugsweise freibeweglich gelagert, und verhindert in der Sperrstellung eine Relativbewegung zwischen den Scharnierhälften.
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Diesbezüglich wird eine Relativbewegung im Regelfall nur im Wesentlichen verhindert, d. h. eine geringfügige Bewegung ist durchaus zulässig, ohne dass der Deckelkörper jedoch über einen Winkel von mehr als 4° hinaus verschwenkt wird. Dadurch wird zuverlässig ein Öffnen des Deckels im Unfallsfall, z. B. bei einem Überschlag verhindert. Dadurch, dass das Sperrglied zwischen den zwei Scharnierhälften wirkt, d. h. das Scharnier blockiert wird, ist eine Verrastung und eine die Verrastung betätigende Mimik, wie aus dem Stand der Technik bekannt, nicht erforderlich, wodurch die Überschlagssicherung konstruktiv einfacher realisiert und damit kostengünstig hergestellt werden kann.
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Um ein Verkanten des Sperrglieds zu vermeiden und damit die Funktionstüchtigkeit der Überschlagssicherung zu gewährleisten, ist es bevorzugt, das Sperrglied durch einen Sperrzylinder auszubilden. Dabei ist der Sperrzylinder, vorzugsweise als Wälzkörper und besonders bevorzugt mit einem kreisrunden Querschnitt ausgestaltet. Er erstreckt sich vorzugsweise längs der Schwenkachse über einen Bereich, der wenigstens einem Drittel der Breite des Deckelkörpers entlang der Schwenkachse entspricht.
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Um das Sperrglied leicht und unkompliziert herstellen zu können und eine optimale Positionierung zu gewährleisten, ist es bevorzugt das Sperrglied in der Freigabestellung frei beweglich in einer Aussparung, z. B. einer Nut aufzunehmen. Alternativ kann auch eine Aufnahme mit keilförmig verlaufenden Längsflächen als Aussparung dienen, die beidseits offen ist. Dabei ist die Aussparung vorzugsweise derart angeordnet und ausgestaltet, dass die Öffnung der Aussparung in Vertikalrichtung zumindest nach oben weist ggf. mit einer zusätzlichen Komponente nach links und rechts. Dadurch kann das Sperrglied über Massenträgheitskräfte aus der Öffnung der Aussparung heraus in die Sperrstellung bewegt werden. Die Ausbildung der Aufnahme für das Sperrglied als Aussparung ist besonders bevorzugt, wenn das die Aussparung aufweisende Teil (Deckelkörper oder Aufnahme) aus Spritzguss gebildet ist und die Aussparung bereits im Spritzguss ausgespart werden kann. Des Weiteren ist die Aussparung in ihrer Tiefe derart gestaltet, dass sie das Sperrglied bzw. den Sperrzylinder vollständig aufnehmen kann. Mit anderen Worten weist die Aussparung wenigstens eine solche Tiefe auf, die der Dimension des Sperrglieds in der Bewegungsrichtung aus der Sperrstellung in die Freigabestellung entspricht. Dadurch ragt das Sperrglied in der Freigabestellung nicht über das die Aussparung aufweisende Bauteil vor.
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Besonders bevorzugt wird die Aussparung dabei in der zweiten Scharnierhälfte, d. h. der Aufnahme ausgebildet, die in der Regel in Gravitationsrichtung unterhalb des Deckelkörpers und dessen ersten Scharnierhälfte angeordnet ist.
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Des Weiteren ist es bevorzugt, dass sich in Schwenkrichtung des Deckelkörpers von der die Öffnung verschließenden Stellung in die die Öffnung freigebenden Stellung ein Anschlag an die Aussparung anschließt, an den das Sperrglied in der Sperrstellung anschlägt. Durch den Anschlag wird ein Widerlager gebildet, an dem sich das Sperrglied in der Sperrstellung abstützten kann.
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Um sicherzustellen, dass die Überschlagssicherung nur im Falle eines geschlossenen Deckelkörpers wirkt, ist vorzugsweise in der ersten Scharnierhälfte, d. h. im Deckelkörper eine Nut ausgebildet, in die das Sperrglied in der Sperrstellung bewegbar ist, wobei die Aussparung und die Nut in der die Öffnung verschließenden Stellung des Deckelkörpers fluchten. Fluchten die Aussparungen und die Nuten nicht, wird verhindert, dass das Sperrglied in die Sperrstellung bewegt wird bzw. werden kann. Die Nut ist dabei vorzugsweise so ausgestaltet, dass sie das Sperrglied nur teilweise aufnimmt, d. h. bei dieser Ausführungsform steht das Sperrglied in der Sperrstellung etwas über die erste Scharnierhälfte vor und zwar in einer Richtung, die der zweiten Scharnierhälfte zugewandt ist. Schlägt das Sperrglied in dieser Stellung an dem erwähnten Anschlag an, so wird das zweite erwähnte Widerlager in der ersten Scharnierhälfte durch eine die Nut begrenzende Wandung gebildet.
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Anstelle der Nut und des Anschlags ist es jedoch auch denkbar, dass die erste Scharnierhälfte um die Schwenkachse in der zweiten Scharnierhälfte zwangsgeführt ist, d. h. die erste Scharnierhälfte ist in der zweiten Scharnierhälfte gleitet gelagert. In diesem Fall wird das Sperrglied aus der Aussparung der ersten Scharnierhälfte, in der Sperrstellung, in die Führung bewegt, so dass der Führungsweg der ersten Scharnierhälfte in der zweiten Scharnierhälfte versperrt, und damit eine Bewegung verhindert wird.
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Besonders bevorzugt fluchten die Aussparung und die Nut in einer zur vertikalen geneigten Linie, so dass bei einem Überschlag das Sperrglied durch Gravitation aus der Aussparung in die Nut bewegbar ist, gleichzeitig aber auch bei einer Krafteinwirkung in X-Richtung (Fahrzeuglängsrichtung), d. h. senkrecht zur Schwenkachse.
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Insbesondere beim Einsatz in einer Mittelkonsole, bei dem sich der Deckelkörper in Fahrzeuglängsrichtung (X-Richtung) erstreckt, ist es bevorzugt die geneigte Linie relativ zu einer Vertikalen durch die Schwenkachse von einem Ende des Deckelkörpers, das der ersten Scharnierhälfte abgewandt ist, wegzuneigen. Mit anderen Worten befindet sich die Nut in der zweiten Scharnierhälfte auf der dem Ende des Deckelkörpers abgewandten Seite der Schwenkachse, so dass bei einem möglichen Heckaufprall das Sperrglied aufgrund von Massenträgheitskräften aus der Aussparung in die Nut und somit in die Sperrstellung rutscht. Soll dieser Vorteil für einen Frontalaufprall erzielt werden, so wäre die geneigte Linie relativ zu einer Vertikalen durch die Schwenkachse zu dem Ende des Deckelkörpers, das der ersten Scharnierhälfte abgewandt ist, hin geneigt.
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Weitere Vorteile und Merkmale, die alleinstehend oder in Kombination mit einem oder mehreren der obigen Merkmale zum Einsatz kommen können, sind aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform ersichtlich, die unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erfolgt. In den Zeichnungen zeigt:
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1 in einem Ausschnitt einen Längsschnitt durch einen Deckel eines Staufachs in der Mittelkonsole eines Fahrzeugs;
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2 eine perspektivische Draufsicht auf die Aufnahme aus 1;
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3 eine perspektivische Unteransicht auf den Deckelkörpers aus 1; und
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4 eine schematische Schnittdarstellung ähnlich der Darstellung in 1 in a) der Freigabestellung und b) der Sperrstellung.
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1 zeigt einen Ausschnitt eines Längsschnitts eines Deckels gemäß der vorliegenden Erfindung. Rein beispielhaft wird der Einsatz des Deckels für ein Staufach eines Kraftfahrzeugs in der Mittelkonsole beschrieben. Der Längsschnitt in 1 entspricht damit einem Schnitt in Fahrzeuglängsrichtung (X-Richtung).
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Der erfindungsgemäße Deckel umfasst einen Deckelkörper 10, eine Aufnahme 20, die den Deckelkörper 10 hält und ein Sperrglied 30.
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Die Aufnahme 20 ist integraler, d. h. einstückiger Bestandteil eines Staufach bildenden Bauteils, z. B. einer Mittelkonsole. Dabei wird die Öffnung des Staufachs durch einen Rahmen 21 begrenzt. Teil dieses Rahmens 21 und damit ebenfalls die Öffnung begrenzend ist die Aufnahme 20. Die Aufnahme 20 weist eine Scharnierhälfte 22 (zweite Scharnierhälfte) auf.
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Der Deckelkörper 10 setzt sich zusammen aus einem die Öffnung verschließenden Abschnitt 11 sowie einer Scharnierhälfte 12 (erste Scharnierhälfte).
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Die erste Scharnierhälfte 12 ist derart mit der zweiten Scharnierhälfte 22 verbunden bzw. wirkt derart mit dieser zusammen, dass der Deckelkörper 10 um eine Schwenkachse 40 verschwenkbar zwischen einer die Öffnung verschließenden Stellung (1) und einer nicht dargestellten die Öffnung freigebenden Stellung und relativ zu der Aufnahme 20 bzw. der Rahmen 21 verschwenkbar ist.
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Die zweite Scharnierhälfte 22 ist dabei mit einer im Wesentlichen kreiszylindrischen Außenkontur gebildet, deren Außenfläche 23 eine Gleitfläche für die erste Scharnierhälfte 12 des Deckelkörpers 10 bildet. Hierfür weist die erste Scharnierhälfte 12 auf ihrer der zweiten Scharnierhälfte 22 zugewandten Innenseite eine konkave Gleitfläche 13 (3) auf. Die Gleitfläche 13 und die Außenfläche 23 sind dabei komplementär und greifen im montierten Zustand (1) ineinander. Verbunden sind der Deckelkörper 10 und die Aufnahme 20 durch einen die Schwenkachse 40 bildenden Stift, z. B. einen Metallstift.
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Sowohl die Aufnahme 20 wie auch der Deckelkörper 10 können aus Kostengründen aus einem Kunststoff und vorzugsweise in einem Spritzgießverfahren hergestellt sein.
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Die Überschlagssicherung, die Bestandteil des erfindungsgemäßen Deckels ist, weist gemäß der dargestellten Ausführungsform ein Sperrglied 30 in Form eines kreiszylindrischen länglich geformten Stifts (im Folgenden Sperrzylinder) auf. Der Sperrzylinder 30 erstreckt sich mit seiner Längserstreckung parallel zur Schwenkachse 40 und damit gleichfalls wie die Schwenkachse 40 parallel zu einer durch die Öffnung, die vom Deckelkörper 10 verschließbar ist, aufgespannten Ebene.
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In der Aufnahme 20 bzw. der Außenfläche 23 ist eine Aussparung 24 vorgesehen, die bei der dargestellten Ausführungsform einen Durchbruch bildet. Die parallel zur Schwenkachse 40 verlaufenden Kanten (Längsflächen) 25 der Aussparung sind dabei aufeinander zulaufend (keilförmig) gestaltet, so dass der Sperrzylinder 30 in der Aussparung 24 liegen kann ohne an dem der Schwenkachse 40 zugewandten Ende der Aussparung 24 herauszufallen. Alternativ könnte die Aussparung 24 auch als Nut mit einem Nutgrund ausgestaltet werden.
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Auf der konkaven Gleitfläche 13 ist ferner eine Nut 14 vorgesehen, die auf der dem Abschnitt 11 zugewandten und parallel zur Schwenkachse 40 verlaufenden Wand 15 einen geradlinigen Verlauf zur Schwenkachse 40 aufweist, während die gegenüberliegende Wand 16 von der Wand 15 wegläuft, so dass sich die Nut 14 der zweiten Scharnierhälfte 22 zugewandten Seite aufweitet. Die Nut 14 sowie die Aussparung 24 weisen eine Längserstreckung parallel zur Schwenkachse 40 auf, die im Wesentlichen der Länge des Sperrzylinders 30 in Längsrichtung entspricht.
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Der Sperrzylinder 30 liegt lose in der Aussparung 24, d. h. es gibt keine feste Anbindung oder Befestigung zur Aussparung 24 oder der Aufnahme 20 bzw. dem Deckelkörper 11 oder der Nut 14.
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Der Deckelkörper 10 ist in einer Richtung A um die Schwenkachse 40 von der in 1 dargestellten die Öffnung verschließenden Stellung in eine die Öffnung freigebende Stellung verschwenkbar. In dieser Richtung A schließt sich an die Aussparung 24 ein Anschlag 26 an, der auf der Außenfläche 23 der zweiten Scharnierhälfte 22 in Form einer Rippe 27 gebildet ist, die von dieser Außenfläche 23 vorragt. Auf der konkaven Gleitfläche 13 des Deckelkörpers 10 ist eine korrespondierende Nut 17 vorgesehen, die mit der Rippe 27 in Eingriff steht. Die Rippe 27 mit der Nut 17 bewirkt dabei eine zusätzliche seitliche Führung des Deckelkörpers 10 auf der Aufnahme 20 in einer Richtung parallel zur Schwenkachse 40. Gleichzeitig bildet die Rippe 27 einen Anschlag 26, der in der Sperrstellung des Sperrzylinders 30 ein Verschwenken des Deckelkörpers 10 in die, die Öffnung freigebende Stellung verhindert.
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Zur Montage des erfindungsgemäßen Deckels ist es lediglich erforderlich den Sperrzylinder 30 in die Aussparung 24 einzulegen und den Deckelkörper 10 mit dessen erster Scharnierhälfte 12 auf die zweite Scharnierhälfte 22 aufzusetzen und durch den nicht dargestellten, die Schwenkachse 40 bildenden, Stift zu verbinden. Darüber hinaus besteht die Überschlagssicherung im Wesentlichen nur aus einer zusätzlichen Komponente, nämlich dem Sperrzylinder 30. Die erforderlichen Nuten bzw. Aussparungen 14, 24 sowie der Anschlag 26 können auf einfachste Art und Weise in einem Arbeitsschritt mit der Aufnahme 20 bzw. dem Deckelkörper 10, in vorzugsweise einem Spritzgießverfahren, mit ausgebildet werden. Der erfindungsgemäße Deckel ist damit unkompliziert aufgebaut, leicht montierbar und kostengünstig in seiner Herstellung.
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Darüber hinaus liegt der Sperrzylinder in einem Winkel α zur Vertikalen V (siehe 1) und vorzugsweise auf einer dem Abschnitt 11 des Deckelkörpers 10 abgewandten Seite der Schwenkachse 40. Damit wirken Gravitationskräfte in Z-Richtung oder Massenträgheitskräfte in X-Richtung auf den Sperrzylinder 30 und ermöglichen es diesen in die Sperrstellung (4b) zu bewegen. Bezug nehmend auf 1 führt ein Überschlag dazu, dass der Sperrzylinder 30 durch seine Gewichtskraft in die Nut 14 fällt. Bei einem Heckaufprall, d. h. einem Impuls in X-Richtung in 1 rutscht der Sperrzylinder 30 durch Massenträgheitskräfte in die Nut 14.
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Ferner ist in 4a die Freigabestellung dargestellt, während in 4b die Sperrstellung dargestellt ist. In der Sperrstellung in den beiden oben genannten Fällen rutscht der Sperrzylinder 30, der nur lose in der Aussparung 24 liegt in die Nut 14, wenn sich der Deckelkörper 10 in der die Öffnung verschließenden Stellung befindet. Liegt der Sperrzylinder 30 in der Nut 14 und wird eine Kraft auf den Deckelkörper 10 aufgebracht, um diesen in die die Öffnung freigebende Stellung zu bewegen, klemmt der Sperrzylinder 30 zwischen dem Anschlag 26 und der Wand 15 der Nut 14, so dass ein Verschwenken des Deckelkörpers 10 über die in 4b dargestellte Stellung hinaus nicht möglich ist. Entfällt der Impuls oder die Gewichtskraft auf den Sperrzylinder 30 kehrt sich um (das Fahrzeug steht wieder auf seinen Rädern), so ermöglicht die Schrägfläche 16 durch leichtes Bewegen des Deckelkörpers 10 in die Öffnung vollständig verschließende Stellung eine Rückführung des Sperrzylinders 30 in die Aussparung 24, so dass der Deckelkörper 10 wieder in die die Öffnung freigebende Stellung verschwenkbar ist. D. h. die Überschlagssicherung der vorliegenden Erfindung ist reversibel und wird automatisch in die Freigabestellung zurückgestellt, wenn die entsprechenden Bedingungen gegeben sind.
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Dadurch, dass die Aussparung 24 und die Nut 14 in der Stellung des Deckelkörpers 10, in der die Öffnung verschlossen ist, fluchten, ist eine Bewegung des Sperrzylinders 30 in die Sperrstellung möglich. Befindet sich der Deckelkörper 10 jedoch in einer nicht dargestellten die Öffnung teilweise oder vollständig freigebenden Position, so ist eine Bewegung des Sperrzylinders 30 nicht möglicht. Vielmehr würde dieser dann gegen die Gleitfläche 13 drücken. Ein Sperren würde dann nicht erfolgen.
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Durch die oben erwähnte Ausgestaltung ist es neben dem einfachen Aufbau darüber hinaus erzielbar, dass sich die Überschlagssicherung selbst in die Freigabestellung zurückführt, wenn es die Situation erlaubt (Wegfall des Impulses oder nach einem Überschlag, wenn das Fahrzeug wieder auf seinen Rädern steht). Darüber hinaus wird eine Verriegelung nur dann erzielt, wenn sich der Deckelkörper 10 tatsächlich in der die Öffnung verschließenden Stellung befindet. Ferner wird eine Wirkungsweise der Überschlagsrichtung in Z- und X-Richtung gewährleistet.
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Es versteht sich, dass die obige beispielhafte Ausführungsform nur eine Möglichkeit ist, die vorliegende Erfindung auszuführen und dass dem Fachmann verschiedenartige Modifikationen angesichts der obigen Beschreibung ersichtlich sind. Beispielsweise ist es auch denkbar, dass die erste Scharnierhälfte 12 und die zweite Scharnierhälfte 22 nicht aufeinander gleiten, sondern ineinander gleiten, wobei die erste Scharnierhälfte 12 in der zweiten Scharnierhälfte 22 gleiten bzw. in dieser zwangsgeführt sein könnten oder umgekehrt. In diesem Fall würde der Sperrzylinder 30 statt in eine Nut 14 in den Führungsweg der jeweils anderen Scharnierhälfte bewegt, um die Sperrstellung zu bewirken. Dadurch wäre die Führungsbahn versperrt und ein Bewegen der entsprechenden Scharnierhälfte entlang dieser Führungsbahn wäre verhindert, so dass die Bewegung der Scharnierhälften relativ zueinander blockiert ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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