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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verschlussanordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die Verschlussanordnung kann in Kraftfahrzeugen, Luft- oder Wasserfahrzeugen zum Einsatz kommen. Besonders bevorzugt ist jedoch der Einsatz in Kraftfahrzeugen.
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Stand der Technik
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Mit einem Deckel verschließbare Staufächer werden z. B. im Bereich der Mittelkonsole eines Fahrzeugs vorgesehen. Verbreitet werden die Deckel zum Verschließen der Öffnung des Staufachs mit einem Verriegelungselement versehen. Insbesondere bei Cabrios bietet dies den Vorteil, dass bei geöffnetem Fahrzeug der Inhalt des Staufachs vor einem unbefugten Zugriff geschützt ist. Meistens sind die Deckel gelenkig angebracht, so dass sie aufgeschwenkt werden können. Verbreitet werden die Deckel, die an einer ersten Seite gelenkig angebracht sind, an ihrer zweiten Seite, gegenüber der gelenkigen Lagerung, mit dem Verriegelungselement versehen. Im Bereich sehr hochwertiger Fahrzeuge werden teilweise an den Gelenken elektromechanische Aktoren zum schwenkbaren Anbringen des Deckels vorgesehen, die ein Aufschwenken des Deckels auf Knopfdruck unterstützen.
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Insbesondere im Bereich der Cabrios besteht der Wunsch, das Verriegelungselement von einem Deckel zum Verschließen eines Staufachs automatisiert mit der Zentralverriegelung des Fahrzeugs zu betätigen, da Cabrios häufig mit geöffnetem Verdeck abgestellt werden und es dabei gewünscht ist, dass der Deckel eines Staufachs dann verriegelt ist, ohne dass der Fahrer das Verriegelungselement mit einer gesonderten Betätigung abschließen muss. Bei nicht automatisch sich verriegelnden Deckeln von Staufächern besteht ansonsten die Gefahr, dass ein Verriegeln des verschlossenen Deckels vergessen wird.
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Um Ausfälle zu verhindern, besteht ferner ein Trend in der Fahrzeugindustrie die umfangreiche Elektrik am Fahrzeug einfach zu halten und Biegebeanspruchungen z. B. von Kabelbäumen so gering wie möglich zu halten. Dies lässt sich bei gattungsgemäßen Verriegelungselementen nicht ohne weiteres realisieren, da eine Kabelanbindung der Verriegelungselementseite, die konventionell gegenüber der ersten Seite mit der gelenkigen Anbringung des Deckels oder im Deckel liegt, erforderlich ist.
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Die gattungsbildende
DE 10 2007 031 918 A1 betrifft einen Instrumententräger eines Kraftfahrzeugs mit einem schwenkbar in dem Instrumententräger gelagerten Staukasten. Dabei werden, wenn der Instrumententräger verriegelt ist, Verriegelungskräfte im Inneren des Instrumententrägers abgestützt.
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Darstellung der Erfindung
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verschlussanordnung zum Verschließen einer Öffnung einer Mittelkonsole eines Fahrzeugs mit einem Deckel zum Verschließen der Öffnung, insbesondere eines Staufachs eines Fahrzeugs, zur Verfügung zu stellen, die eine automatisierte Verriegelung des Deckels im geschlossenen Zustand mittels der Zentralverriegelung des Fahrzeugs ermöglicht, gleichzeitig aber den erforderlichen Verkabelungsaufwand möglichst gering hält und eine Biegebeanspruchung von erforderlichen Kabelbäumen weitestgehend vermeidet. Ferner soll eine möglichst geringe Strukturanpassung zur Realisierung der Verschlussanordnung erforderlich sein.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Verschlussanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung.
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Eine erfindungsgemäße Verschlussanordnung zum Verschließen einer Öffnung einer Mittelkonsole eines Fahrzeugs weist einen Deckel zum Verschließen einer Öffnung, insbesondere eines Staufachs eines Fahrzeugs, auf. Eine erfindungsgemäße Verschlussanordnung weist ferner eine Gelenkanordnung auf, an der der Deckel an seiner ersten Deckelseite zwischen einer die Öffnung verschließenden Schließstellung und einer die Öffnung zumindest teilweise freigebenden Offenstellung schwenkbar angebracht ist. Mit Deckelseite ist erfindungsgemäß bei einer eher ebenen Erstreckung des Deckels ein Bereich genannt, der an eine seiner die flächige Erstreckung begrenzenden Seitenkanten angrenzt.
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Ferner ist ein Verriegelungselement zum Verriegeln des Deckels an der ersten Deckelseite in der Schließstellung mit einem Antrieb zum Bewegen des Verriegelungselementes zwischen einer ersten Stellung, in der sich das Verriegelungselement an der ersten Deckelseite nicht im Eingriff mit dem Deckel befindet und dieser schwenkbar und nicht verriegelt ist, und einer zweiten Stellung, bei der sich das Verriegelungselement an der ersten Deckelseite mit dem Deckel in Eingriff befindet und dieser durch das Verriegelungselement verriegelt ist, vorgesehen. Erfindungsgemäß erfolgt somit die schwenkbare Anbringung des Deckels mittels eines Gelenks und die Verriegelung des Deckels mittels eines Verriegelungselements an der gleichen Deckelseite. Eine steuerungstechnische Anbindung eines elektromechanischen Verriegelungselementes in Form einer Verkabelung muss daher nur bis in den Bereich der ersten Deckelseite des Deckels geführt werden, an der der Deckel mittels eines Gelenks schwenkbar angebracht ist. Dadurch ist der Kabelbaum zur elektrischen und steuerungstechnischen Anbindung des Verriegelungselements keiner ständigen Biegebeanspruchung ausgesetzt, was deren Lebensdauer erhöht. Ferner ist dadurch eine besonders kostengünstige Verkabelung des Verriegelungselementes möglich, da kein kostenintensives hochflexibles Kabel notwendig ist. Ferner ist im Bereich der Gelenkanordnung und deren Umgebung ausreichend Platz, um das Verriegelungselement dort vorzusehen. Die aufschwenkende gegenüberliegende Deckelseite kann daher unverändert bleiben. Insbesondere bei Verwendung für einen Deckel im Bereich der Mittelkonsole eines Kraftfahrzeugs, dessen Schwenkachse in Fahrzeugquerrichtung verläuft, kann es von besonderem Vorteil sein den Antrieb zur Bewegung des Verriegelungselements so anzuordnen, dass eine elektrische Anbindung in Fahrzeuglängsrichtung möglich ist. Ferner kann es bevorzugt sein den Antrieb im Bereich eines Bodens des durch die Öffnung zugänglichen Fachs zu platzieren. Dabei wird der Antrieb vorzugsweise fest an einem Gehäuse, das die Mittelkonsole bilden kann, befestigt und die Kontaktierung kann über den zentralen Kabelbaum des Fahrzeugs erfolgen. Für die Bewegung des Verriegelungselements bleibt der Antrieb fest am Gehäuse. Dadurch findet keine Bewegung des Kabels statt. Darüber hinaus muss durch die Anordnung des Antriebs in Fahrzeuglängsrichtung und/oder im Bereich des Bodens der Mittelkonsole bzw. des durch die Öffnung zugänglichen Aufnahmefachs keine komplizierte Verlegung und Biegung des Kabels erfolgen. Darüber hinaus findet keine Bewegung des Kabels statt, so dass hoch flexible Kabel, wie sie beispielsweise bei einer Unterbringung des Verriegelungselements und/oder Antriebs im Deckel selbst notwendig wären, überflüssig sind. Dadurch ergibt sich ein Kostenvorteil bei der Herstellung des Kabelbaums. Ferner ist auch bei einer stationären Unterbringung des Antriebs und des dazugehörigen Kabels mit keinem Kabelbruch zu rechnen.
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Schließlich ist eine Montageerleichterung gegeben, da keine Funktionsprüfung oder ein Dauerlauf für eine Kabelbewegung erforderlich ist.
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Erfindungsgemäß ist der Antrieb des Verriegelungselementes steuerungstechnisch an eine Zentralverriegelung des Fahrzeugs so angebunden, dass er mittels der Zentralverriegelung betätigbar ist. Dadurch kann z. B. realisiert werden, dass das Verriegelungselement immer dann in seine den Deckel verriegelnde Verriegelungsstellung verfahren wird, wenn das Fahrzeug abgeschlossen wird, erfindungsgemäß ist es jedoch ebenso möglich, dass das Verriegelungselement unabhängig vom Schließzustand des Fahrzeugs mittels der Fernbedienung der Zentralverriegelung betätigt wird. Beispielsweise kann es in dem Fall geöffnet werden, wenn die Zentralverriegelung die Verriegelung des Kofferraums freigibt. Ebenso kann es mittels der Zentralverriegelung realisiert sein, dass zwar die Türen des Fahrzeugs mittels der Zentralverriegelung entriegelt werden, der Deckel des Staufachs jedoch separat mittels der Zentralverriegelung zu betätigen, d. h. zu öffnen ist. Dies ist beispielsweise in dem Fall vorteilhaft, wenn im Staufach Dinge untergebracht sind, die nicht für alle Fahrzeuginsassen jederzeit zugänglich sein sollen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Deckel als Teil einer Mittelkonsole des Fahrzeugs ausgeführt. Deckel von Staufächern in Mittelkonsolen öffnen üblicherweise so, dass die in Richtung auf die Vorderseite des Fahrzeugs zeigende Deckelseite aufgeschwenkt wird und die gegenüberliegende Deckelseite gelenkig gehalten wird. Hierbei liegt ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung darin, dass das Verriegelungselement an der ersten Deckelseite, d. h. der Deckelseite eingreift, an der der Deckel von der Gelenkanordnung schwenkbar gehalten wird. Die aufschwenkende, d. h. hier vordere, Deckelseite bleibt dabei frei vom Verriegelungselement. Für die Struktur der Mittelkonsole ergibt sich daraus der Vorteil, dass der Teil der Mittelkonsole, der im Bereich der Deckelseite liegt, die nach oben geschwenkt wird, frei von dem Verriegelungselement und dessen Verkabelung gestaltet werden kann. Damit ergibt sich ein größerer Gestaltungsfreiraum bei der Gestaltung der Mittelkonsole.
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Gemäß der Erfindung ist das Verriegelungselement so an der Mittelkonsole angeordnet, dass bei geschlossenem Deckel und dem Verriegelungselement in seiner Verriegelungsstellung bei gewaltsamem Aufschwenken des Deckels eine Kraft vom Verriegelungselement außerhalb der Gelenkanordnung in die Mittelkonsole eingeleitet wird. Dadurch müssen das Verriegelungselement und die Gelenkanordnung nicht alleine die auftretenden Kräfte, die bei einem gewaltsamen Öffnen, z. B. einem Aufhebeln, des Deckels auftreten, aufnehmen. Stattdessen stützt sich das Verriegelungselement so an der Mittelkonsole ab, dass ein Teil der genannten Kräfte direkt vom Verriegelungselement durch ein Abstützen an der Mittelkonsole in die Mittelkonsole eingeleitet wird. Diese erfindungsgemäße Lösung bietet den Vorteil, dass der Deckel im verriegelten Zustand einen besonders großen Widerstand gegen ein gewaltsames Öffnen bietet. Ferner können die Gelenkanordnung und das Verriegelungselement zur Realisierung einer definierten Widerstandsfähigkeit gegen ein Aufbrechen weniger massiv, d. h. kostengünstiger realisiert werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Verriegelungselement um eine Achse schwenkbar angeordnet, so dass es in den Eingriff mit dem Deckel schwenkbar ist. Die Realisierung der Schwenkbarkeit mittels einer Schwenkachse ermöglicht eine besonders einfache Kinematik des Verriegelungselementes. Zum Verriegeln des Deckels wird das Verriegelungselement einfach aus seiner Ruhestellung in die Verriegelungsstellung um die Achse gedreht. In der Verriegelungsstellung ist das Aufschwenken des Deckels blockiert. Das Schwenken des Verriegelungselements um eine Achse erlaubt eine besonders schnelle und reibungsarme Verstellung des Verriegelungselements. Ferner ist in der verriegelten Stellung ein gewisser Grad an Selbsthemmung gegeben, wenn ein auf das Verriegelungselement wirkender Kraftvektor von der Berührungsstelle am Verriegelungselement durch die Schwenkachse des Verriegelungselementes verläuft. In dem Fall wird von der Kraft, die an der Berührungsstelle auf das Verriegelungselement wirkt, kein Schwenkmoment auf das Verriegelungselement um die Schwenkachse ausgeübt. Dadurch lässt sich das Verriegelungselement in der Verriegelungsstellung mit relativ geringem Aufwand arretieren. Ebenso kann das Verriegelungselement im Sinne der vorliegenden Erfindung als Schieber geradlinig in den Eingriff mit dem Deckel gebracht werden. Dabei lässt sich durch ein Klemmen des verschiebbaren Verriegelungselements bzw. eine Reibung des Verriegelungselements in seiner Führung besonders einfach ein gewisser Grad an Selbsthemmung am Verriegelungselement realisieren.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung greift das Verriegelungselement in ein Anschlagelement am Deckel ein, das das Öffnen des Deckels begrenzt. Besonders bevorzugt ist dieses Anschlagelement der Anschlag der Mittelkonsole. Durch diese Maßnahme wird der konstruktive Aufbau besonders einfach, da keine Zusatzelemente oder Zusatzflächen für das Anschlagelement vorgesehen werden müssen. Ferner kann durch eine Verriegelung über diesen Bereich eine Aufnahme großer Kräfte, wie sie z. B. bei einem gewaltsamen Öffnen des Deckels auftreten, gewährleistet werden.
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Verriegelungselement in Richtung seiner Verriegelungsstellung federnd ausgebildet, so dass es auch mit dem Deckel verrastet, wenn es sich bei geöffnetem Deckel in der Verriegelungsstellung befindet und der Deckel in seine Schließstellung gebracht wird. Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme ist ein Schließen und Verrasten des Deckels durch das Verriegelungselement auch bei geschlossener Zentralverriegelung, d. h. wenn sich das Verriegelungselement in der Verriegelungsstellung befindet, möglich. Beispielsweise kann bei einem Cabrio mit geöffnetem Verdeck das schon mittels der Zentralverriegelung abgeschlossen ist, der noch offen stehende Deckel manuell geschlossen werden, wobei dabei das Verriegelungselement mit dem Deckel verrastet, so dass dieser dann geschlossen bzw. arretiert ist. Bevorzugt wird dabei das Verriegelungselement in seiner Verriegelungsstellung mittels einer Feder gehalten. Am Verriegelungselement ist dazu bevorzugt ferner eine Schräge vorgesehen, die beim Zudrücken des Deckels bei geschlossenem Verriegelungselement das Verriegelungselement aus seiner Schließstellung zurückschiebt und das dann bei geschlossenem Deckel durch die Feder in die Verrastungsstellung gebracht wird. Es ist ebenso im Sinne der Erfindung, dass die Anschrägung am Deckel vorgesehen ist und das Verriegelungselement dadurch beim manuellen Schließen und dem Verriegelungselement in der Schließstellung durch die Anschrägung am Deckel so zurückgeschoben wird, dass der Deckel in die Schließstellung gebracht werden kann, wobei dann das Verriegelungselement in der Verriegelungsstellung verrastet. Das Verriegelungselement verrastet demnach analog einer Federraste, die im Eingriff einfedernd einschnappt und dann gegen Öffnungskräfte am Deckel selbst hemmend den Deckel hält. Bevorzugt führen demnach auch große Öffnungskräfte am Deckel, z. B. durch den Versuch eines gewaltsamen Öffnens des Deckels, nicht zu resultierenden Kräften, die das Verriegelungselement aus der Verriegelungsstellung schieben.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren der Zeichnungen näher erläutert.
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Von den Figuren zeigen:
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1 eine schematische Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Verschlussanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel im Zustand von einem vollständig geöffneten Deckel;
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2 eine schematische Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen Verschlussanordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel von 1 im Zustand bei einem etwas geschlossenem Deckel;
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3 eine schematische Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen Verschlussanordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel von 1 und 2 in einem Zustand von einem weiter geschlossenen Deckel; und
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4 eine schematische Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen Verschlussanordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel von den 1 bis 3 in einem Zustand bei einem geschlossenen Deckel.
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In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
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Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Verschlussanordnung 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel im Zustand von einem vollständig geöffneten Deckel 10. Links oben in 1 ist ein Deckel 10 zum Verschließen einer Öffnung insbesondere eines Staufachs einer Mittelkonsole eines Fahrzeugs ausschnittweise dargestellt. Der Deckel 10 ist schwenkbar mittels einer Gelenkanordnung 15 an der Mittelkonsole eines Fahrzeugs angebracht. Die Seite des Deckels 10, an der die gelenkige Anordnung des Deckels 10 erfolgt, wird im Folgenden als erste Deckelseite 11 bezeichnet. Am Deckel 10 ist ferner ein Anschlagelement 16 vorgesehen, dass das Schwenken des Deckels, bei diesem Ausführungsbeispiel um die Drehachse 15, begrenzt. Ferner ist ein sich im Bild horizontal erstreckendes Verriegelungselement 20 zum Verriegeln des Deckels 10 dargestellt. Das Verriegelungselement 20 ist bei diesem Ausführungsbeispiel um eine Achse 24 schwenkbar angeordnet. Ein Antrieb 22 ist dargestellt, der das Verriegelungselement 20 zwischen einer ersten Stellung, in der sich das Verriegelungselement 20 an der ersten Deckelseite 11 nicht in Eingriff mit dem Deckel 10 befindet, wie in 1 dargestellt, und einer zweiten Stellung, bei der sich das Verriegelungselement 20 an der ersten Deckelseite 11 mit dem Deckel 10 in Eingriff befindet und dieser durch das Verriegelungselement 20 verriegelt ist, bewegen kann. Ferner ist das Verriegelungselement 20 federnd ausgebildet, so dass es bei einer Auslenkung in 1 seiner linken Seite nach unten, d. h. einem Schwenken um seine Achse 24 gegen den Uhrzeigersinn federvorgespannt ist und beim Beenden der Auslenkkraft in seine Ursprungslage zurück schwenkt. Die Funktionsweise der Verschlussanordnung und insbesondere das Zusammenwirken des Deckels 10 mit dem Verriegelungselement 20 wird in Verbindung mit den 2 bis 4 im Detail beschrieben.
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2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen Verschlussanordnung 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel von 1 im Zustand bei einem etwas geschlossenem Deckel 10. Die in den 2 bis 4 dargestellten Komponenten entsprechen denen der 1. Daher wird im Folgenden für die Beschreibung der 2 bis 4 auf die Beschreibung der 1 aufgebaut und es werden nicht alle Komponenten noch einmal aufgeführt. In 2 befindet sich der Deckel 10 in einer gegenüber 1 weiter geschlossenen Stellung. Dazu wurde der Deckel 10 um seine Drehachse 15 im Uhrzeigersinn geschwenkt. Das Anschlagelement 16 am Deckel 10 kommt dabei in Kontakt mit dem Verriegelungselement 20, ohne dass dieses in dieser Stellung schon ausgelenkt ist.
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3 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen Verschlussanordnung 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel von 1 und 2 in einem Zustand von einem weiter geschlossenen Deckel 10. In 3 ist der Deckel 10 gegenüber der 2 weiter im Uhrzeigersinn um seine Drehachse 15 geschwenkt, so dass die Öffnung des Staufachs weiter verschlossen ist. Durch das Anschlagelement 16 des Deckels 10 ist das Verriegelungselement 20 aus seiner ursprünglichen Lage gegen seine Federvorspannung durch Drehung um seine Achse 24 entgegen dem Uhrzeigersinn ausgelenkt.
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4 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen Verschlussanordnung 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel von den 1 bis 3 in einem Zustand bei einem geschlossenen Deckel 10. In 4 nimmt der Deckel 10 seine im Wesentlichen horizontale Stellung ein, in der die Öffnung des Staufachs im Wesentlichen verschlossen ist. Der Deckel 10 ist in dieser Stellung mit seinem Anschlagelement 16 mit dem Verriegelungselement 20 verrastet. Dazu ist das Verriegelungselement 20 durch seine Federvorspannung nach dem vorbei gleiten des Anschlagelements 16 in seine Verriegelungsstellung zurückgeschwenkt. Ein Öffnen des Deckels 10 ist nun dadurch blockiert, dass das Anschlagelement 16 an seiner Bewegung, im Bild nach rechts, durch das Verriegelungselement 20 gehindert ist. Bei einem Aufschwenken des Deckels 10 gegen den Uhrzeigersinn um seine Drehachse 15 müsste das Anschlagelement 16 im Bild nach rechts gelangen können. Dies ist jedoch durch das Verriegelungselement 20 blockiert. Das Verriegelungselement 20 wird in dieser Stellung durch seinen Antrieb 22 gehalten. Ferner wirken auf das Verriegelungselement 20 nur geringe Auslenkungskräfte zum Auslenken um seine Achse 24, da die Krafteinleitung direkt in Richtung auf seine Schwenkachse 24 zu erfolgt. Der Deckel 10 wird dadurch wirksam an einem „geöffnet- werden” gehindert. Zur Erhöhung des Widerstands gegen ein gewaltsames Öffnen des Deckels 10 liegt das Verriegelungselement 20 auf der Seite seiner Achse 24 in seiner Verriegelungsstellung an der Mittelkonsole 40 an. Dadurch werden die Andrückkräfte des Deckels, insbesondere des Anschlagelements 16 nicht nur durch die Achse 24 aufgenommen, sondern werden außerhalb der Gelenkanordnung 14 in die Mittelkonsole 40 eingeleitet. Dadurch kann der Deckel 10 einen noch wirksameren Aufbruchwiderstand darstellen. Soll der Deckel 10 nun geöffnet werden, so wird der Antrieb 22 des Verriegelungselements 20 betätigt, der das Verriegelungselement 20 um seine Achse 24 gegen den Uhrzeigersinn verschwenkt. Dadurch wird das Anschlagelement 16 wieder freigegeben und der Deckel 10 kann nach oben gegen den Uhrzeigersinn um seine Drehachse 16 in eine Öffnungsstellung geschwenkt werden.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise im Rahmen der Ansprüche modifizierbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verschlussanordnung
- 10
- Deckel
- 11
- Erste Deckelseite
- 14
- Gelenkanordnung
- 15
- Drehachse
- 16
- Anschlagelement
- 20
- Verriegelungselement
- 22
- Antrieb
- 24
- Achse
- 30
- Zentralverriegelung
- 40
- Mittelkonsole
