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SPERRANORDNUNG FÜR EIN STAUFACH EINES KRAFTFAHRZEUGS
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Die Erfindung betrifft eine Sperranordnung für ein Staufach eines Kraftfahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Staufach und einer derartigen Sperranordnung.
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Kraftfahrzeuge weisen häufig eine Vielzahl von Staufächern auf, in denen verschiedenste Dinge untergebracht werden können. Häufig sind solche Staufächer auch noch mit beweglichen Abdeckungen versehen, damit die Staufächer verschlossen und bei Bedarf geöffnet werden können. Insbesondere bei Unfällen ist es wünschenswert, wenn solche Staufächer verschlossen bleiben, sodass in den Staufächern untergebrachte Utensilien nicht durch den Fahrgastraum wirbeln. In unterschiedlichen Ländern gibt es auch Vorschriften, welche festlegen, dass derartige Abdeckungen jeweilige Staufächer im Falle eines Unfalls verschlossen halten müssen.
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Die
DE 41 3 0847 A1 offenbart eine Verschlussklappe für ein Ablagefach im Innenraum eines Kraftfahrzeugs. Die Zuhaltekräfte einer solchen Verschlussklappe reichen nicht aus, um sie auch in einer Unfallsituation, beispielsweise bei einem Überschlag, in ihrer Schließposition zu halten. Es wird eine arretierende Verriegelungseinrichtung vorgesehen, durch welche die Verschlussklappe bei Auftreten einer Beschleunigung geschlossen hält.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine besonders einfache und zuverlässige Lösung bereitzustellen, mittels welcher eine zum Verschließen des Staufachs dienende bewegliche Abdeckung im Bedarfsfall geschlossen gehalten werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine Sperranordnung für ein Staufach eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Sperranordnung für ein Staufach eines Kraftfahrzeugs umfasst eine bewegliche Abdeckung zum Verschließen des Staufachs. Des Weiteren weist die Sperranordnung ein Sperrelement und eine Längsführung auf, mittels welcher das Sperrelement zwischen einer eingefahrenen Freigabestellung, in der es eine Öffnungsbewegung der Abdeckung ermöglicht, und einer ausgefahrenen Sperrstellung in der es die Öffnungsbewegung der Abdeckung sperrt, translatorisch bewegbar geführt ist. Des Weiteren umfasst die erfindungsgemäße Sperranordnung eine Federeinrichtung, welche eine das Sperrelement in der Freigabestellung haltende Federkraft auf das Sperrelement ausübt, die kleiner als eine auf das Sperrelement in Richtung der Sperrstellung wirkende Kraft ist, welche sich bei einer vorgegebenen Beschleunigung des Sperrelements in Richtung der Sperrstellung ergibt.
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Gemäß der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Federeinrichtung mehrere Federelemente aufweist, welche das Sperrelement quer zur Längsführung mit der Federkraft beaufschlagen. Die Federelemente drücken beispielsweise in radialer Richtung auf das Sperrelement, wodurch dieses in der eingefahrenen Freigabestellung gehalten wird, und zwar solange, bis eine auf das Sperrelement in Richtung der Sperrstellung wirkende Beschleunigungskraft, welche sich bei der vorgegebenen Beschleunigung des Sperrelements in Richtung der Sperrstellung ergibt, erreicht wird. Das Sperrelement kann beispielsweise im Wesentlichen einen zylindrischen Querschnitt aufweisen, wobei die Federelemente das Sperrelement beispielsweise von außen in radialer Richtung mit der besagten Federkraft beaufschlagen, so dass das Sperrelement in der eingefahrenen Freigabestellung gehalten wird. Durch das Vorsehen mehrerer Federelemente kann die durch diese aufzubringende Federkraft besonders einfach und exakt eingestellt werden.
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Die Längsführung ist eine Zwangsführung, mittels welcher sichergestellt werden kann, dass sich das Sperrelement nur in einer Richtung translatorisch bewegen kann, nämlich zwischen der eingefahrenen Freigabestellung und der ausgefahrenen Sperrstellung. Die Federeinrichtung ist dabei derart ausgebildet, dass die von ihr auf das Sperrelement ausgeübte Federkraft, welche das Sperrelement in der Freigabestellung hält, kleiner ist, als die Kraft, die auf das Sperrelement bei der vorgegebenen Beschleunigung des Sperrelements in Richtung der Sperrstellung wirkt. Die vorgegebene Beschleunigung ist als ein konkreter Schwellenwert zu verstehen, welcher für eine Beschleunigung des Sperrelements entlang der Längsführung festgelegt ist. Die sich aus der Masse des Sperrelements und der auf das Sperrelement in Richtung der Sperrstellung wirkenden Beschleunigung ergebende Kraft ist bei der vorgegebenen Beschleunigung des Sperrelements in Richtung der Sperrstellung größer als die durch die Federeinrichtung auf das Sperrelement ausgeübte Federkraft, welche dafür sorgt, dass das Sperrelement ansonsten - also solange die vorgegebene Beschleunigung des Sperrelements in Richtung der Sperrstellung nicht erreicht wird - in der Freigabestellung hält.
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Durch Variation der Masse des Sperrelements und der Ausgestaltung der Federeinrichtung kann auf besonders einfache und exakte Weise festgelegt werden, wann das Sperrelement auslöst, sich also aus der eingefahrenen Freigabestellung in die ausgefahrene Sperrstellung bewegt, in der es die Öffnungsbewegung der Abdeckung sperrt. In der ausgefahrenen Sperrstellung ragt das Sperrelement soweit aus der Längsführung heraus oder hat die Längsführung sogar verlassen, sodass durch das Sperrelement eine Öffnungsbewegung der Abdeckung verhindert wird. In der ausgefahrenen Sperrstellung gelangt zumindest ein Teil des Sperrelements derart in Anlage mit der beweglichen Abdeckung, dass diese nicht mehr geöffnet werden kann. Dadurch kann auf zuverlässige Weise, beispielsweise bei einer Kollision des Kraftfahrzeugs, sichergestellt werden, dass die bewegliche Abdeckung das Staufach sicher verschließt, sofern sich die bewegliche Abdeckung beim Ereignen der Kollision in ihrer geschlossenen Stellung befindet.
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Für die erfindungsgemäße Sperranordnung ist es dabei unerheblich, ob es sich bei der beweglichen Abdeckung um eine verschwenkbare oder translatorisch bewegbare Abdeckung handelt. Bei der Abdeckung kann es sich also beispielsweise um eine verschwenkbare Klappe handeln, mittels welcher das besagte Staufach verschlossen werden kann. Alternativ ist es aber auch möglich, dass die Abdeckung beispielsweise entlang einer Führung translatorisch zwischen einer das Staufach verschließenden und einer das Staufach freigebenden Stellung bewegbar ist. Das Staufach kann sich beispielsweise im Bereich einer Mittelkonsole, im Bereich eines Instrumententrägers, im Bereich einer Armlehne oder auch beispielsweise an einer Türinnenseite des Kraftfahrzeugs befinden. Mittels der erfindungsgemäßen Sperranordnung kann unabhängig von der Art des Staufachs und der Art der beweglichen Abdeckung jederzeit zuverlässig sichergestellt werden, dass sich bei Überschreiten der vorgegebenen Beschleunigung das Sperrelement selbstständig bzw. automatisch in die ausgefahrene Sperrstellung bewegt, in der es die Öffnungsbewegung der Abdeckung sperrt. Die Sperranordnung ist also selbstverriegelnd.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Längsführung das Sperrelement in seiner eingefahrenen Freigabestellung zumindest teilweise hülsenartig umschließt. Dadurch kann eine besonders zuverlässige und exakte Längsführung des Sperrelements mittels der Längsführung sichergestellt werden. Beispielsweise kann es sich bei der Längsführung um eine Bohrung in einem fahrzeugseitigen Träger oder Trägerbauteil handeln, in welches das Sperrelement eingelassen ist. Alternativ ist es beispielsweise auch möglich, dass die Längsführung als eine Art separate Hülse ausgebildet ist, welche das Sperrelement in seiner eingefahrenen Freigabestellung zumindest teilweise umschließt. Diese als Hülse ausgebildete Längsführung kann wiederum in eine dafür geeignete fahrzeugseitige Öffnung, beispielsweise in ein Trägerbauteil des Kraftfahrzeugs, eingelassen werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Federeinrichtung ein separates, über ein Längsende des Sperrelements gestülptes Bauteil ist, welches zwischen dem Sperrelement und der Längsführung angeordnet ist. In dem Fall ist die Federeinrichtung schirmartig über das besagte Längsende des Sperrelements gestülpt, wobei bezogen auf eine Richtung quer zur vorgesehenen Bewegungsrichtung des Sperrelements entlang der Längsführung die Federeinrichtung zwischen dem Sperrelement und der Längsführung angeordnet ist. Beispielsweise kann das Sperrelement selbst ein metallisches Bauteil, z.B. ein Gussbauteil sein, wobei die Federeinrichtung beispielsweise ein Spritzgussbauteil sein kann. Durch Spritzguss können auch komplexe Geometrien der Federeinrichtung auf einfache Weise in hohen Stückzahlen realisiert werden, sodass beispielsweise Hinterschnitte und dergleichen zur exakten Einstellung der Haltekraft der Federeinrichtung im Zuge einer Massenproduktion besonders einfach realisiert werden können. Das Sperrelement muss dann nur noch an der Federeinrichtung positioniert werden, indem die Federeinrichtung über das besagte Längsende des Sperrelements gestülpt wird. Die Federeinrichtung und das Sperrelement bilden dann eine Baugruppe, welche wiederum in die Längsführung eingesetzt werden kann, um die besagte Sperranordnung herzustellen.
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Gemäß einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Federeinrichtung als ein Bestandteil der Längsführung ausgebildet ist. Mit anderen Worten bilden in dem Fall die Federeinrichtung und die Längsführung ein und dasselbe Bauteil aus. Durch die Funktionsintegration der Federeinrichtung in die Längsführung kann ein Bauteil bei der Sperranordnung eingespart werden. Beispielsweise ist es möglich, dass die Längsführung mitsamt der darin integrierten Federeinrichtung ebenfalls als Spritzgussbauteil hergestellt wird. Wenn die Längsführung die Federeinrichtung aufweist, also die Längsführung und die Federeinrichtung ein und dasselbe Bauteil sind, kann ein Montageschritt entfallen, nämlich das Einsetzen der Federeinrichtung in die Längsführung. Stattdessen muss nur noch das Sperrelement in die Längsführung eingesetzt werden, wobei in der bestimmungsgemäßen Einbaulage die Federeinrichtung dann automatisch die entsprechende Haltekraft auf das Sperrelement ausübt, sodass dieses sicher in der eingefahrenen Freigabestellung gehalten wird, solange die vorgegebene Beschleunigung nicht auf das Sperrelement wirkt.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Federeinrichtung in der Freigabestellung formschlüssig am Sperrelement oder an der Längsführung anliegt und dadurch das Sperrelement in der Freigabestellung hält. Neben der reinen Beaufschlagung des Sperrelements mit der Federkraft durch die Federeinrichtung ist es vorzugsweise also noch vorgesehen, dass das Sperrelement durch einen Formschluss zwischen der Federeinrichtung und dem Sperrelement oder durch einen Formschluss zwischen der Federeinrichtung und der Längsführung in der Freigabestellung gehalten wird. Dadurch kann sichergestellt werden, dass auch bei üblicherweise im Fahrbetrieb eines Kraftfahrzeugs auftretenden Vibrationen das Sperrelement sicher in seiner Freigabestellung gehalten wird. In dem bevorzugten Fall, dass das Sperrelement sowohl durch die Federkraft als auch durch den Formschluss in der Freigabestellung gehalten wird, ist die vorgegebene Beschleunigung des Sperrelements in Richtung der Sperrstellung so hoch gewählt, dass bei Auftreten oder Überschreiten dieser Beschleunigung die in Summe durch die Federkraft und den Formschluss auf das Sperrelement wirkende Haltekraft überschritten wird, sodass das Sperrelement dann von der eingefahrenen Freigabestellung in die ausgefahrene Sperrstellung bewegt wird.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Längsführung als Bestandteil eines Trägers ausgebildet ist, an welchem die Abdeckung für das Staufach beweglich gelagert ist. Mit anderen Worten kann es also vorgesehen sein, dass die Längsführung ein integraler Bestandteil eines fahrzeugseitigen Trägers ist, an welchem die Abdeckung für das Staufach beweglich gelagert ist. In dem Fall muss nur die Federeinrichtung an dem Sperrelement montiert werden, wonach die durch die Federeinrichtung und das Sperrelement gebildete Baugruppe einfach in die fahrzeugseitig ausgebildete Längsführung eingesetzt werden muss. In dem Fall kann die Längsführung auf besonders einfache Weise im Bedarfsfall zu der zu sperrenden Abdeckung ausgerichtet werden. Denn die Abdeckung ist bei dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung an dem fahrzeugseitigen Träger beweglich gelagert.
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Eine alternative vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Längsführung und das darin eingesetzte sowie mittels der Federeinrichtung in der Freigabestellung gehaltene Sperrelement eine Baugruppe in Form einer Art Buchse bilden, welche in einer Ausnehmung eines Trägers befestigt ist, an welchem die Abdeckung für das Staufach beweglich gelagert ist. Die Längsführung und der besagte Träger sind in dem Fall also zwei separate Bauteile. Fahrzeugseitig muss im Bereich des Trägers lediglich eine Bohrung bzw. eine Öffnung vorgesehen werden, in welche dann die in Form einer Art Buchse ausgebildete Baugruppe eingesetzt wird. Die Längsführung ist vorzugsweise so fest innerhalb der Ausnehmung des Trägers befestigt, dass bei Erreichen oder auch bei Überschreiten der vorgegebenen Beschleunigung sich nur das Sperrelement entlang der Längsführung, aber nicht die Längsführung aus der Ausnehmung des Trägers herausbewegt. Dies wird vorzugsweise dadurch sichergestellt, dass die Längsführung in die Ausnehmung eingepresst, mittels einer Schnappverbindung in der Ausnehmung befestigt oder in die Ausnehmung eingeschraubt ist. Andere Befestigungsarten sind aber auch möglich.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Abdeckung eine Aussparung aufweist, welche in einer das Staufach verschließenden Stellung der Abdeckung gegenüberliegend von dem Sperrelement angeordnet ist. Sobald die Auslösebedingung für das Sperrelement erreicht ist, also zumindest die vorgegebene Beschleunigung auf das Sperrelement in Richtung der Sperrstellung wirkt, gelangt das Sperrelement in die besagte Aussparung der Abdeckung und zwar derart, dass die Abdeckung sich nicht mehr öffnen lässt und das Staufach sicher geschlossen hält. Unabhängig davon, ob die Abdeckung nun die Aussparung aufweist oder nicht, wirken das in der ausgefahrenen Sperrstellung angeordnete Sperrelement und die Abdeckung immer formschlüssig derart zusammen, dass das Sperrelement eine Öffnungsbewegung der Abdeckung zuverlässig verhindert.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst ein Staufach und die erfindungsgemäße Sperranordnung oder eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sperranordnung, wobei das Staufach im Bereich einer Türinnenverkleidung des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich ist es wie vorstehend bereits erwähnt auch möglich, dass das Staufach mitsamt der beweglichen Abdeckung an unterschiedlichsten Positionen im Fahrzeuginnenraum des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Die Sperranordnung ist dabei immer derart im Bereich des Staufachs und der zugehörigen Abdeckung angeordnet, dass das Sperrelement der Sperranordnung die Abdeckung zuverlässig verschließt, also eine Öffnungsbewegung der Abdeckung verhindert, sobald die vorgegebene Beschleunigung des Sperrelements in Richtung der Sperrstellung erreicht oder überschritten wird.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind dabei nicht nur in der angegebenen Kombination sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
- 1 eine schematische Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug, wobei ein Bereich an einer Fahrertür gekennzeichnet ist, in welchem ein Staufach vorgesehen ist;
- 2 eine Perspektivansicht auf das im Bereich der Fahrertür angeordnete Staufach, welches mittels einer verschwenkbaren Abdeckung verschlossen und freigegeben werden kann;
- 3 eine weitere Perspektivansicht, in welcher das im Bereich der Fahrertür angeordnete Staufach dargestellt ist, wobei ein Teil der verschwenkbaren Abdeckung und ein Teil eines Trägers, an welchem die Abdeckung verschwenkbar gelagert ist, in der Darstellung ausgespart worden sind, sodass eine im Träger vorgesehene Längsführung sichtbar ist;
- 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Staufachs und der verschwenkbaren Abdeckung, wobei eine Sperranordnung dargestellt ist, die im Bedarfsfall ein Öffnen der verschwenkbaren Abdeckung verhindern kann;
- 5 eine Seitenansicht auf ein Sperrelement und eine darüber gestülpte Federeinrichtung, welche beide Teil der Sperranordnung sind;
- 6 eine Seitenansicht der Federeinrichtung;
- 7 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Federeinrichtung;
- 8 eine Draufsicht auf die Federeinrichtung;
- 9 eine Seitenansicht des Sperrelements;
- 10 eine Draufsicht auf das Sperrelement;
- 11 eine teiltransparente Seitansicht, in welcher die über das Sperrelement gestülpte Federeinrichtung gezeigt ist, wobei diese mitsamt dem Sperrelement in einer Längsführung, welche ebenfalls Teil der besagten Sperranordnung ist, eingesetzt ist;
- 12 eine teilweise geschnittene Seitenansicht, in welcher das in die Längsführung eingesetzte Sperrelement dargestellt ist;
- 13 eine Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform der Längsführung, in welche das Sperrelement eingesetzt ist;
- 14 eine Seitenansicht der weiteren Ausführungsform der Längsführung, wobei das Sperrelement außerhalb von der Längsführung angeordnet ist; und in
- 15 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der weiteren Ausführungsform der Längsführung, wobei in das Sperrelement in der Längsführung eingesetzt angeordnet ist;
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen worden.
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Ein Kraftfahrzeug 1 ist in einer schematischen Draufsicht in 1 gezeigt. In dieser und in den nachfolgenden Figuren ist mit x die Fahrzeuglängsrichtung, mit y die Fahrzeugquerrichtung und mit z die Fahrzeughochrichtung bezeichnet. In einem Bereich 2 einer Fahrertür 3 des Kraftfahrzeugs 1 ist ein Staufach 4 vorgesehen, welches in 2 in einer Perspektivansicht dargestellt ist.
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Das Staufach 4 kann beispielweise im Bereich 2 einer Türinnenverkleidung des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet sein. Mittels einer verschwenkbaren Abdeckung 5 kann das Staufach 4 freigegeben und verschlossen werden. Die verschwenkbare Abdeckung 5 ist fahrzeugseitig über einen Arm 6 um eine Schwenkachse 7 verschwenkbar an einem Träger 8 gelagert. Der Träger 8 kann beispielsweise Bestandteil der besagten Fahrertür 3 sein.
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In der vorliegenden Darstellung ist die verschwenkbare Abdeckung 5 in ihrer geschlossenen Stellung gezeigt, in der diese das Staufach 4 verschließt. Im Staufach 4 untergebrachte Utensilien können also in dieser Stellung der Abdeckung 5 nicht in den Fahrzeuginnenraum gelangen. Durch Verschwenken der Abdeckung 5 in der mit dem Pfeil 9 gekennzeichneten Richtung kann das Staufach 4 freigegeben werden, sodass ein Fahrzeuginsasse beispielsweise Dinge aus dem Staufach 4 entnehmen oder auch Dinge in das Staufach 4 legen kann. Der Arm 6 weist eine Aussparung in Form einer Öffnung 10 auf, welche Teil einer hier noch nicht bezeichneten Sperranordnung 12 ist, die dazu dient, im Bedarfsfall, beispielsweise bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs 1, sicherzustellen, dass die verschlossene Abdeckung 5 sich nicht öffnet.
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In 3 sind das Staufach 4 und die verschwenkbare Abdeckung 5 in einer weiteren Perspektivansicht gezeigt, wobei ein Teil der verschwenkbaren Abdeckung 5 und des Trägers 8 ausgespart worden sind, sodass der Blick auf eine im Träger 8 vorgesehene Längsführung 11 freigegeben ist.
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In 4 ist das Staufach 4 mitsamt der verschwenkbaren Abdeckung 5 in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht gezeigt. Die einzelnen Elemente der bereits erwähnten Sperranordnung 12 sind in dieser Darstellung gut zu erkennen. Die Sperranordnung 12 umfasst die Abdeckung 5 und ein Sperrelement 13 zum Blockieren einer Öffnungsbewegung der Abdeckung 5. Des Weiteren umfasst die Sperranordnung 12 die bereits erwähnte Längsführung 11, mittels welcher das Sperrelement 13 translatorisch bewegbar geführt ist. Dadurch kann sich das Sperrelement 13 zwischen der hier gezeigten eingefahrenen Freigabestellung und einer hier nicht gezeigten, aus der Längsführung 6 teilweise ausgefahrenen Sperrstellung bewegen. In der eingefahrenen Freigabestellung ermöglicht das Sperrelement 13 eine Öffnungsbewegung, also eine Verschwenkbewegung, der Abdeckung 5. In der hier nicht dargestellten ausgefahrenen Sperrstellung hingegen blockiert das ausgefahrene Sperrelement 13 eine Öffnungsbewegung der Abdeckung 5.
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Des Weiteren umfasst die Sperranordnung 12 noch eine Federeinrichtung 14, welche gemäß der vorliegenden Darstellung von rechts über das Sperrelement 13 gestülpt ist, sodass das Sperrelement 13 bezogen auf seine Haupterstreckungsrichtung teilweise innerhalb von der Federeinrichtung 14 angeordnet ist. Das Sperrelement 13 und die Federeinrichtung 14 sind aneinander fixiert. Die Federeinrichtung 14 übt eine nach radial außen gerichtete Federkraft auf die Längsführung 11 aus. Dadurch wird das Sperrelement 13 in der hier gezeigten Freigabestellung gehalten. Diese Federkraft ist kleiner als eine auf das Sperrelement 13 in Richtung 15 der Sperrstellung wirkende Beschleunigungskraft, welche sich bei einer vorgegebenen Beschleunigung des Sperrelements 13 in der Richtung 15 ergibt.
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Wie zu erkennen, ist das Sperrelement 13 mitsamt der über dieses gestülpten Federeinrichtung 14 mittels der Längsführung 11 in Fahrzeugquerrichtung y zwangsgeführt. Das Sperrelement 13 kann sich also nur in Fahrzeugquerrichtung y bewegen. In der hier gezeigten Freigabestellung ist das Sperrelement 13 mitsamt der Federeinrichtung 14 so weit weg von einer die Öffnung 10 umgebenden Kante 16 entfernt angeordnet, dass die Abdeckung 5 problemlos gemäß der vorliegenden Darstellung entgegen dem Uhrzeigersinn aufgeschwenkt werden kann.
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Kommt es nun beispielweise zu einem Seitenaufprall, wird das Sperrelement 13 in der Richtung 15, also in Fahrzeugquerrichtung y, beschleunigt. Die durch die Federeinrichtung 14 eingestellte Haltekraft, welche dafür sorgt, dass das Sperrelement 13 in der hier gezeigten eingefahrenen Freigabestellung gehalten wird, ist dabei auf einen vorgegebenen Beschleunigungswert in Fahrzeugquerrichtung y eingestellt. Solange dieser Beschleunigungswert nicht erreicht bzw. überschritten wird, hält die Federeinrichtung 14 das Sperrelement 13 in der hier gezeigten eingefahrenen Freigabestellung, weil die Federeinrichtung 14 sich und somit das Sperrelement 13 in radialer Richtung in der Längsführung 11 verspannt.
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Sobald die in Fahrzeugquerrichtung y auftretende Beschleunigung diesen vorgegebenen Beschleunigungswert erreicht bzw. überschreitet, genügt die von der Federeinrichtung 14 ausgeübte Haltekraft nicht mehr aus, um sich selbst mitsamt dem daran befestigten Sperrelement 13 in der hier gezeigten eingefahrenen Freigabestellung zu halten. In Folge dessen bewegt sich das Sperrelement 13 in der Richtung 15 weiter in die Öffnung 10 hinein. Dadurch bewegt sich das Sperrelement 13 in den Eingriffsbereich der Kante 16. Die geschlossene Abdeckung 15 kann dann nicht mehr gemäß der vorliegenden Darstellung gegen den Uhrzeigersinn aufgeschwenkt werden. In der ausgefahrenen Sperrstellung blockiert das Sperrelement 13 also eine Öffnungsbewegung der Abdeckung 5. Bei einem Seitenaufprall des Kraftfahrzeugs 1 kann dadurch sichergestellt werden, dass die verschlossene Abdeckung 5 auch verschlossen bleibt, sodass in dem Staufach 4 angeordnete Utensilien nicht in den Fahrzeuginnenraum gelangen können.
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In 5 ist nur das Sperrelement 13 und die Federeinrichtung 14 in einer Seitenansicht gezeigt. Wie zu erkennen, ist die Federeinrichtung 14 schirmartig über ein nicht näher bezeichnetes Längsende des Sperrelements 13 gestülpt. Hakenförmige Elemente 17 des Sperrelements 13 greifen dabei durch jeweilige Öffnungen 18 der Federeinrichtung 14 hindurch, wodurch die Federeinrichtung 14 am Sperrelement 13 fixiert ist.
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Die Federeinrichtung 14 weist des Weiteren eine Vielzahl von Federelementen 19 auf. Die Federelemente 19 stehen radial nach außen von dem Sperrelement 13 weg. In der bestimmungsgemäßen Einbaulage des Sperrelements 13 und der Federeinrichtung 14 (wie in 4 gezeigt) werden die Federelemente 19 in radialer Richtung an das Sperrelement 13 herangedrückt und bringen dadurch besagte Haltekraft auf, mittels welcher das Sperrelement 13 mitsamt der Federeinrichtung 14 in der Längsführung 11 gehalten wird. Die Federelemente 14 sind in der der an das Sperrelement 13 herangedrückten Stellung vorgespannt und bringen eine Federkraft in radialer Richtung nach außen auf die Längsführung 11 auf. In der bestimmungsgemäßen Einbaulage liegen zudem noch jeweilige radiale Vorsprünge 20 der Federeinrichtung 14 innenseitig an der Längsführung 11 an.
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In 6 ist die Federeinrichtung 14 alleine in einer Seitenansicht gezeigt. Insgesamt weist die Federeinrichtung 14 vier der radialen Vorsprünge 20 auf, mittels welchen die Federeinrichtung 14 innerhalb der Längsführung 11 in radialer Richtung zentriert wird.
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In 7 ist die Federeinrichtung 14 in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht zu erkennen. In dieser Darstellung erkennt man gut einen Hohlraum 21, welcher zum teilweisen Aufnehmen des Sperrelements 13 dient. Ferner ist in der vorliegenden Darstellung noch eine der beiden Öffnungen 18 zu erkennen, durch welche die hakenförmigen Elemente 17 des Sperrelements 13 hindurchtauchen, wodurch die Fixierung des Sperrelements 13 an der Federeinrichtung 14 sichergestellt wird.
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In 8 ist die Federeinrichtung 14 in einer Draufsicht gezeigt. Hier erkennt man, dass die Federeinrichtung 14 acht der Federelemente 19 aufweist, welche bezogen auf die Umfangsrichtung der Federeinrichtung 14 gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Ferner erkennt man in der vorliegenden Darstellung noch gut die vier radialen Vorsprünge 20 und die beiden Öffnungen 18.
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In 9 ist das Sperrelement 13 alleine in einer Seitenansicht gezeigt. Das Sperrelement 13 umfasst zwei Anschläge 22, an welchen sich die Federeinrichtung 14 (wie in 5 zu erkennen) in Längsrichtung des Sperrelements 13 abstützt. Ferner sind in der vorliegenden Darstellung noch die beiden hakenförmigen Elemente 17 gut zu erkennen, welche von einer nicht näher gekennzeichneten Mittelachse des Sperrelements 13 nach außen abstehen. Sobald die Federeinrichtung 14 über die hakenförmigen Elemente 17 gestülpt wird, werden die hakenförmigen Elemente 17 nach radial innen bewegt und schnappen wiederum ein Stück weit nach radial außen, sobald die hakenförmigen Elemente 17 durch die Öffnungen 18 der Federeinrichtung 14 hindurchtauchen. Die hakenförmigen Elemente 17 und die Öffnungen 18 bilden also eine Art Schnappverbindung aus, wodurch das Sperrelement 13 an der Federeinrichtung 14 fixiert wird.
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Des Weiteren weist das Sperrelement 13 zwei zylindrische Bereiche 23, 24 und einen konischen Bereich 25 auf. Durch die Länge des konischen Bereichs 25 und den Grad der Schrägstellung des konischen Bereichs 25 gegenüber dem zylindrischen Bereich 23 kann die Vorspannung der Federelemente 19 der Federeinrichtung 14 eingestellt werden. Dadurch kann die mittels der Federelemente 19 aufgebrachte Haltekraft eingestellt werden. Daneben kann natürlich auch durch die Materialzusammensetzung der Federelemente 19 eingestellt werden, welche Haltekraft die Federeinrichtung 14 auf das Sperrelement 13 ausübt, um dieses in der eingefahrenen Freigabestellung zu halten.
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In 10 ist das Sperrelement 13 in einer Draufsicht gezeigt. Vorliegend ist nochmals gut zu erkennen, wie die beiden hakenförmigen Elemente 17 und die beiden Anschläge 22 angeordnet sind.
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In 11 ist das Sperrelement 13 in seiner bestimmungsgemäßen Einbaulage innerhalb der Längsführung 11 in einer teiltransparenten Seitenansicht gezeigt. Zunächst wird die Federeinrichtung 14 über das Sperrelement 13 gestülpt. Anschließend kann die durch das Sperrelement 13 und Federelement 14 gebildete Baugruppe durch die Austrittsöffnung 26 in die Längsführung 11 eingesetzt werden. Dafür kann beispielsweise ein hier nicht dargestelltes Werkzeug verwendet werden, um die im unbelasteten Zustand radial nach außen abstehenden Federelemente 19 in radialer Richtung an das Sperrelement 13 heranzudrücken, sodass diese durch die Austrittsöffnung 26 in die Längsführung 11 eingeführt werden können.
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In 12 ist das in die Längsführung 11 eingesetzte Sperrelement 13 in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht gezeigt. Die Längsführung 11 weist zumindest zwei unterschiedliche Innendurchmesser auf, sodass ein umlaufender Hinterschnitt 27 gebildet wird. Jeweilige freie Enden 28 der Federelemente 19 sind so geformt, dass diese den umlaufenden Hinterschnitt 27 umgreifen. Die freien Enden 28 der Federelemente 19 liegen also formschlüssig an dem umlaufenden Hinterschnitt 27 der Längsführung 11 an. Dadurch ergibt sich eine leichte Verrastung der Federelemente 19 innerhalb der Längsführung 11. Folglich wird ein ungewolltes Verrutschen des Sperrelements 13 aus der Austrittsöffnung 26 heraus verhindert, welche ansonsten beispielsweise bei im Fahrzeugbetrieb auftretenden Vibrationen die Folge sein könnte.
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Innerhalb der Längsführung 11 ist zudem noch eine Auflage 29 vorgesehen, an welcher eine Stirnseite 30 des Sperrelements 13 anliegt. Die Auflage 29 ist in axialer Richtung dabei derart abgestimmt auf den umlaufenden Hinterschnitt 27 angeordnet, dass die freien Enden 28 der Federelemente 19 den umlaufenden Hinterschnitt 27 formschlüssig umgreifen, wenn das Sperrelement 13 mit seiner Stirnseite 30 an der Auflage 29 aufliegt. Dadurch kann das Sperrelement 13 mitsamt der darüber gestülpten Federeinrichtung 14 auf besonders einfache Weise in der Längsführung 11 positioniert werden. Denn sobald die hier dargestellte eingefahrene Freigabestellung des Sperrelements 13 erreicht wird, verrasten die freien Enden 28 an dem umlaufenden Hinterschnitt 27 und halten das Sperrelement 13 mitsamt der Federeinrichtung 14 in dieser Position fest.
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In 13 ist eine alternative Ausführungsform der Längsführung 11 gezeigt, wobei das Sperrelement 13 in der Längsführung 11 eingesetzt ist. Die Längsführung 11 weist die Federeinrichtung 14 auf. Mit anderen Worten ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Federeinrichtung 14 als ein Bestandteil der Längsführung 11 ausgebildet. Die Federeinrichtung 14 und die Längsführung 11 sind also keine separaten Bauteile. Die Längsführung 11 und das darin eingesetzte sowie mittels der Federeinrichtung 14 in der hier gezeigten Freigabestellung gehaltene Sperrelement 13 bilden eine Baugruppe in Form einer Art Buchse aus, welche in einer Ausnehmung des Trägers 8, also beispielsweise im Bereich 2 einer Türinnenverkleidung eingesetzt werden kann. Die Längsführung 11 kann dafür beispielsweise in die besagte Ausnehmung im Bereich 2 der Türinnenverkleidung eingepresst, mittels einer Schnappverbindung befestigt oder in die Türinnenverkleidung eingeschraubt sein.
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Bezogen auf die Umfangsrichtung sind wiederum mehrere Federelemente 19 gleichmäßig verteilt angeordnet. Zwischen den einzelnen Federelementen 19 sind jeweilige Nuten 31 vorgesehen. Die Breite und die Länge der Nuten 31 bestimmen im Umkehrschluss die Länge und die Breite der einzelnen Federelemente 19. Je nachdem, wie breit und wie lang die Nuten 31 gewählt werden, kann die durch die Federelemente 19 aufgebrachte Federkraft festgelegt werden, welche das Sperrelement 13 in der hier gezeigten eingefahrenen Freigabestellung festhält. Jeweilige freie Enden 28 der einzelnen Federelemente 19 liegen zudem formschlüssig an dem konischen Bereich 25 des Sperrelements 13 an. Dadurch ergibt sich eine Art leichte Verrastung, welche insbesondere bei im Fahrbetrieb auftretenden Vibrationen verhindert, dass das Sperrelement 13 sich aus der Längsführung 11 herausbewegt.
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In 14 ist die in 13 gezeigte Ausführungsform der Längsführung 11 in einer Seitenansicht gezeigt, wobei das Sperrelement 13 außerhalb von der Längsführung 11 angeordnet ist. In der vorliegenden Darstellung sind nochmals gut die beiden zylindrischen Bereiche 23, 24 sowie der konische Bereich 25 des Sperrelements 13 zu erkennen. Mit seiner Stirnseite 30 voraus wird das Sperrelement 13 einfach in axialer Richtung in die Längsführung 11 eingeführt, und zwar so weit, bis die freien Enden 28 der Federelemente 19 den konischen Bereich 25 umschließen und gleichzeitig die Stirnseite 30 des Sperrelements 13 innerhalb der Längsführung 11 an jeweiligen Auflagen 29 anliegt.
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In 15 ist das in die Längsführung 11 eingesetzte Sperrelement 13 in einer Seitenschnittansicht gezeigt. In dieser Darstellung ist gut zu erkennen, dass die Stirnseite 30 des Sperrelements 13 zum einen an den federartigen Auflagen 29 anliegt und gleichzeitig die freien Enden 28 den konischen Bereich 25 des Sperrelements 13 umschließen.
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Die in den 13 bis 15 gezeigte Ausführungsform der Längsführung, welche die Federeinrichtung 14 als integralen Bestandteil aufweist, funktioniert prinzipiell ganz ähnlich wie die im Zusammenhang mit den 4 bis 12 beschriebene Ausführungsform, bei welcher die Längsführung 11 und die Federeinrichtung 14 als separate Bauteile ausgebildet sind. In beiden Fällen üben die Federelemente 19 eine vorgegebene Haltekraft aus, sodass das Sperrelement 13 solange in der eingefahrenen Freigabestellung verbleibt, in der es eine Öffnungsbewegung der Abdeckung 5 ermöglicht, bis eine vorgegebene Beschleunigung in Fahrzeugquerrichtung y auf das Sperrelement 13 einwirkt, bei welcher die dabei auftretende Beschleunigungskraft des Sperrelements 13 die Haltekraft der Federelemente 19 soweit übersteigt, dass das Sperrelement 13 sich selbstständig in seine ausgefahrene Sperrstellung bewegt, in der es die Öffnungsbewegung der Abdeckung 5 blockiert.
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Da die Federeinrichtung 14 in der in den 13 bis 15 gezeigten Ausführungsform allerdings ein Teil der Längsführung 11 ist, stützen sich die Federelemente 19 nicht wie bei der in den 4 bis 12 gezeigten Ausführungsform an der Längsführung 11 ab, um das Sperrelement 13 in der eingefahrenen Freigabestellung zu fixieren. Stattdessen drücken die Federelemente 19 nach radial innen und üben so eine Haltekraft auf das Sperrelement 13 aus. Auch bewegt sich die Federeinrichtung 14 nicht zusammen mit dem Sperrelement 13 in die Sperrstellung. Stattdessen kann sich das Sperrelement 13 auch noch relativ zu den Federelementen 19 aus der Freigabestellung in die Sperrstellung bewegen.
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Die Längsführung 11 kann beispielsweise eine Art Buchse sein, welche in eine Ausnehmung des Trägers 8 eingesetzt werden kann. Im in die Ausnehmung eingesetzten Zustand weisen die Federelemente 19 in radialer Richtung genügend Spiel auf, damit die Federelemente 19 so weit nach außen gebogen werden können, dass sich das Sperrelement 13 aus der Längsführung 11 heraus bewegen kann. Dies kann z.B. dadurch sichergestellt werden, dass die Ausnehmung im Bereich der Federelemente 19 einen größeren Durchmesser aufweist als im rechtlichen Bereich der Längsführung 11. Alternativ kann die Ausnehmung im Träger 8 auch z.B. als eine Art Sackloch ausgebildet und etwas kürzer sein als die Längsführung 11, sodass die Federelemente 19 außerhalb von der Ausnehmung angeordnet sind.
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Unabhängig davon, ob die Federeinrichtung 14 und die Längsführung 11 als integrales Bauteil oder zweitteilig ausgeführt sind, ist die beschriebene Sperranordnung 12 nicht nur auf verschwenkbare Abdeckungen 5 im Bereich 2 von Fahrzeugtüren beschränkt. Stattdessen kann die Sperranordnung 12 zum Freigeben und Sperren unterschiedlichster Abdeckungen, seien es verschwenkbare oder auch translatorisch bewegbare Abdeckungen, im Fahrzeuginnenraum verwendet werden. Mittels der beschriebenen Sperranordnung 12 kann insbesondere bei einem Unfall eines Kraftfahrzeugs 1 sichergestellt werden, dass verschiedenste Abdeckungen, welche zum Verschließen von jeweiligen Staufächern im Fahrzeuginnenraum dienen, auch zuverlässig verschlossen bleiben, sodass in den Staufächern aufgenommene Inhalte nicht in den Fahrzeuginnenraum gelangen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Bereich
- 3
- Fahrertür
- 4
- Staufach
- 5
- verschwenkbare Abdeckung
- 6
- Arm
- 7
- Schwenkachse
- 8
- Träger
- 9
- Richtung
- 10
- Öffnung
- 11
- Längsführung
- 12
- Sperranordnung
- 13
- Sperrelement
- 14
- Federeinrichtung
- 15
- Bewegungsrichtung
- 16
- Kante
- 17
- hakenförmiges Element
- 18
- Öffnung
- 19
- Federelement
- 20
- radialer Vorsprung
- 21
- Hohlraum
- 22
- Anschlag
- 23
- zylindrischer Bereich
- 24
- zylindrischer Bereich
- 25
- konischer Bereich
- 26
- Austrittsöffnung
- 27
- Hinterschnitt
- 28
- freies Ende des Federelements
- 29
- Auflage
- 30
- Stirnseite des Sperrelements
- 31
- Nut
- x
- Fahrzeuglängsrichtung
- y
- Fahrzeugquerrichtung
- z
- Fahrzeughochrichtung
