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Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugtürverschluss, mit zumindest einem Schließ-/Stellelement, und mit einer zugehörigen Puffereinheit aus größtenteils einem Kunststoff-Schaum zur Bewegungs-/Geräuschdämpfung des Schließ-/Stellelementes.
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Die Bewegungs-/Geräuschdämpfung in Kraftfahrzeugtürverschlüssen nimmt aktuell und in der Zukunft einen immer größeren Raum ein. Dies ist letztlich der Tatsache geschuldet, dass die Kraftfahrzeuge sowohl im Hinblick auf die Innengeräusche als auch auf die Außengeräusche immer leiser werden, so dass zunehmend Geräusche in den Vordergrund treten, die in der Vergangenheit durch beispielsweise Motorgeräusche überdeckt wurden. Außerdem werden Zusatzfunktionen gefordert, wie beispielsweise ein Überhub eines obligatorischen Gesperres als Bestandteil des Kraftfahrzeugtürverschlusses. Durch einen solchen Überhub wird regelmäßig sichergestellt, dass die Sperrklinke einwandfrei mit der Drehfalle wechselwirken kann.
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Im Stand der Technik nach der
DE 10 2005 007 433 A1 wird ein Kraftfahrzeugtürverschluss beschrieben, welcher mit einem Endanschlag für das Gesperre zur Begrenzung des Überhubs der Drehfalle beim Schließen des Gesperres ausgerüstet ist. Dem Endanschlag ist ein Bremskeil zum geräuschmindernden Abbremsen der Drehfalle im Überhubbereich zugeordnet. Hierbei läuft die Drehfalle auf den Endanschlag auf. Der Bremskeil selbst ist aus einem geräuschmindernden Werkstoff, z. B. aus Kunststoff, hergestellt. Bei solchen Kunststoffanschlägen besteht gleichwohl die Gefahr, dass ein sogenannter ”Öffnungsknall” entsteht.
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Dieser Öffnungsknall resultiert im Kern daraus, dass der Überhubpuffer bzw. der Bremskeil im zuvor beschriebenen Fall die Drehfalle zumindest geringfügig verspannt. Sobald die Drehfalle geöffnet wird, löst sich diese Verspannung unter Erzeugung des zuvor bereits angesprochenen Öffnungsknalls. Jedenfalls treten gegebenenfalls unerwünschte Geräusche auf, die als störend betrachtet werden.
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Der weitere einschlägige Stand der Technik nach der
DE 10 2010 012 896 A1 befasst sich mit einem Einlaufpuffer für Kraftfahrzeugtürschlösser. Der Einlaufpuffer ist aus einem 2-Komponentenkunststoff hergestellt, beispielsweise in der Kombination Polyurethan und Polyoxymethylen. Dadurch sollen Stöße beim Einlaufen oder Einführen des Schlosshalters im Wesentlichen ausgeschlossen werden.
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Die schließlich noch zu nennende
EP 2 154 317 A2 befasst sich mit einem Bewegungsdämpfer, der wenigstens teilweise mit einem geschwindigkeitsabhängigen Material gefüllt ist, das einen Übergang zwischen einem flüssigen und festen Zustand vollführt. Eine derartige Ausführungsform ist relativ komplex und kostenaufwendig. Das gilt größtenteils auch für die zuvor beschriebenen Puffereinheiten, die spezielle Kunststofffertigungsvorgänge erfordern. Das ist in Anbetracht des enormen Kostendruckes zunehmend nachteilig. Hier will die Erfindung insgesamt Abhilfe schaffen.
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Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, einen derartigen Kraftfahrzeugtürverschluss so weiterzuentwickeln, dass die Herstellungskosten gering sind und möglichst Synergieeffekte genutzt werden.
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Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist im Rahmen der Erfindung ein gattungsgemäßer Kraftfahrzeugtürverschluss dadurch gekennzeichnet, dass die Puffereinheit wenigstens zweiteilig mit einem vom Schließ-/Stellelement beaufschlagten Kolben und einem mit dem Kolben wechselwirkenden Schaumkörper ausgebildet ist.
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Im Rahmen der Erfindung kommt also zunächst einmal eine zweiteilige Puffereinheit zum Einsatz. Diese setzt sich aus dem Kolben und dem Schaumkörper zusammen. Der Kolben wird von dem Schließ-/Stellelement als Bestandteil des Kraftfahrzeugtürverschlusses mittelbar oder unmittelbar beaufschlagt. Als Folge hiervon führt der Kolben typischerweise eine Linearbewegung in seiner Längserstreckung aus. Diese Linearbewegung des Kolbens wird mit Hilfe des Schaumkörpers gedämpft, mit dem der Kolben wechselwirkt.
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Ein besonderer Synergieeffekt wird im Rahmen der Erfindung für den Fall beobachtet, dass der Schaumkörper und zumindest eine Dichtung materialeinheitlich ausgebildet sind oder werden. Das heißt, die Erfindung geht in diesem Kontext von der Tatsache aus, dass Kraftfahrzeugtürverschlüsse unter anderem mit wenigstens einer Dichtung ausgerüstet werden, die – wie der Schaumkörper – aus einem Kunststoffschaum hergestellt sind. Dadurch, dass einerseits der Schaumkörper und andererseits die wenigstens eine Dichtung materialeinheitlich ausgebildet werden, lassen sich Schaumkörper und Dichtung gleichsam gemeinsam bzw. in einem übereinstimmenden Herstellungsprozess produzieren und im oder am Kraftfahrzeugtürverschluss anbringen. Auf diese Weise werden separate Herstellungsschritte für die Puffereinheit vermieden und auch unterschiedliche Materialien. Vielmehr werden der Schaumkörper für die Puffereinheit einerseits und die zumindest eine Dichtung im oder am Kraftfahrzeugtürverschluss andererseits aus ein und demselben Material und meistens auch im Zuge ein und desselben Herstellungsvorganges produziert.
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Die Herstellung von Dichtungen aus Kunststoffschaum bei Kraftfahrzeugen ist in diesem Kontext wohl bekannt, wozu auf die
DE 10 2007 018 792 B4 hingewiesen sei. An dieser Stelle kommt eine Hohlkammerdichtung zum Einsatz, die mit einer aufschäumenden Masse gefüllt wird. Bei der aufschäumenden Masse kann es sich um einen Einkomponenten-Schaumstoff oder einen Zweikomponenten-Schaumstoff handeln. Diese lassen sich beispielsweise auf Polyurethan-Basis herstellen.
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Im Rahmen der Erfindung kann der Schaumkörper und ebenso die wenigstens eine Dichtung ebenfalls als Einkomponenten-Schaumstoff oder auch als Zweikomponenten-Schaumstoff auf Polyurethan-Basis hergestellt sein. Dabei kommt meistens ein Gehäuse zum Einsatz, welches den Kolben und den Schaumkörper in seinem Innern aufnimmt. Dabei ist die Auslegung regelmäßig so getroffen, dass der Kolben das Gehäuse an einer offenen Seite verschließt. Außerdem arbeitet der Kolben auf den Schaumkörper regelmäßig derart, dass der Kolben den Schaumkörper nach Maßgabe einer Bewegung des Schließ-/Stellelementes komprimiert/entlastet.
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Die Kompression des Schaumkörpers korrespondiert dazu, dass der Kolben einen Druck auf den Schaumkörper ausübt. Demgegenüber korrespondiert die Gegenbewegung des Kolbens zu einer Entlastung des Schaumkörpers. Da ein solcher Schaumkörper im Allgemeinen über ein bestimmtes Relaxationsverhalten verfügt, kommt es im Rahmen der Erfindung hierdurch ausdrücklich nicht zu dem bereits angesprochenen ”Öffnungsknall”. Das heißt, im Falle der Entlastung des Schaumkörpers bei dessen Relaxation nach vorheriger Kompression findet diese Relaxation relativ langsam bzw. auf großen Zeitskalen statt, so dass auf den Kolben und folglich auch das Schließ-/Stellelement keine übermäßigen oder schlagartig ansteigenden Kräfte ausgeübt werden. Vielmehr ist mit einer über die Zeit langsam ansteigenden Kraftkurve zu rechnen.
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Wie bereits erläutert, korrespondiert eine erste Alternative der Erfindung dazu, dass der Kolben den Schaumkörper nach Maßgabe der Bewegung des Schließ-/Stellelementes komprimiert/entlastet. Eine weitere zweite Variante sieht so aus, dass der Kolben bei seiner Beaufschlagung am Schaumkörper entlanggleitet. In diesem Fall wird bewusst eine Reibung zwischen Kolben und Schaumkörper für die Bewegungs-/Geräuschdämpfung genutzt. Je nachdem, wie viel seitliche Kraft von dem Schaumkörper auf den Kolben beim Entlanggleiten an dem Schaumkörper ausgeübt wird, kann die Reibungskraft und damit auch die Bewegungs-/Geräuschdämpfung in diesem Fall variiert werden.
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Eine weitere Variationsmöglichkeit besteht für den Fall, dass der Schaumkörper und/oder das Gehäuse wenigstens ein eingeschlossenes Luftpolster aufweisen. In diesem Fall fungiert das wenigstens eine Luftpolster zusätzlich als Bewegungs-/Geräuschdämpfungsmittel. Dadurch lässt sich der Schaumkörper insgesamt hinsichtlich seiner Dämpfungs- und/oder Reibungswirkung variabel auslegen.
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Tatsächlich kann die Dämpfungs- und/oder Reibungswirkung des Schaumkörpers herstellungsseitig und/oder durch ein- oder aufgebrachte Zusatzmittel eingestellt werden. Bei den fraglichen Zusatzmitteln mag es sich um Luftblasen oder auch Festkörperpartikel handeln, die die Dämpfungs- und/oder Reibungswirkung des Schaumkörpers variieren.
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Wie zuvor bereits erläutert, kann es sich bei dem Schaum um einen Einkomponenten-Schaumstoff oder auch einen Zweikomponenten-Schaumstoff sowie Kombinationen handeln. Die Schaumstoffe sind regelmäßig auf Polyurethan-Basis hergestellt. Außerdem mag der Schaumkörper beispielsweise über eine Shore-Härte von ca. 40 bis 60 Shore A verfügen. Dabei ist die Auslegung meistens so getroffen, dass der Schaum darüber hinaus temperaturaushärtend ausgelegt ist, so dass durch entsprechende Temperaturbeaufschlagung oder allgemein Umgebungstemperatur der gewünschte Aushärtungsvorgang stattfindet.
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Im Ergebnis wird ein Kraftfahrzeugtürverschluss zur Verfügung gestellt, der mit einer speziellen Bewegungs-/Geräuschdämpfung für ein oder mehrere Schließ-/Stellelemente ausgerüstet ist. Bei den Schließ-/Stellelementen handelt es sich nicht einschränkend um das Gesperre bzw. Bestandteile desselben. Grundsätzlich kann die Puffereinheit aber auch bei einem Betätigungshebelwerk, einem Verriegelungshebelwerk etc. zum Einsatz kommen. Dabei greift die Erfindung regelmäßig auf eine zweiteilige Puffereinheit derart zurück, dass das hinsichtlich seiner Geräuschentwicklung bzw. Bewegung zu dämpfende Schließ-/Stellelement einen Kolben mittelbar oder unmittelbar beaufschlagt.
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Infolge der Beaufschlagung des Kolbens mit Hilfe des Schließ-/Stellelementes wird dessen Bewegung und auch Geräuschentwicklung gedämpft. Denn der Kolben wechselwirkt mit dem Schaumkörper. Dabei wird der Schaumkörper entweder komprimiert/entlastet oder übt durch den am Schaumkörper entlanggleitenden Kolben entsprechende Reibungskräfte aus.
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Das alles gelingt unter Berücksichtung eines besonders einfachen und kostengünstigen Aufbaus. Denn die Erfindung macht sich den Umstand zu Nutze, dass typischerweise eine oder mehrere Dichtungen bei einem solchen Kraftfahrzeugtürverschluss ebenfalls aus Kunststoffschaum hergestellt werden. Dadurch lassen sich der Schaumkörper einerseits und die zumindest eine Dichtung andererseits materialeinheitlich ausbilden. Außerdem besteht hierdurch die weitere Möglichkeit, die Herstellung der Dichtung und diejenige des Schaumkörpers für die erfindungsgemäße Puffereinheit in einem Zug durchzuführen. Dadurch werden besondere Synergieeffekte erreicht und insgesamt die Herstellungs- und Montagekosten gegenüber bisherigen Vorgehensweisen verringert. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
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1 einen erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugtürverschluss reduziert auf die für die Erfindung wesentlichen Bauteile und
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2 und 3 zwei unterschiedliche Varianten der an dieser Stelle eingesetzten Puffereinheit.
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In den Figuren ist ein Kraftfahrzeugtürverschluss dargestellt. Der Kraftfahrzeugtürverschluss verfügt über wenigstens ein Schließ-/Stellelement 1. Bei dem Schließ-/Stellelement 1 handelt es sich vorliegend und nicht einschränkend um eine Drehfalle 1. Mit der Drehfalle 1 wechselwirkt eine Sperrklinke 2 in üblicher Art und Weise und bildet insgesamt ein Gesperre 1, 2. Das heißt, die Drehfalle 1 ist in der Lage, einen nicht ausdrücklich dargestellten Schließbolzen zu fangen und in geschlossener Position festzuhalten. Hierzu korrespondiert die in der 1 dargestellte Hauptrastposition.
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Damit die in der 1 gezeigte Hauptrastposition des Gesperres 1, 2 einwandfrei eingenommen und beibehalten werden kann, lässt sich die Drehfalle 1 im Ausführungsbeispiel in einen Überhubbereich Ü überführen. Dieser Überhubbereich Ü korrespondiert dazu, dass die Drehfalle 1 im gezeigten Beispielfall bei ihrer Schließbewegung um eine zugehörige Drehachse 3 eine Bewegung im angedeuteten Uhrzeigersinn vollführt, die die Drehfalle 1 bis jenseits der Hauptrastposition nach der 1 verschwenkt. Um diese Bewegung in den Überhubbereich Ü zu dämpfen, ist eine zugehörige Puffereinheit 4, 5, 6 vorgesehen, die in der 1 angedeutet ist und im Detail in den 2 und 3 dargestellt wird.
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Die Puffereinheit 4, 5, 6 ist aus größtenteils einem Kunststoffschaum zur Bewegungs-/Geräuschdämpfung des Schließ-/Stellelementes 1 hergestellt. Zu diesem Zweck verfügt die Puffereinheit 4, 5, 6 über wenigstens zwei Teile. Erfindungsgemäß setzt sich die Puffereinheit 4, 5, 6 aus einem vom Schließ-/Stellelement 1 beaufschlagten Kolben 4 einerseits und einem mit dem Kolben 4 wechselwirkenden Schaumkörper 5, 6 andererseits zusammen. Im Rahmen des Ausführungsbeispiels sind zusätzlich noch ein oder mehrere Luftpolster 6 realisiert. Die fraglichen Luftpolster 6 werden vom Schaumkörper 5, 6 umschlossen.
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Der Schaumkörper 5, 6 und eine Dichtung an einem nicht dargestellten Gehäuse respektive einem Schlosskasten des Kraftfahrzeugtürverschlusses werden im Regelfall materialeinheitlich hergestellt. Dabei kommt typischerweise ein Einkomponenten-Schaumstoff oder auch ein Zweikomponenten-Schaumstoff zum Einsatz. Der fragliche Schaumstoff ist temperaturaushärtend ausgelegt und mag bei Umgebungstemperaturen aushärten. Dadurch können die Dichtung einerseits und der Schaumkörper 5, 6 andererseits als Bestandteil der erfindungsgemäßen Puffereinheit 4, 5, 6 zusammen und in einem Zug hergestellt werden, was den montage- und herstellungsbedingten Aufwand enorm verringert. Außerdem sind die Dichtung und der Schaumkörper 5, 6 materialeinheitlich ausgelegt.
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Für die Bewegungs-/Geräuschdämpfung des Schließ-/Stellelementes 1 stehen erfindungsgemäß zwei verschiedene Varianten zur Auswahl. So ist beiden Varianten zunächst einmal gemein, dass der Kolben 4 und der Schaumkörper 5 bzw. 5, 6 in einem gemeinsamen Gehäuse 7 angeordnet werden. Bei dem Gehäuse 7 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um einen Kanal respektive ein kanalartiges Gebilde mit wenigstens einer Öffnung respektive wenigstens einer offenen Seite 8.
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Im Rahmen der Variante nach der 2 verschließt der Kolben 4 die fragliche Öffnung bzw. offene Seite 8 des Gehäuses 7. Dadurch wird das zwischen dem Schaumkörper 5 und dem Gehäuse 7 eingeschlossene Luftpolster 6 verschlossen und kann komprimiert und entlastet werden, wenn der Kolben 4 von dem Schließ-/Stellelement 1 entsprechend beaufschlagt wird.
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Tatsächlich vollführt der Kolben 4 eine überwiegend lineare Bewegung in seiner Längserstreckung, die in den 2 und 3 jeweils durch einen Doppelpfeil angedeutet ist. Dadurch kommt es zu einer Kompression/Entlastung des Schaumkörpers 5 bzw. des Schaumkörpers 5, 6 wenn man das Luftpolster 6 als Bestandteil des Schaumkörpers 5 betrachtet. Dadurch lässt sich eine unterschiedliche Dämpfungswirkung realisieren, die zunächst auf eine Kompression des Luftpolsters 6 und dann eine anschließende Kompression des Schaumkörpers 5 zurückzuführen ist bzw. zurückzuführen sein mag. So wird bei der Variante nach der 2 vorgegangen.
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Die weitere zweite Möglichkeit entsprechend der Variante nach 3 zeichnet sich dadurch aus, dass nicht der Kolben 4 den Schaumkörper 5 bzw. 5, 6 nach Maßgabe einer Bewegung des Schließ-/Stellelementes 1 komprimiert/entlastet, wie dies die 2 darstellt. Vielmehr wird bei der Variante nach der 3 so vorgegangen, dass der Kolben 4 bei seiner Beaufschlagung bzw. einer Bewegung des Schließ-/Stellelementes 1 am Schaumkörper 5, 6 entlanggleitet. Das heißt, die Variante nach der 3 nutzt bewusst eine Reibung zwischen dem Kolben 4 und dem Schaumkörper 5 bzw. 5, 6.
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Dabei lässt sich der Schaumkörper 5 bzw. 5, 6 generell hinsichtlich seiner Dämpfungs- und/oder Reibungswirkung variabel auslegen. Das gelingt letztlich in der Weise, dass mit Hilfe des Herstellungsvorganges sowie gegebenenfalls durch eingebrachte oder aufgebrachte Zusatzmittel die Härte bzw. Shore-A-Härte des Schaumkörpers 5, 6 variiert wird. Tatsächlich lässt sich die Shore-A-Härte des Schaumkörpers 5, 6 in einem weiten Bereich variabel einstellen, beispielsweise im Bereich von 20 bis 80 für die Shore-A-Härte. Grundsätzlich sind sogar auch geringere Werte als 20 bis hinunter zu 10 für die Shore-A-Härte denkbar.
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Die Puffereinheit 4, 5, 6 nach der Erfindung wird im Beispielfall der 1 als Überhubpuffer 4, 5, 6 der Drehfalle 1 eingesetzt. Ein solcher Überhubpuffer 4, 5, 6 ist mit dem besonderen Vorteil verbunden, dass der verwendete Schaumkörper 5 bzw. 5, 6 ein ausgeprägtes Relaxationsverhalten aufweist. Das heißt, der Schaumkörper 5, 6 verformt sich bei einer Kompression mit Hilfe des Kolbens 4 quasi statisch und braucht eine erhebliche Zeitspanne, typischerweise bis zu einer Sekunde und mehr, um seine ursprüngliche Gestalt nach der Entlastung wieder einnehmen zu können. Dieses spezifische Relaxationsverhalten wird im Rahmen der Erfindung bei dem beschriebenen Einsatzzweck als Überhubpuffer 4, 5, 6 dahingehend genutzt, dass die am Überhubpuffer 4, 5, 6 anliegende Drehfalle 1 beim Öffnungsvorgang des zugehörigen Gesperres 1, 2 problemlos von der betreffenden Puffereinheit 4, 5, 6 freikommt.
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Das heißt, der Öffnungsvorgang der Drehfalle 1 und die damit verbundene Geschwindigkeit der Drehfalle 1 im Gegenuhrzeigersinn ist um ein Vielfaches größer als die Relaxationsgeschwindigkeit der Puffereinheit 4, 5, 6. Dadurch kommt die Drehfalle 1 bei dem beschriebenen Öffnungsvorgang unmittelbar von der Puffereinheit 4, 5, 6 frei, die als Folge hiervon die Drehfalle 1 nicht (mehr) mit Kraft beaufschlagt oder eine allenfalls geringe Kraft ausübt. Dadurch lässt sich die Drehfalle 1 nahezu geräuschlos öffnen und kommt es an dieser Stelle nicht zu dem im Stand der Technik beobachteten ”Öffnungsknall”.
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Hinzu kommt, dass der Schaumkörper 5, 6 hinsichtlich seiner Dämpfungs- und/oder Reibungswirkung variabel eingestellt werden kann. Diese Variabilität lässt sich beispielsweise durch ein oder mehrere Luftpolster 6 realisieren. Eine weitere Möglichkeit besteht dahingehend, beispielsweise bei der Variante nach der 3 die Materialstärke d der seitlichen Schicht des Schaumkörpers 5 und damit die Reibungsverhältnisse zwischen dem Schaumkörper 5 bzw. 5, 6 und dem Kolben 4 zu verändern. Dabei ist die Auslegung generell so getroffen, dass die Reibung zwischen dem Kolben 4 einerseits und dem Schaumkörper 5 bzw. 5, 6 andererseits mit zunehmender Materialstärke d ansteigt, und zwar bis hin zu einer Materialstärke d, die eine Bewegung des Kolbens 4 nicht oder praktisch nicht (mehr) zulässt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005007433 A1 [0003]
- DE 102010012896 A1 [0005]
- EP 2154317 A2 [0006]
- DE 102007018792 B4 [0011]
