DE102010008900A1

DE102010008900A1 - Sicherheitsverriegelung für ein zwischen einer geschlossenen und einer geöffneten Stellung schwenkbares Funktionselement in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102010008900A1
Application number: DE102010008900A
Authority: DE
Inventors: Hans-Thies 74235 Schmidt; Peter Dipl.-Ing. 74172 Wehrlin
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2010-02-23
Filing date: 2010-02-23
Publication date: 2011-08-25
Anticipated expiration: 2030-02-24
Also published as: DE102010008900B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsverriegelung für ein zwischen einer geschlossenen und einer geöffneten Stellung schwenkbares Funktionselement (2) in einem Kraftfahrzeug, insbesondere Deckel für ein Behältnis, Ablagefach, Handschuhfach oder dgl., bei dem das Funktionselement (2) mit einem Zahnsegment (4) ausgebildet ist, das mit einem Zahnrad (7) eines Bremsmittels, insbesondere einer Viskobremse zur Dämpfung der Schwenkbewegung des Funktionsmittels (2) kämmt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass – die Sicherheitsverriegelung einen trägheitsgesteuerten Sperrhebel (10) mit einer Sperrklinke (11) umfasst, welcher in einem im Wesentlichen kräftefreien Zustand in einer Neutralstellung gehalten wird, – die Sperrklinke (11) mit einer an die Verzahnung (8) des Zahnrads (7) angepassten Verzahnung (16) derart ausgebildet ist, dass durch die beim Auftreten von Beschleunigungskräften bewirkten Bewegung des Sperrhebels (10) aus der Neutralstellung die Verzahnung (16) der Sperrklinke (11) in die Verzahnung (8) des Zahnrads (7) einrastet und dadurch die Rotation des Zahnrads (7) in einer Drehrichtung (R2) verhindert wird, die der Öffnungsrichtung des Funktionselements (2) entspricht, und – das Ende der Sperrklinke (11) als Sperrklinkenzahn (13) ausgebildet ist und der Sperrhebel (10) um eine Drehachse (14) derart gelagert ist, dass bei einer Zahn-auf-Zahn-Stellung zwischen der Verzahnung (16) der Sperrklinke (11) und dem Zahnrad (7) der Sperrklinkenzahn (13) in die Verzahnung (5) des Zahnsegments (4) des Funktionselements (2) blockierend eingreift.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsverriegelung für ein zwischen einer geschlossenen und einer geöffneten Stellung schwenkbares Funktionselement in einem Kraftfahrzeug, insbesondere Deckel für ein Behältnis, Ablagefach, Handschuhfach oder dgl. gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Solche Ablage- und Staufächer in Kraftfahrzeugen, wie bspw. ein Handschuhfach unterliegen bestimmten Sicherheitsvorschriften, die vorschreiben, dass derartige mit einem Fachdeckel verschließbare Fächer in bestimmten Belastungsfällen sicher verschlossen bleiben und ein Öffnen des jeweiligen Fachdeckels in bestimmten Situationen verhindert wird, um die Sicherheit der Kraftfahrzeuginsassen auch in diesen Situationen zu gewährleisten und kein zusätzliches Gefahrenpotential darzustellen, da bei einem Unfall des Kraftfahrzeuges Beschleunigungen und Trägheitskräfte auftreten können, welche ein Öffnen des Fachdeckels in unerwünschter Weise bewirken.
Zur Lösung dieses Problems sind im Stand der Technik Sicherheitsverriegelungen bekannt, die bei Auftreten von Beschleunigungskräften ein Öffnen des Fachdeckels verhindern, zumindest so lange, wie diese Beschleunigungskräfte auf den Fachdeckel einwirken. Hierzu weisen die Mechaniken trägheitsgesteuerte Masse-Feder-Systeme auf, wie bspw. aus der DE 10 2005 015 559 A1 oder der DE 197 32 980 A1 bekannt ist.
Ferner ist es bspw. aus der DE 197 02 648 C1 bekannt, solche Fachdeckel mittels einer Push-Push-Verriegelung in der geschlossenen Stellung zu halten, die durch kurzes Antippen gelöst wird, so dass sich durch die Kraft eines Federelements der Fachdeckel in die geöffnete Stellung bewegt wird, wobei der Fachdeckel mit einem Bremsmittel, bspw. einer Viskobremse gekoppelt ist, um eine Verlangsamung der Schwenkbewegung zu erzielen. Der Fachdeckel wird gegen die Kraft des Federelements und des Bremsmittels wieder in seine Schließstellung überführt, in der die Push-Push-Verriegelung wieder einrastet. Der Fachdeckel ist zur Kopplung mit dem Bremsmittel mit einem Zahnsegment ausgebildet, das mit einem Zahnrad des Bremsmittels in Eingriff steht.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sicherheitsverriegelung der eingangs genannten Art anzugeben, die möglichst konstruktiv einfach aufgebaut ist und in allen Fällen eine sichere Blockierung der Schwenkbewegung bei hohen Beschleunigungen des Kraftfahrzeugs, bspw. wie sie während eines Unfalles, insbesondere eines Überschlages auftreten können, zu gewährleisten.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Sicherheitsverriegelung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Bei einer solchen Sicherheitsverriegelung für ein zwischen einer geschlossenen und einer geöffneten Stellung schwenkbares Funktionselement in einem Kraftfahrzeug, insbesondere Deckel für ein Behältnis, Ablagefach, Handschuhfach oder dgl., bei dem das Funktionselement mit einem Zahnsegment ausgebildet ist, das mit einem Zahnrad eines Bremsmittels, insbesondere einer Viskobremse zur Dämpfung der Schwenkbewegung des Funktionsmittels kämmt, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass

– die Sicherheitsverriegelung einen trägheitsgesteuerten Sperrhebel mit einer Sperrklinke umfasst, welcher in einem im Wesentlichen kräftefreien Zustand in einer Neutralstellung gehalten wird,
– die Sperrklinke mit einer an die Verzahnung des Zahnrads angepassten Verzahnung derart ausgebildet ist, dass durch die beim Auftreten von Beschleunigungskräften bewirkten Bewegung des Sperrhebels aus der Neutralstellung die Verzahnung der Sperrklinke in die Verzahnung des Zahnrads einrastet und dadurch die Rotation des Zahnrads in einer Drehrichtung verhindert wird, die der Öffnungsrichtung des Funktionselements entspricht, und
– das Ende der Sperrklinke als Sperrklinkenzahn ausgebildet ist und der Sperrhebel um eine Drehachse derart gelagert ist, dass bei einer Zahn-auf-Zahn-Stellung zwischen der Verzahnung der Sperrklinke und dem Zahnrad der Sperrklinkenzahn in die Verzahnung des Zahnsegments des Funktionselements blockierend eingreift.

Mit dieser erfindungsgemäßen Sicherheitsverriegelung ist sichergestellt, dass in allen Stellungen des Zahnrads des Bremsmittels relativ zur Sperrklinke des Sperrhebels eine Blockierung entweder dieses Zahnrads oder des Zahnsegments des Funktionsmittels, also bspw. des Deckels sichergestellt ist. Insbesondere bietet diese erfindungsgemäße Sicherheitsverriegelung für den Fall der Zahn-auf-Zahn-Stellung von Verzahnung der Sperrklinke und dem Zahnrad, dass der Sperrklinkenzahn in die Verzahnung des Zahnsegments des Funktionselements blockierend eingreift. Dies ist besonders dann von Bedeutung, wenn aufgrund einer hohen einwirkenden Beschleunigung auf das Fahrzeug, bspw. einem Überschlag, der Deckel sich schnell öffnet und sich damit auch das Zahnrad des Blockiermittels derart schnell dreht, dass keine Einrastung der Verzahnung der Sperrklinke in die Zähne des Zahnrads erfolgen kann.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Verzahnung der Sperrklinke mit einem Zahn und einer Zahnlücke ausgebildet, so dass dadurch im Regelfall eine leichte und sichere Einrastung des Zahns und der Zahnlücke in die Zähne des Zahnrads des Blockiermittels erfolgen kann.
Besonders vorteilhaft ist es gemäß einer weiteren Weiterbildung der Erfindung, wenn der Sperrhebel aus einem ersten Hebelarmabschnitt und einem gegenüber diesem abgewinkelten zweiten Hebelarmabschnitt ausgebildet ist, wobei das freie Ende des ersten Hebelarmabschnittes um die Drehachse des Sperrhebels drehbar gelagert ist und das freie Ende des zweiten Hebelarmabschnittes mit der Sperrklinke ausgebildet ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die einzige beigefügte 1 ausführlich beschrieben, die eine schematische Schnittdarstellung eines mit einem Deckel 2 verschließbaren Ablagefaches 1 mit einer erfindungsgemäßen Sicherheitsverriegelung zeigt.
Gemäß dieser 1 wird das Ablagefach 1 von einem Funktionselement, hier ein Deckel 2 verschlossen, der über einen rechtwinklig an den Deckel 2 angelenkten Hebelarm 3 mit einem Zahnsegment 4 verbunden ist, das um eine Drehachse 6 drehbar gelagert ist und mit einem Zahnrad 7 eines Bremsmittels (nicht dargestellt), hier bspw. eine Viskobremse kämmt. Dieses Zahnrad 7 ist ebenso um eine Drehachse 9 der Viskobremse gelagert.
In 1 ist der Deckel 2 in einer das Ablagefach verschließenden Stellung gezeigt und wird bspw. mittels einer Push-Push-Verriegelung (in der 1 nicht dargestellt) in dieser geschlossenen Stellung gegen die Kraft einer Öffnungsfeder (nicht dargestellt) gehalten. Bei Betätigung der Push-Push-Verriegelung bewegt sich der Deckel 2 unter der Kraft der Öffnungsfeder aus dieser geschlossenen Stellung in eine offene Stellung, so dass das Ablagefach 1 zugänglich wird. Die Öffnungsbewegung des Deckels 1 wird unter der Wirkung der Viskobremse gedämpft, da die Öffnungsbewegung über das Zahnsegment 4 durch Rotation in eine Drehrichtung R1 auf das Zahnrad 7 der Viskobremse übertragen wird, wodurch dieses Zahnrad 7 in eine Drehrichtung R2 angetrieben wird.
Ferner ist ein Sperrhebel 10 mit einem ersten Hebelarmabschnitt 10a und ein daran sich anschließender, leicht abgebogenen, etwa mit einem Winkel von ca. 45° gegenüber dem ersten Hebelarmabschnitt 10a, ein zweiter Hebelarmabschnitt 10b vorgesehen, wobei das freie Ende des ersten Hebelarmabschnittes 10a um eine parallel zur Drehachse 9 des Zahnrads 7 angeordneten Drehachse 14 drehbar gelagert ist und das freien Ende des zweiten Hebelarmabschnittes 10b eine Sperrklinke 11 aufweist, die gegenüber dem zweiten Hebelarmabschnitt 10b in gleicher Richtung wie der erste Hebelarmabschnitt 10a etwas abgebogen ist.
Die Sperrklinke 11 weist für einen Eingriff in die Verzahnung 8 des Zahnrads 7 der Viskobremse eine hieran angepasste Verzahnung 16 mit einer Zahnlücke 12 und einem Zahn 15 auf. Diese Verzahnung 16 bzw. die Sperrklinke 11 endet mit einem Sperrklinkenzahn 13.
Der Sperrhebel 10 wird, wenn keine Beschleunigung auf ihn einwirkt, in einer Neutralstellung durch die Federkraft eines Federelements (nicht dargestellt) gehalten. Bei Auftreten einer hohen Beschleunigung, die bspw. im Fall eines Unfalls, insbesondere eines Überschlages auftreten kann, wird der Sperrhebel 10 gegen die Federkraft in Richtung des Zahnrads 7 bewegt, wobei gleichzeitig eine Öffnungsbewegung des Deckels 2 beginnt, die in eine Drehbewegung des Zahnsegments 4 in die Drehrichtung R1 umgesetzt wird, wodurch das Zahnrad 7 der Viskobremse ebenfalls in Drehung gemäß der Drehrichtung R2 versetzt wird.
Bei der Bewegung des Sperrhebels 10 in Richtung des Zahnrads 7 rastet die Verzahnung 16 der Sperrklinke 11 mit ihrem Zahn 15 und ihrer Zahnlücke 12 in die Verzahnung 8 des Zahnrads 7 ein, so dass ein Zahn 8 des Zahnrads 7 in die Zahnlücke 12 der Verzahnung 16 der Sperrklinke 11 eingreift. Hierdurch wird eine weitere Drehbewegung des Zahnrads 7 verhindert, so dass dadurch auch die Öffnungsbewegung des Deckels 2 blockiert wird. Damit wird verhindert, dass Gegenstände aufgrund der aufgetretenen Beschleunigung unkontrolliert durch den Fahrgastraum fliegen.
In 1 ist eine Stellung des Rasthebels 10 relativ zum Zahnrad 7 gezeigt, in der es nicht zu einer Zahn-Zahn-Verrastung gekommen ist, sondern zu einer Zahn-auf-Zahn-Stellung, so dass eine Zahnspitze eines Zahns 8 des Zahnrads 7 nicht auf die Zahnlücke 12 der Sperrklinke 11 trifft. Ein solcher Fall kann auftreten, wenn die Zeit zum Einrasten des trägheitsgesteuerten Sperrhebels 10 in die Verzahnung des Zahnrads 7 aufgrund dessen schneller Drehbewegung nicht ausreicht.
In diesem Fall greift das als Sperrklinkenzahn 13 ausgebildete Ende der Sperrklinke 11 in die Verzahnung 5 des Zahnsegments 4 ein, d. h. die Spitze des Sperrklinkenzahns 13 trifft auf eine Zahnlücke zwischen zwei Zähnen 5 des Zahnsegments 4. Hierdurch wird mittels des Sperrklinkenzahns 13 direkt das Zahnsegment 4 blockiert, wodurch auch in diesem Fall die Öffnungsbewegung des Deckels 2 gestoppt wird.
Bezugszeichenliste

1: Ablagefach
2: Deckel für Ablagefach
3: Hebelarm
4: Zahnsegment
5: Verzahnung, Zähne des Zahnsegments 4
6: Drehachse des Zahnsegments 4
7: Zahnrad eines Bremsmittels
8: Verzahnung, Zähne des Zahnrads 7
9: Drehachse des Zahnrads 7
10: Sperrhebel
10a: erster Hebelarmabschnitt des Sperrhebels 10
10b: zweiter Hebelarmabschnitt des Sperrhebels 10
11: Sperrklinke
12: Zahnlücke an der Sperrklinke 11
13: Sperrklinkenzahn
14: Drehachse des Sperrhebels 11
15: Zahn an der Sperrklinke 11
16: Verzahnung an der Sperrklinke 11

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005015559 A1 [0003]
DE 19732980 A1 [0003]
DE 19702648 C1 [0004]

Claims

Sicherheitsverriegelung für ein zwischen einer geschlossenen und einer geöffneten Stellung schwenkbares Funktionselement (2) in einem Kraftfahrzeug, insbesondere Deckel für ein Behältnis, Ablagefach, Handschuhfach oder dgl., bei dem das Funktionselement (2) mit einem Zahnsegment (4) ausgebildet ist, das mit einem Zahnrad (7) eines Bremsmittels, insbesondere einer Viskobremse zur Dämpfung der Schwenkbewegung des Funktionsmittels (2) kämmt, dadurch gekennzeichnet, dass – die Sicherheitsverriegelung einen trägheitsgesteuerten Sperrhebel (10) mit einer Sperrklinke (11) umfasst, welcher in einem im Wesentlichen kräftefreien Zustand in einer Neutralstellung gehalten wird, – die Sperrklinke (11) mit einer an die Verzahnung (8) des Zahnrads (7) angepassten Verzahnung (16) derart ausgebildet ist, dass durch die beim Auftreten von Beschleunigungskräften bewirkten Bewegung des Sperrhebels (10) aus der Neutralstellung die Verzahnung (16) der Sperrklinke (11) in die Verzahnung (8) des Zahnrads (7) einrastet und dadurch die Rotation des Zahnrads (7) in einer Drehrichtung (R2) verhindert wird, die der Öffnungsrichtung des Funktionselements (2) entspricht, und – das Ende der Sperrklinke (11) als Sperrklinkenzahn (13) ausgebildet ist und der Sperrhebel (10) um eine Drehachse (14) derart gelagert ist, dass bei einer Zahn-auf-Zahn-Stellung zwischen der Verzahnung (16) der Sperrklinke (11) und dem Zahnrad (7) der Sperrklinkenzahn (13) in die Verzahnung (5) des Zahnsegments (4) des Funktionselements (2) blockierend eingreift.
Sicherheitsverriegelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (16) der Sperrklinke (11) mit einem Zahn (15) und einer Zahnlücke (12) ausgebildet ist.
Sicherheitsverriegelung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrhebel (10) aus einem ersten Hebelarmabschnitt (10a) und einem gegenüber diesem abgewinkelten zweiten Hebelarmabschnitt (10b) ausgebildet ist, wobei das freie Ende des ersten Hebelarmabschnittes (10a) um die Drehachse (14) drehbar gelagert ist und das freie Ende des zweiten Hebelarmabschnittes (10b) mit der Sperrklinke (11) ausgebildet ist.