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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft ein Schloß mit Magneten zur Verwendung
beim Sichern bzw. Befestigen einer oder mehrerer Verschlußplatten
eines Faches in der geschlossenen Position.
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2. Kurze Beschreibung der verwandten Technik
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In
vielen Anwendungen wird es notwendig, eine Platte in einer geschlossenen
Position relativ zu einer Fachöffnung oder einer anderen
Platte zu sichern. Beispielsweise müssen in der Automobilindustrie
die Platten, die als Verschlüsse für die Fächer im
Inneren des Fahrzeugs dienen, in der geschlossenen Position gesichert
werden, wenn auf das Fach nicht zugegriffen wird. Beispiele solcher
Fächer sind das Handschuhfach des Fahrzeugs und das Fach
in der Mittelkonsole zwischen den Vordersitzen eines Fahrzeugs.
Die Verschlußelemente für solche Fächer
werden jeweils durch Schlösser in der geschlossenen Position
gesichert, um den Inhalt der Fächer zu sichern, während
es einem Benutzer gestattet wird, die Verschlußelemente
wahlweise zu öffnen, um auf den Inhalt der Fächer
zuzugreifen. Viele Schlösser für diesen Zweck
wurden im Stand der Technik vorgeschlagen. Beispiele solcher Schlösser sind
in den
US-Patenten Nr. 5,927,772 und
6,761,278 zu sehen. Keines
der bekannten Schlösser lehrt jedoch das neue und einzigartige
Schloß gemäß der vorliegenden Erfindung,
noch wird es dort angedeutet.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Schloßmechanismus,
der insbesondere für das lösbare Sichern von Doppeltüren
eines Faches in der geschlossenen Position von Vorteil, jedoch nicht
hierauf beschränkt ist. Das Schloß weist zwei
Drehmagnete auf, und jeder Drehmagnet trägt zumindest dazu bei,
eine jeweilige der Türen in der geschlossenen Position
relativ zu dem Fach zu halten, indem ein an der jeweiligen Tür
angebrachter Magneteinsatz magnetisch angezogen wird. Mechanische,
hakenartige, drehbare Sperrklinken, die vorgesehen sind, um sich mit
den Magneten zu drehen, wirken so, daß sie die Türen
in der geschlossenen Position mechanisch sichern bzw. verriegeln.
Das Schloß gemäß der vorliegenden Erfindung
ist insbesondere gut geeignet für eine Verwendung in Anwendungen,
bei denen die beiden Türen miteinander verbunden sind.
In solchen Anwendungen bewegt ein Schließen einer der Türen auch
die andere Tür in die geschlossene Position. Die mechanische
Verbindung zwischen den Türen ist jedoch nicht vollkommen,
und das Schließen der Türen erfolgt nicht immer
gleichzeitig. Häufig bleibt beim Schließen eine
Tür leicht hinter der anderen zurück. Das Schloß gemäß der
vorliegenden Erfindung ist so ausgestaltet, daß es ein
ordnungsgemäßes Sichern der Türen in
der geschlossenen Position bewirkt, selbst wenn eine Tür
hinter der anderen nachläuft. Darüber hinaus ist
das Schloß mit einem Sicherheitsmerkmal versehen, welches
verhindert, daß das Schloß sich öffnet,
wenn das Fahrzeug, in welchem das Schloß installiert ist,
an einer Kollision beteiligt ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die 1–9 sind
Ansichten einer Ausführungsform des Magnetschloßmechanismusses und
seiner Komponenten gemäß der vorliegenden Erfindung
in der verriegelten Position.
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Die 10–11 sind
Ansichten einer Ausführungsform des Magnetschloßmechanismusses
und seiner Komponenten gemäß der vorliegenden
Erfindung, gezeigt nach Auslösen des Entriegelungsprozesses.
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12 ist
eine Ansicht einer Ausführungsform des Magnetschloßmechanismusses
gemäß der vorliegenden Erfindung, welche die Haken
des Schloßmechanismusses zeigt, die während des
Entriegelungsprozesses mit den Türen, die anfangs durch
das Schloß gesichert waren, außer Eingriff kommen.
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Die 13–19 sind
Ansichten einer Ausführungsform des Magnetschloßmechanismusses
und seiner Komponenten gemäß der vorliegenden
Erfindung in der entriegelten Konfiguration.
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20 ist
eine Ansicht einer Ausführungsform des Magnetschloßmechanismusses
gemäß der vorliegenden Erfindung, welche die Haken
des Schloßmechanismusses nach dem Entriegelungsprozeß in
der Ruhe- oder ersten Zwischenposition zeigt.
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Die 21–22 sind
Ansichten einer Ausführungsform des Magnetschloßmechanismusses
und seiner Komponenten gemäß der vorliegenden
Erfindung, welche die Haken des Schloßmechanismusses während
des Verriegelungsprozesses in der zweiten Zwischenposition zeigen.
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23 ist
eine Umgebungsansicht einer Ausführungsform des Magnetschloßmechanismusses
gemäß der vorliegenden Erfindung, welche die Türen
in der geschlossenen Position und die Haken des Schloßmechanismusses
während des Verriegelungsprozesses für ein Ineingrifftreten
mit den Schließbügeln an den Türen bereit
zeigt.
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Die 24–26 sind
Ansichten einer Ausführungsform des Magnetschloßmechanismusses
und seiner Komponenten gemäß der vorliegenden
Erfindung, welche die Türen in der geschlossenen Position
und die Haken des Schloßmechanismusses während
des Verriegelungsprozesses für ein Ineingrifftreten mit
den Schließbügeln an den Türen bereit
zeigen, unmittelbar bevor die Zahnstange durch das Kugellager an
Ort und Stelle arretiert wird.
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Die 27–28 sind
Ansichten einer Ausführungsform des Magnetschloßmechanismusses
und seiner Komponenten gemäß der vorliegenden
Erfindung, nachdem der manuelle Entriegelungsprozeß ausgelöst
wurde.
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Die 29–30 sind
Ansichten einer Ausführungsform des Magnetschloßmechanismusses
und seiner Komponenten gemäß der vorliegenden
Erfindung, welche die Haken des Schloßmechanismusses zeigen,
die während des manuellen Entriegelungsprozesses mit den
Türen, die anfangs durch das Schloß gesichert
waren, außer Eingriff gebracht werden.
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Die 31–32 sind
Ansichten einer Ausführungsform des Magnetschloßmechanismusses
und seiner Komponenten gemäß der vorliegenden
Erfindung in der entriegelten Konfiguration am Ende des manuellen
Entriegelungsvorgangs.
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33 zeigt
ein Verriegelungssystem der vorliegenden Erfindung unter Verwendung
zweier Magnetschloßmechanismen gemäß der
vorliegenden Erfindung, die durch einen gemeinsamen, entfernt angeordneten
Motorantrieb betätigt werden.
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Die 34–35 sind
Ansichten des Gehäuses einer Ausführungsform des
Magnetschloßmechanismusses gemäß der
vorliegenden Erfindung.
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Die 36–40 sind
Ansichten der Drehmagneten einer Ausführungsform des Magnetschloßmechanismusses
der vorliegenden Erfindung.
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Die 41–46 sind
Ansichten der Drehmagnetträger und Haken einer Ausführungsform
des Magnetschloßmechanismusses der vorliegenden Erfindung,
isoliert gezeigt.
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Die 47–52 sind
jeweils getrennt dargestellte Ansichten der flexiblen Verbindung
einer Ausführungsform des Magnetschloßmechanismusses
der vorliegenden Erfindung.
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Die 53–58 sind
jeweils getrennt dargestellte Ansichten der Rückholfeder
der flexiblen Verbindung einer Ausführungsform des Magnetschloßmechanismusses
der vorliegenden Erfindung.
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Die 59–63 sind
jeweils getrennt dargestellte Ansichten der Gehäuseabdeckplatte
einer Ausführungsform des Magnetschloßmechanismusses
der vorliegenden Erfindung.
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Die 64–67 sind
jeweils getrennt dargestellte Ansichten des Motors einer Ausführungsform
des Magnetschloßmechanismusses der vorliegenden Erfindung.
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Die 68–71 sind
jeweils getrennt dargestellte Ansichten der Leiterplattenabdeckung einer
Ausführungsform des Magnetschloßmechanismusses
der vorliegenden Erfindung.
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Die 72–73 sind
jeweils getrennt dargestellte Ansichten der federnden Puffer, die
an den Enden der Zahnstange einer Ausführungsform des Magnetschloßmechanismusses
der vorliegenden Erfindung vorgesehen sind.
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Die 74–77 sind
jeweils getrennt dargestellte Ansichten der Zahnstange einer Ausführungsform
des Magnetschloßmechanismusses der vorliegenden Erfindung.
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Die 78–82 sind
jeweils getrennt dargestellte Ansichten der Gleitstange einer Ausführungsform
des Magnetschloßmechanismusses der vorliegenden Erfindung.
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Die 83–88 sind
jeweils getrennt dargestellte Ansichten der Steuerstifte einer Ausführungsform
des Magnetschloßmechanismusses der vorliegenden Erfindung.
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Die 89–94 sind
Ansichten eines der Schließbügel einer Ausführungsform
des Magnetschloßmechanismusses der vorliegenden Erfindung.
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Die 95–96 sind
jeweils getrennt dargestellte Ansichten der Leiterplatte einer Ausführungsform
des Magnetschloßmechanismusses der vorliegenden Erfindung.
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Die 97–102 sind jeweils getrennt dargestellte Ansichten
des ersten Zahnrades des Motorantriebs einer Ausführungsform
des Magnetschloßsystems der vorliegenden Erfindung.
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Die 103–108 sind
jeweils getrennt dargestellte Ansichten des zweiten Zahnrades des Motorantriebs
einer Ausführungsform des Magnetschloßsystems
der vorliegenden Erfindung.
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Die 109–116 sind
Ansichten des Motorantriebs einer Ausführungsform des Magnetschloßsystems
der vorliegenden Erfindung, die die Gleitzahnstange in der zurückgezogenen
Position zeigen.
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Die 117–120 sind
Ansichten des Motorantriebs einer Ausführungsform des Magnetschloßsystems
der vorliegenden Erfindung, die die Gleitzahnstange in der zurückgezogenen
Position zeigen, wobei die Abdeckung des Motorantriebs entfernt
ist.
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Die 121–128 sind
Ansichten des Motorantriebs einer Ausführungsform des Magnetschloßsystems
der vorliegenden Erfindung, die die Gleitzahnstange in der ausgefahrenen
Position zeigen.
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Die 129–132 sind
Ansichten des Motorantriebs einer Ausführungsform des Magnetschloßsystems
der vorliegenden Erfindung, die die Gleitzahnstange in der ausgefahrenen
Position zeigen, wobei die Abdeckung des Motorantriebs entfernt
ist.
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Die 133–138 sind
jeweils getrennt dargestellte Ansichten der Gleitzahnstange des
Motorantriebs einer Ausführungsform des Magnetschloßsystems
der vorliegenden Erfindung.
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Die 139–143 sind
jeweils getrennt dargestellte Ansichten des Gehäuses des
Motorantriebs einer Ausführungsform des Magnetschloßsystems
der vorliegenden Erfindung.
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Die 144–149 sind
jeweils getrennt dargestellte Ansichten der Abdeckung des Gehäuses des
Motorantriebs einer Ausführungsform des Magnetschloßsystems
der vorliegenden Erfindung.
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150 zeigt das arretierende Kugellager zum Arretieren
der Zahnstange eine Ausführungsform des Magnetschloßmechanismusses
der vorliegenden Erfindung in der verriegelten Position.
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Gleiche
Bezugszahlen bezeichnen in allen Ansichten gleiche Elemente.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER
ERFINDUNG
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Die
Offenbarungen der vorläufigen US-Patentanmeldung Seriennummer
60/652,295, eingereicht am 12. Februar 2005, der vorläufigen
US-Patentanmeldung Seriennummer 60/666,694, eingereicht am 29. März
2005, der vorläufigen US-Patentanmeldung Seriennummer 60/679,274,
eingereicht am 08. Mai 2005, und der vorläufigen US-Patentanmeldung
Seriennummer 60/683,981, eingereicht am 23. Mai 2005, sind durch
Bezugnahme vollständig hierin aufgenommen. Auch die Offenbarung
der internationalen Patentanmeldung mit der Seriennummer PCT/US2006/17985,
eingereicht am 08. Mai 2006, in welcher die Vereinigten Staaten
von Amerika benannt werden, ist durch Bezugnahme vollständig hierin
aufgenommen.
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Bezugnehmend
auf die 1–150 betrifft die vorliegende Erfindung einen Magnetschloßmechanismus
für das Sichern eines ersten Elements in einer geschlossenen
Position relativ zu einem zweiten Element, wobei das erste Element
zwischen der geschlossenen Position und einer offenen Position relativ
zu dem zweiten Element bewegbar ist. Das erste Element kann beispielsweise
eine Tür sein, und das zweite Element kann beispielsweise
ein Fach oder ein Türrahmen sein. In dem veranschaulichten Beispiel
stellt eine oder stellen mehrere Türen Verschlüsse
für das Fach bereit. Das Schloß gemäß der vorliegenden
Erfindung ist besonders gut geeignet zur Verwendung in Anwendungen,
bei denen Doppeltüren, die mechanisch miteinander verbunden sind,
in der geschlossenen Position gesichert werden sollen. In solchen
Anwendungen bewegt das Schließen einer der Türen
auch die andere Tür in die geschlossene Position. Die mechanische
Verbindung zwischen den Türen ist jedoch nicht vollkommen,
und das Schließen der Türen erfolgt nicht immer
gleichzeitig. Häufig bleibt eine Tür beim Schließen
leicht hinter der anderen Tür zurück. Mit dem
Magnetschloß der vorliegenden Erfindung wird die Tür,
sobald sich die Tür innerhalb des Einflußbereichs
des Magnetfeldes des Schloßmagneten befindet, mittels magnetischer
Anziehung in die geschlossene Endposition gezogen. Somit wird bei
einer Anwendung mit zwei Türen die Bewegung jeder Tür
in die geschlossene Endposition ordnungsgemäß ausgeführt,
ungeachtet signifikanter Variationen in relativen Positionen der
Türen, wenn sich die Türen ihren geschlossenen
Positionen nähern. Dementsprechend ist das Schloß der
vorliegenden Erfindung so ausgestaltet, daß es ein ordnungsgemäßes
Sichern der Türen in der geschlossenen Position bewirkt,
selbst wenn eine Tür hinter der anderen nachläuft.
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Unter
Bezugnahme auf die 1–150 ist eine Ausführungsform 300 des
Magnetschloßmechanismusses mit zwei Drehmagneten gemäß der vorliegenden
Erfindung zu sehen. Der Schloßmechanismus 300 ist
ein fernbetätigter Schloßmechanismus, welcher
dafür ausgelegt ist, zwei Türen 302 und 304 unter
Verwendung zweier Drehmagneten 306 und 308 im
wesentlichen gleichzeitig in der geschlossenen Position zu sichern.
Der Schloßmechanismus 300 ist dafür ausgestaltet,
zwischen den Drehpunkten oder Scharnieren der Türen 302, 304 installiert
zu werden, wobei die Drehmagnete 306, 308 für
eine Drehung um parallele und voneinander beabstandete Rotationsachsen
gehaltert sind. Die Drehmagnete 306, 308 drehen
sich auch in der gleichen Richtung. Jeder der Drehmagnete 306 und 308 wird
jeweils durch einen separaten Magnetträger 318, 319 gehaltert.
Jeder Magnetträger 318, 319 wird von
dem Gehäuse 332 drehbar gehaltert. Jeder der Drehmagnete 306, 308 ist
so an dem jeweiligen Magnetträger 318, 319 angebracht,
daß der Drehmagnet und sein jeweiliger Magnetträger
sich als eine Einheit drehen. Jeder der Drehmagnete 306, 308 und
ihre jeweiligen Magnetträger 318, 319 sind
drehbar zwischen jeweiligen verriegelten und entriegelten Positionen
bewegbar.
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Der
Magnetschloßmechanismus 300 weist auch ein Paar
von hakenförmigen Sperrklinken 334, 336 auf.
Jede hakenförmige Sperrklinke 334, 336 wird
von einem jeweiligen Magnetträ ger 318, 319 so gehaltert,
daß die hakenförmige Sperrklinke 334, 336 und
der jeweilige Magnetträger 318, 319 sich
als eine Einheit drehen. Jede hakenförmige Sperrklinke 334, 336 hat
einen hakenförmigen Kopf 322 mit einer Nockenfläche 338,
die von dem jeweiligen Magnetträger 318, 319 weg
weist, und einer Anschlagfläche 344, die zu dem
jeweiligen Magnetträger 318, 319 hin weist.
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Der
Magnetschloßmechanismus 300 weist auch Magneteinsätze 314 und 316 auf,
die jeweils an den Türen 302 und 304 angebracht
werden können. Jeder der Magneteinsätze 314 und 316 entspricht
einem jeweiligen der Drehmagneten 306, 308. Wenn die
Drehmagnete 306, 308 in ihren verriegelten Positionen
sind und die Türen 302 und 304 in ihren
geschlossenen Positionen sind, ist der Pol jedes der Drehmagnete 306, 308,
der dem jeweiligen Magneteinsatz 314, 316 zugewandt
ist, vom entgegengesetzten Typ (d. h. Nord, Süd) im Vergleich
zu dem Pol des Magneteinsatzes 314, 316, der zu
seinem jeweiligen Drehmagneten 306, 308 hin gewandt
ist. Beispielsweise können die Magneteinsätze 314, 316 so angeordnet
werden, daß ihre Südpole zu ihrem jeweiligen Drehmagneten 306, 308 weisen,
wenn die Türen 302 und 304 in ihren geschlossenen
Positionen sind. In diesem Fall würden die Drehmagnete 306, 308 in
ihren Trägern 318, 319 so angeordnet, daß ihre
Nordpole im wesentlichen zu ihren jeweiligen Magneteinsätzen 314, 316 weisen,
wenn die Drehmagnete 306, 308 und ihre Träger
in ihren verriegelten Positionen sind und die Türen 302 und 304 in
ihren geschlossenen Positionen sind. Dementsprechend wird eine Anziehungskraft
zwischen jedem Drehmagneten 306, 308 und seinem
jeweiligen Magneteinsatz 314, 316 ausgeübt,
mit dem Ergebnis, daß die Türen 302, 304,
an welchen die Magneteinsätze 314, 316 angebracht
sind, in der geschlossenen Position gehalten werden.
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Weiterhin
treten die hakenförmigen Sperrklinken 334, 336 mit
jeweiligen Schließbügeln 324, 326 in
Eingriff, um mechanisch die Bewegung der Türen 302, 304 von
der geschlossenen Position in die offene Position zu blockieren.
Dieses Merkmal verhindert, daß die Türen 302, 304 von
der Außenseite des Faches, das durch die Türen 302, 304 gesichert wird,
gewaltsam aufgebrochen werden.
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Der
Magnetschloßmechanismus 300 beinhaltet das Paar
von Schließbügeln 324, 326,
von denen jeder zu einer entsprechenden aus dem Paar von hakenförmigen
Sperrklinken 334, 336 korrespondiert. Jeder Schließbügel 324, 326 wird
von einer jeweiligen Tür 302, 304 so
gehaltert, daß der Schließbügel von der
inneren Oberfläche der entsprechenden Tür beabstandet
ist, und der Kopf 322 der hakenförmigen Sperrklinke 334, 336 kann
zwischen den jeweiligen Schließbügel 324, 326 und
die entsprechende Tür 302, 304 passen.
Jeder Schließbügel 324, 326 hat
eine Nockenfläche 328, die von der entsprechenden
Tür 302, 304 weg weist, und eine Anschlagfläche 330,
die zu der jeweiligen Tür 302, 304 hin weist.
Die Nockenfläche 328 jedes Schließbügels kann
mit der Nockenfläche 338 der entsprechenden hakenförmigen
Sperrklinke 334, 336 zusammenwirken, um die Sperrklinke
aus dem Weg der Schließbügel 324, 326 zu
bewegen und zu ermöglichen, daß sich die jeweilige
Tür in die geschlossene Position bewegt, wenn die entsprechende
hakenförmige Sperrklinke gerade in der Nähe der
verriegelten Position ist, wie in den 1–9 gezeigt,
wenn die entsprechende Tür in die geschlossene Position
bewegt wird. Sobald die Tür 302, 304 in
der geschlossenen Position ist, bewegt die magnetische Anziehung
zwischen dem jeweiligen Drehmagneten 306, 308 und
dem entsprechenden Magneteinsatz 314, 316 die
jeweilige hakenförmige Sperrklinke 334, 336 in
die verriegelte Position. In der verriegelten Position ist der Kopf 322 der
jeweiligen hakenförmigen Sperrklinke 334, 336 zwischen
dem jeweiligen Schließbügel 324, 326 und
der jeweiligen Tür 302, 304 angeordnet,
wo die Anschlagfläche 344 der jeweiligen hakenförmigen
Sperrklinke 334, 336 mit der Anschlagfläche 330 des
jeweiligen Schließbügels 324, 326 in Eingriff
treten kann, um dadurch die Bewegung der jeweiligen Tür 302, 304 aus
der geschlossenen Position in die offene Position mechanisch zu
blockieren.
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Wenn
die Drehmagnete 306, 308 in ihren entriegelten
Positionen sind (veranschaulicht in den 13–19 und 31–32)
und die Türen 302 und 304 in ihren geschlossenen
Positionen sind (veranschaulicht in den 7–11 und 23–28),
ist der Pol jedes der Drehmagnete 306, 308, der
einen im Vergleich zu dem Pol des jeweiligen Magneteinsatzes 314, 316,
der zu dem Drehmagneten 306, 308 hin weist, entgegengesetzten
Typ hat, weiter entfernt von dem jeweiligen Magneteinsatz 314, 316 angeordnet,
während der Pol jedes der Drehmagnete 306, 308,
der vom gleichen Typ ist wie der Pol des jeweiligen Magneteinsatzes 314, 316,
der zu dem Drehmagneten 306, 308 hin weist, im
Vergleich zu der verriegelten Position der Drehmagnete 306, 308 näher
bei dem jeweiligen Magneteinsatz 314, 316 angeordnet
ist. In der entriegelten Position überwindet die Abstoßungskraft
zwischen den gleichen Polen jedes Drehmagneten 306, 308 und
des jeweiligen Magneteinsatzes 314, 316 die Anziehungskraft
zwischen den entgegengesetzten Polen jedes Drehmagneten 306, 308 und
des jeweiligen Magneteinsatzes 314, 316. Dementsprechend
wird zwischen jedem Drehmagneten 306, 308 und
seinem jeweiligen Magneteinsatz 314, 316 eine reine
Abstoßungskraft ausgeübt. Zusätzlich
drehen sich die hakenförmigen Sperrklinken 334, 336 zusammen
mit den Drehmagneten 306, 308 und deren Magnetträgern 318, 319 in
ihre entriegelten Positionen, wodurch die mechanische Blockierung
der Öffnung der Türen 302, 304 aufgehoben
wird, mit dem Ergebnis, daß die Türen 302, 304,
an welchen die Magneteinsätze 314, 316 angebracht
sind, von der geschlossenen Position zur offenen Position bewegt werden.
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Wiederum
beispielsweise können wir annehmen, daß die Magneteinsätze 314, 316 derart
angeordnet sind, daß ihre Südpole zu ihrem jeweiligen Drehmagneten 306, 308 weisen,
wenn die Türen 302 und 304 in ihren geschlossenen
Positionen sind. In diesem Fall bewegen sich die Nordpole der Drehmagnete 306, 308 von
den Südpolen ihrer jeweiligen Magneteinsätze 314, 316 weg,
und die Südpole der Drehmagnete 306, 308 bewegen
sich zu den Südpolen ihrer jeweiligen Magneteinsätze 314, 316,
wenn die Drehmagnete 306, 308 und ihre Träger 318, 319 sich
von der verriegelten Position in die entriegelte Position bewegen,
so daß eine reine Abstoßungskraft zwischen jedem
Drehmagneten 306, 308 und seinem jeweiligen Magneteinsatz 314, 316 ausgeübt wird,
wenn die Drehmagnete 306, 308 ihre entriegelten
Positionen erreichen.
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Der
entgegengesetzte Poltyp des jeweiligen Drehmagneten 306, 308 muß nicht
direkt zu dem Pol des Magneteinsatzes 314, 316 weisen,
welcher in der verriegelten Position zu seinem jeweiligen Drehmagneten 306, 308 weist.
In der entriegelten Position können die Drehmagnete 306, 308 von
dem direkt zugewandten Verhältnis zwischen den entgegengesetzten
Poltypen der Drehmagnete und ihrer jeweiligen Magneteinsätze
abweichen, solange die reine Anziehungskraft zwischen dem Drehmagneten 306, 308 und
dem jeweiligen Magneteinsatz 314, 316 ausreichend
stark ist, um auf zuverlässige Weise ein gleichzeitiges
Verriegeln der Türen 302, 304 zu bewirken,
selbst wenn eine Tür während des Schließens
hinter der anderen nachläuft, wie zuvor beschrieben. Solange
dieses Ergebnis erzielt wird, kann man sagen, die Pole der Drehmagnete 306, 308 mit
einer zu den Polen der jeweiligen Magneteinsätze 314, 316,
die zu den Magneten 306, 308 weisen, entgegengesetzten
Polarität weisen im wesentlichen zu den Polen der jeweiligen
Magneteinsätze 314, 316, die zu den Magneten 306, 308 weisen.
Selbstverständlich ergibt das direkt zugewandte Verhältnis zwischen
den entgegengesetzten Poltypen der Drehmagnete und ihrer jeweiligen
Magneteinsätze die größte Haltekraft
für den Schloßmechanismus, und es wäre
wünschenswert, wenn die Nordpole der Drehmagnete 306, 308 sich
dem direkt zugewandten Verhältnis mit den Südpolen
ihrer jeweiligen Magneteinsätze in der verriegelten Position
so weit wie möglich annähern. Der Hauptgedanke
dabei ist, daß die abgewinkelte Position der Drehmagnete 306, 308 in der
verriegelten Position so gewählt werden muß, daß die
Nordpole der Drehmagnete 306, 308 näher bei
den Südpolen ihrer jeweiligen Magnetseinsätze liegen
als die Südpole der Drehmagnete 306, 308, und
zwar in einem solchen Maß, daß die reine Anziehungskraft
zwischen den Drehmagneten 306, 308 und ihrer jeweiligen
Magneteinsätze ausreichend stark ist, damit die Drehmagnete
die Türen 302, 304 in die geschlossene
Position ziehen und darin halten können, wie hierin beschrieben.
In dem betrachteten Beispiel weichen die Nordpole der Drehmagnete 306, 308 von
dem direkt zugewandten Verhältnis mit den Südpolen
ihrer jeweiligen Magneteinsätze in der verriegelten Position
um einige Grad ab.
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Jeder
Magneteinsatz 314, 316 ist an einer jeweiligen
der Türen 302, 304 angebracht, indem
er jeweils in ein Magneteinsatzgehäuse 376, 378 eingesetzt
ist, welches wiederum an einer jeweiligen der Türen 302, 304 angebracht
ist. In dem veranschaulichten Beispiel sind die Magneteinsatzgehäuse 376, 378 mittels
Schrauben 380 an den Türen 302, 304 angebracht,
deren Köpfe in dem Material der Magneteinsatzgehäuse 376, 378 eingebettet
bzw. aufgenommen sind. Die Schrauben 380 treten mit Gewindebohrungen
in den Türen 302, 304 in Eingriff, so daß durch
Drehen der Schrauben 380 die Höhe der Magneteinsatzgehäuse 376, 378 eingestellt
wird und damit auch die Höhe der Schließbügel 324, 326 oberhalb
der Innenflächen der Türen 302, 304.
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Das
Mittel zum Anbringen der Magneteinsatzgehäuse 376, 378 an
den Türen 302, 304 ist für die
vorliegende Erfindung nicht entscheidend, und es kann jedes geeignete
Befestigungsmittel verwendet werden, einschließlich Schrauben,
Nieten, Stiften, Nägeln und Klebemitteln. Des weiteren
können die Magneteinsatzgehäuse 376, 378 einstückig
mit den Türen 302, 304 ausge bildet sein.
Die Magneteinsatzgehäuse 376, 378 können
auch komplett weggelassen werden, und die Magneteinsätze 314, 316 können
direkt an den Türen 302, 304 angebracht
sein. Wie bei den Gehäusen 376, 378 kann
jedes geeignete Befestigungsmittel, einschließlich Schrauben,
Nieten, Stiften, Nägeln und Klebemitteln, verwendet werden,
um die Magneteinsätze 314, 316 an den
Türen 302, 304 zu befestigen bzw. anzubringen.
Als weitere Alternative können die Magneteinsätze 314, 316 in dem
Material der Türen 302, 304 eingebettet
sein.
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Es
ist jedoch bevorzugt, das veranschaulichte Mittel zum Anbringen
der Magneteinsatzgehäuse 376, 378 an
den Türen 302, 304 zu verwenden, da das
veranschaulichte Mittel eine Einstellung der Höhe der Schließbügel 324, 326 oberhalb
der Innenflächen der Türen 302, 304 gestattet,
um Variationen in dem Spalt zwischen den Türen 302, 304 im
geschlossenen Zustand und dem Gehäuse 332 Rechnung
zu tragen.
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In
der veranschaulichten Ausführungsform sind die Schließbügel 324, 326 jeweils
einstückig mit den Magneteinsatzgehäusen 376, 378 ausgebildet. Wie
bei den Gehäusen 376, 378 ist auch das
Mittel zum Anbringen der Schließbügel 324, 326 an
den Türen 302, 304 für die vorliegende
Erfindung nicht entscheidend. Jede geeignete Struktur, welche die Schließbügel 324, 326 so
hält, daß der Schließbügel in
einem ausreichenden Abstand von der Innenfläche der jeweiligen
Tür angeordnet ist, damit der Kopf 322 der hakenförmigen
Sperrklinke 334, 336 zwischen den jeweiligen Schließbügel 324, 326 und
die jeweilige Tür 302, 304 paßt,
kann verwendet werden, und jedes geeignete Befestigungsmittel, einschließlich Schrauben,
Nieten, Stiften, Nägeln und Klebemitteln, kann verwendet
werden, um die Struktur an der jeweiligen Tür anzubringen.
Weiterhin können die Schließbügel 324, 326 einstückig
mit den Türen 302, 304 ausgebildet sein.
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Der
Magnetschloßmechanismus 300 weist ein Gehäuse 332 auf,
welches die Magnetträger 318, 319, an
welchen jeweils die Drehmagnete 306, 308 angebracht
sind, drehbar haltert. Die oberen Öffnungen 305, 329 des
Gehäuses 332 ermöglichen es, daß die
hakenförmigen Sperrklinken 334, 336 sich aus
dem Gehäuse 332 hinaus erstrecken, um in der verriegelten
Position mit den Schließbügeln 324, 326 in
Eingriff zu treten.
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Jeder
Magnetträger 318, 319 weist eine Aufnahme 384, 386 auf,
um den jeweiligen Drehmagneten 306, 308 aufzunehmen.
Jeder Magnetträger 318, 319 hat ein Paar
von Spindeln 340, 342 bzw. 350, 352,
und jedes Paar von Spindeln springt auf einander gegenüberliegenden
Seiten der jeweiligen Aufnahme 384, 386 nach außen
vor. Die Aufnahmen 384, 386 und folglich die Träger 318, 319 sind
entlang der Längsachse des Gehäuses 332 hintereinander angeordnet,
wobei ihre Rotationsachsen in Querrichtung, d. h. senkrecht, zu
der Längsachse des Gehäuses 332 verlaufen.
Die Spindeln 340, 342, 350, 352 sind
jeweils in den Bohrungen 354, 356, 358, 360 in den
Seiten des Gehäuses 332 aufgenommen und drehbar
darin gehaltert. Somit werden die Magnetträger 318, 319 von
dem Gehäuse 332 drehbar gehaltert. In dem veranschaulichten
Beispiel sind die Spindeln 340, 342, 350, 352 genutet
bzw. gerillt. Eine Abdeckung 335 ist für die Leiterplatte 363 vorgesehen. Die
Bohrungen 356, 360 sind in einer Abdeckplatte 333 vorgese hen,
die Teil des Gehäuses 332 ist. Auch hier ist die
spezielle Modalität, die verwendet wird, um die Magnetträger 318, 319 in
dem Gehäuse 332 drehbar zu haltern, für
die vorliegende Erfindung nicht entscheidend.
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Jede
hakenförmige Sperrklinke 334, 336 ist einstückig
mit ihrem jeweiligen Magnetträger 318, 319 ausgebildet.
Somit findet keine relative Drehung zwischen jeder Aufnahme 384, 386 und
der jeweiligen hakenförmigen Sperrklinke 334, 336 statt,
und jede hakenförmige Sperrklinke 334, 336 und
die jeweilige Aufnahme 384, 386 und folglich der
jeweilige Magnetträger 318, 319 drehen
sich als eine Einheit.
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Jeder
Magnetträger 318, 319 weist auch eine Mehrzahl
von Zahnradzähnen 387 bzw. 389 auf. Jeder
Satz von Zahnradzähnen 387, 389 ist entlang
eines Bogens verteilt, der durch einen Ausschnitt eines Kreises
definiert wird, welcher in der Rotationsachse des jeweiligen Magnetträgers 318, 319 seinen
Mittelpunkt hat. Die Rotationsachse jedes Magnetträgers 318, 319 wird
selbstverständlich durch die Mittenachse des jeweiligen
Paares von Spindeln 340, 342 oder 350, 352 jedes
Magnetträgers 318, 319 definiert. Die Zahnradzähne 387, 389 jedes
Magnetträgers 318, 319 werden durch die
jeweilige Aufnahme 384, 386 jedes Magnetträgers
gehaltert und sind einstückig mit diesen ausgebildet. Die
ersten und zweiten Sätze von Zahnradzähnen 313 und 337 der
Zahnstange 317 greifen in die Zahnradzähne 387 und 389 der Magnetträger 318 bzw. 319 ein.
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Der
Schloßmechanismus 300 beinhaltet eine Zahnstange 317 mit
ersten und zweiten Sätzen von Zahnradzähnen 313, 337,
die entlang ihrer Länge verteilt sind. Jeder Satz von Zahnradzähnen 313, 337 weist
eine Mehrzahl von Zahnradzähnen auf. Die Zahnradzähne 313, 337 sind
jeweils dauerhaft mit den Zahnradzähnen 387, 389 in
Eingriff, so daß die Magnetträger 318, 319 durch
die Zahnstange 317 verbunden sind. Die Zahnstange 317 ist
für eine geradlinige Hin- und Herbewegung in Richtung ihrer Längsachse
zwischen einer verriegelten Position, dargestellt in den 7–8,
und einer entriegelten Position, dargestellt in den 18–19 und 31,
gehaltert. Die Zahnstange 317 veranlaßt die Magnetträger 318, 319,
sich übereinstimmend zu bewegen, so daß sie und
die Drehmagnete 306, 308 durch einen gemeinsamen
Betätigungsmechanismus von der verriegelten Position in
die entriegelte Position bewegt werden können, um ein gleichzeitiges Öffnen
der beiden Türen 302, 304 zu erzielen. Die
Zahnstange 317 hält eine Gleitstange 315 für eine
begrenzte geradlinige Bewegung relativ zu der Zahnstange 317.
Ein Abschnitt der Gleitstange 315 ist wenigstens teilweise
von der Zahnstange 317 umgeben, so daß die Zahnradzähne 313, 337 zwischen der
Gleitstange 315 und den Zahnradzähnen 387, 389 angeordnet
sind. Ein Vorsprung 307 springt von der Gleitstange 315 vor
und kann mit einem flexiblen Gelenk 339 in Eingriff treten.
Das flexible Gelenk 339 beinhaltet einen flexiblen Band-
oder Riemenabschnitt 345, eine Aufnahme 369 für
das Anbringen eines Bowdenzuges 220 und eine Spitze oder
einen Vorsprung 349, die bzw. der für das Ineingrifftreten mit
dem Vorsprung 307 der Gleitstange 315 ausgelegt
ist, um die Gleitstange 315 von einer arretierten Position
in eine nicht arretierte Position relativ zu der Zahnstange 317 zu
bewegen und dann sowohl die Gleitstange 315 als auch die
Zahnstange 317 zu ziehen, bis die Zahnstange 317 sich
in der entriegelten Position befindet. Der Riemenabschnitt 345 des
Gelenks 339 ist flexibel, weist jedoch eine ausreichend hohe
Zugfestigkeit auf, um die Gleitstange 315 in die nicht
arretierte Position relativ zu der Zahnstange 317 zu ziehen
und dann sowohl die Gleitstange 315 als auch die Zahnstange 317 zu
ziehen ohne nachzugeben, bis die Zahnstange 317 sich in
der entriegelten Position befindet. Die Aufnahme 369 ist
dafür vorgesehen, die zylindrische Vergrößerung 209 am
Ende des Bowdenzuges 220 aufzunehmen, um den Schloßmechanismus 300 zu
betätigen. Der Riemenabschnitt 345 des Gelenks 339 ist
in einer U-förmigen Schiene bzw. Bahn 351 in dem
Gehäuse 332 angeordnet. Diese Anordnung ermöglicht
ein Ziehen der Gleitstange 315 und der Zahnstange 317 in
einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung, in welcher der Bowdenzug 220 außerhalb
des Gehäuses 332 gezogen wird. In einer alternativen
Ausführungsform wurde der Bowdenzug direkt mit der Gleitstange 315 in
Eingriff gebracht und durch eine U-förmige Bahn bzw. Führung
in dem Gehäuse 332 geführt, die veranschaulichte
Anordnung ist jedoch für eine leichte Montage und Herstellung
bevorzugt. Die Gleitstange 315 ist geradlinig zwischen
der arretierten Position und der nicht arretierten Position relativ
zu der Zahnstange 317 bewegbar. Eine Feder 370 ist
vorgesehen, die zwischen der Gleitstange 315 und der Zahnstange 317 wirkt
und die Gleitstange 315 in Richtung der arretierten Position
vorspannt. Die Feder 370 ist in einer Kavität 353 in
der Zahnstange 317 aufgenommen. Wenn die Gleitstange 315 in
der arretierten Position ist, drückt sie das Kugellager 372 von
der Öffnung 374 an der oberen Seite der Zahnstange 317 nach
außen, so daß das Kugellager 372 von
der Oberseite der Zahnstange 317 nach außen vorspringt.
Wenn die Gleitstange 315 in der arretierten Position ist
und die Zahnstange 317 in der verriegelten Position ist,
tritt das Kugellager 372 mit der Aussparung 373 in
dem Gehäuse 332 in Eingriff, so daß sich
die Zahnstange 317 nicht bewegen kann, wenn nicht zuerst
die Gleitstange 315 in die nicht arretierte Position bewegt
wird. Die Stärke der Feder 370 ist so gewählt,
daß die Gleitstange 315 sich unter den bei Kollisionen
erwarteten Kräften aufgrund ihrer eigenen Trägheit
nicht bewegen kann. Somit verhindert das Ineingrifftreten des Kugellagers 372 mit
der Aussparung 373 im wesentlichen, daß das Schloß 300 während
einer Kollision entriegelt wird, und macht das Schloß 300 beständig
gegenüber einer Entriegelung aufgrund von Kollisionen.
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Die
Gleitstange 315 weist eine Vertiefung 375 auf,
die sich mit der Öffnung 374 ausrichtet, wenn
die Gleitstange 315 in der nicht arretierten Position ist.
Die Vertiefung 375 ermöglicht es, daß das Kugellager 372 sich
in die Zahnstange 317 zurückziehen kann, sobald
die Gleitstange 315 in der nicht arretierten Position ist,
wodurch wiederum die Zahnstange 317 für eine Bewegung
in die entriegelte Position freigegeben wird.
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Die
Aufnahme 369 hat eine Öffnung an einem Ende und
einen Schlitz 311, welcher sich entlang einer Seite nach
unten auf halbem Weg durch den Boden der Aufnahme 369 erstreckt.
Der Schlitz 311 erstreckt sich entlang der Länge
der Aufnahme 369 vom offenen Ende der Aufnahme 369 bis
zum Boden der Aufnahme 369 und entlang eines Abschnitts
eines Durchmessers des Bodens der Aufnahme. Der Schlitz 311 ist
ausreichend breit, um zu ermöglichen, daß sich der
Bowdenzug 220 durch den Schlitz 311 erstreckt.
Die zylindrische Vergrößerung 209 kann
eine beliebige andere Form und Größe haben, so
daß sie nicht durch den Schlitz 311, jedoch in die
Aufnahme 369 paßt.
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Das
Gehäuse 332 hat einen Bügel 303 mit einem
U-förmigen Schlitz 310, welcher ein Ende der Umhüllung 223 des
Bowdenzuges 220 haltern kann. Der Bowdenzug 220 ermöglicht
die entfernte Betätigung des Schloßmechanismusses 300.
Wenn das eine Ende der Umhüllung 223 des Bowdenzuges 220 in
dem U-förmigen Schlitz 310 des Bügels 303 befestigt
ist und die kugelförmige Vergrößerung 209 in
der Aufnahme 369 angeordnet ist, bewirkt ein Ziehen des entfernten
Endes (nicht gezeigt) des Bowdenzuges die geradlinige Bewegung der
Gleitstange 315 von der arretierten Position in die nicht
arretierte Position. Diese anfängliche Bewegung der Gleitstange 315 gibt
die Zahnstange 317 für eine Bewegung in die entriegelte
Position frei. Der Bewegungsbereich der Gleitstange 315 von
der arretierten Position in die nicht arretierte Position ist relativ
begrenzt, und ein weiteres Ziehen des entfernten Endes (nicht gezeigt) des
Bowdenzuges 220 bewirkt die geradlinige, gemeinsame Bewegung
der Gleitstange 315 und der Zahnstange 317, so
daß die Zahnstange 317 von der verriegelten Position
in die entriegelte Position bewegt wird. Folglich werden die Drehmagnete 306, 308,
die Magnetträger 318, 319 und die hakenförmigen
Sperrklinken 334, 336 veranlaßt, sich
von ihren verriegelten Positionen – unter der Annahme,
daß sie sich anfangs in der verriegelten Position befinden – in ihre
entriegelten Positionen zu drehen.
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Der
Bowdenzug 220 kann manuell oder unter Verwendung einer
elektrischen Betätigungseinrichtung gezogen werden, die
an einer von dem Kabel, welches mit der Aufnahme 369 in
Eingriff ist, entfernt liegenden Stelle wirkt. Im allgemeinen wird
ein Typ eines entfernt angeordneten Griffes oder Druckknopfes als
Benutzerschnittstelle für die manuelle oder elektrische
Betätigung des Schloßmechanismusses 300 vorgesehen.
Eine Feder 371 spannt das flexible Gelenk 339 in
die verriegelte Position vor, wie es am besten in den 7 und 20 dargestellt
ist.
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Der
Schloßmechanismus 300 ist an dem durch die Türen 302, 304 gesicherten
Fach befestigt.
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Die
Magnete 306, 308 ziehen die Türen 302, 304 nach
innen, um sicherzustellen, daß sie beide korrekt einrasten.
Die Magnete 306, 308 steuern die letzte Bewegung
und die Positionen der Türen 302, 304 während
des Schließens. Die Magnete 306, 308 unterstützen
auch das Öffnen der Türen 302, 304, wenn
der Mechanismus entriegelt wird.
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Um
den Schloßmechanismus 300 zu öffnen, wird
beispielsweise der Knopf (nicht gezeigt) gedrückt. Dies
würde bewirken, daß das entfernte Ende des Bowdenzuges 220 durch
einen der zuvor erwähnten Mechanismen gezogen wird. Das
Ziehen des Bowdenzuges 220 bewirkt die Drehung der Drehmagnete 306, 308,
der Magnetträger 318, 319 und der hakenförmigen
Sperrklinken 334, 336 von ihren verriegelten Positionen
in ihre entriegelten Positionen. Diese Aktion bringt die hakenförmigen
Sperrklinken 334, 336 mit ihren jeweiligen Schließbügeln 324, 326 außer
Eingriff, wodurch die Türen 302, 304 mechanisch
freigegeben werden. Des weiteren werden die Magnete 306, 308 in
ihre entriegelten Positionen gedreht, wo diese Magnete die an den
Türen 302, 304 angebrachten Magneteinsätze 314, 316 abstoßen,
wodurch die Türen zum Aufklappen gebracht werden. Sobald
die Magnete 306, 308 frei von dem Einfluß des
Magnetfeldes der Magneteinsätze 314, 316 sind
und der Bowdenzug 220 freigegeben ist, hält die
magnetische Anziehung des Nordpols eines der Magneten 306, 308 gegenüber
dem Südpol des anderen der Magneten 306, 308 oder
umgekehrt die Drehmagnete 306, 308, die Magnetträger 318, 319 und
die hakenförmigen Sperrklinken 334, 336 in
ersten Zwischenpositionen – entsprechend dem offenen, jedoch
nicht betätigten Ruhe-Zustand des Magnetschloßmechanismusses,
wie in 20 gezeigt – in der
Nähe ihrer entriegelten Positionen und bereit zum Verriegeln
der Türen 302, 304, wenn sich die Türen 302, 304 in
die geschlossene Position bewegen. In der veranschaulichten Ausführungsform
hält die magnetische Anziehung des Nordpols des Drehmagneten 306 gegenüber
dem Südpol des Drehmagneten 308 die Drehmagnete 306, 308,
die Magnetträger 318, 319 und die hakenförmigen
Sperrklinken 334, 336 in ihren ersten Zwischenpositionen.
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Um
die Türen 302, 304 zu schließen,
wird eine der Türen 302, 304 zugeklappt.
Diese Aktion zieht durch die mechanische Verbindung zwischen den
Türen (nicht gezeigt) die andere Tür zu, jedoch wird
aufgrund des freien Spiels der Verbindung eine Tür mitunter
hinter der anderen nachlaufen. Sobald die Türen 302, 304 nahezu
geschlossen sind, beginnen die Drehmagnete 306, 308,
die Magnetträger 318, 319 und die hakenförmigen
Sperrklinken 334, 336, sich unter dem Einfluß des
Magnetfeldes der Magneteinsätze 314, 316 in
ihre verriegelten Positionen zu drehen, so daß sie sich
in einer zweiten Zwischenposition befinden, die näher bei
ihren verriegelten Positionen liegt. An diesem Punkt bewirkt die starke
magnetische Anziehung zwischen den Magneteinsätzen 314, 316 und
ihrer jeweiligen Drehmagnete 306, 308, daß sich
die nachlaufende Tür beschleunigt, so daß beide
Türen gleichzeitig schließen, und die Drehmagnete 306, 308 und
die hakenförmigen Sperrklinken 334, 336 drehen
sich gleichzeitig in ihre verriegelten Positionen. An diesem Punkt
treten die hakenförmigen Sperrklinken 334, 336 mit
den Schließbügeln 324, 326 in
Eingriff, und es besteht eine starke magnetische Anziehung zwischen
den Magneteinsätzen 314, 316 und ihren
jeweiligen Drehmagneten 306, 308. Dementsprechend werden
beide Türen mechanisch und magnetisch in der geschlossenen
Position gehalten. Dieser Zustand ist in den 7–9 gezeigt.
So stellt der Magnetschloßmechanismus 300 ein
Verriegelungssystem bereit, welches das freie Spiel der mechanischen
Verbindung der Türen 302, 304 und die
Positionsdifferenz zwischen den Türen kurz vor dem Schließen
toleriert und dennoch die Türen gleichzeitig schließt.
Zusätzlich tritt an diesem Punkt das Kugellager 372 mit
der Aussparung 373 in dem Gehäuse 332 so
in Eingriff, daß die Zahnstange 317 an Ort und
Stelle arretiert wird und sich nicht bewegen kann, wenn nicht die
Gleitstange 315 in die nicht arretierte Position bewegt
wird.
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Wenn
der Nachlauf zwischen den Türen 302, 304 ausreichend
groß ist, kann sich eine Tür vollständig
schließen, was beide Drehmagnete 306, 308 und beide
hakenförmigen Sperrklinken 334, 336 dazu bringt,
sich in ihre jeweiligen verriegelten Positionen zu bewegen, ehe
die nachlaufende Tür ihre geschlossene Position erreicht.
In einem solchen Fall würde das Kugellager 372 die
Zahnstange 317 und folglich die hakenförmigen
Sperrklinken 334, 336 in der verriegelten Position
arretieren. Der Schließbügel der nachlaufenden
Tür prallt auf die Oberseite der jeweiligen hakenförmigen
Sperrklinke, und die nachlaufende Tür kann sich nicht in
die vollständig geschlossene Position bewegen. Um dies
zu verhindern, sind die Steuerstifte 381 und 382 vorgesehen. Jeder
der Steuerstifte 381 und 382 hat die Form eines
länglichen Schaftes 383 mit einem vorspringenden
Ansatz 385 an einem Ende. Die Steuerstifte 381 und 382 werden
von dem Gehäuse 332 für eine geradlinige
Bewegung in Richtung der Längsachsen der Schäfte 383 zwischen
ausgefahrenen und zurückgezogenen Positionen gehaltert.
Die Steuerstifte 381 und 382 sind durch Federn 388 bzw. 390 in
Richtung der ausgefahrenen Position federnd vorgespannt. Die Schließbügel 324, 326 sind
jeweils mit einem Abschnitt oder Block 391 bzw. 392 versehen,
die mit dem jeweiligen Steuerstift 381, 382 in
Eingriff treten und ihn in die zurückgezogene Position
bewegen, wenn die entsprechende Tür 302, 304 in
die vollständig geschlossene Position bewegt wird.
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Wenn
die Steuerstifte 381, 382 in der zurückgezogenen
Position sind, ist die Zahnstange 317 frei für
eine Bewegung zwischen den verriegelten und entriegelten Positionen.
Die Zahnstange 317 ist mit Nasen 393 und 395 versehen,
von denen jede mit dem Ansatz 385 eines jeweiligen Steuerstifts 381, 382 in
Eingriff ist, wenn die Zahnstange 317 in einer zweiten
Zwischenposition ist, welche der teilweise geschlossenen Konfiguration
des Magnetschloßmechanismusses und der nahezu verriegelten
Position der hakenförmigen Sperrklinken 334, 336 entspricht, wie
in den 21–22 gezeigt.
Jede der Nasen 393, 395 hat eine Seite, die senkrecht
zu der Richtung der geradlinigen Bewegung der Zahnstange 317 ist.
Wenn einer der Steuerstifte 381, 382 in der ausgefahrenen
Position ist, ist sein jeweiliger Ansatz 385 so angeordnet,
daß er die jeweilige Nase 393, 395 blockiert,
so daß sie eine Bewegung der Zahnstange 317 von
der zweiten Zwischenposition, die in der Nähe der verriegelten
Position liegt, in die verriegelte Position verhindert, indem der
Ansatz 385 mit der Seite der Nase in Eingriff tritt, die
senkrecht zu der Richtung der geradlinigen Bewegung der Zahnstange 317 ist.
So wird, wenn entweder eine der Türen 302, 304 oder
beide außerhalb der vollständig geschlossenen
Position sind, der jeweilige Steuerstift eine Bewegung der Zahnstange 317 in
die verriegelte Position, wo sie an Ort und Stelle arretiert werden kann,
verhindern, indem das Kugellager 372 mit der Aussparung 373 in
Eingriff tritt, und die Situation, in der der Schließbügel
der nachlaufenden Tür 302, 304 auf die
entsprechende hakenförmige Sperrklinke 334, 336 prallt,
wenn die Zahnstange 317 in der verriegelten Position arretiert
ist, wird umgangen.
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In
der nahezu verriegelten oder der zweiten Zwischenposition können
die hakenförmigen Sperrklinken 334, 336 aus
dem Weg der Schließbügel 324, 326 gedrückt
werden, wie zuvor beschrieben, und ermöglichen es der nachlaufenden
Tür, sich in die geschlossene Position zu bewegen, woraufhin
die Steuerstifte 381, 382 beide in der zurückgezogenen Position
sind und beide hakenförmigen Sperrklinken und die Drehmagnete
sich in ihre verriegelten Positionen bewe gen können, um
beide Türen in der geschlossenen Position zu sichern. Die
führende Tür bleibt aufgrund der magnetischen
Anziehung geschlossen, bis die nachlaufende Tür vollständig
geschlossen ist. Aus den relativen Proportionen der hakenförmigen
Sperrklinken und ihrer jeweiligen Schließbügel
sollte ersichtlich sein, daß die Bewegung der Drehmagnete,
falls vorhanden, während des Schließens der nachlaufenden
Tür ausreichend gering ist, so daß die ganze Zeit
während des Schließens der nachlaufenden Tür
eine ausreichend starke Anziehung zwischen dem Schließbügel
der nachlaufenden Tür und dem jeweiligen Drehmagneten herrscht,
um die nachlaufende Tür wie soeben beschrieben zu schließen.
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Federnde
Puffer 434 können an den Enden der Zahnstange 317 vorgesehen
sein, um den Aufprall der Zahnstange 317 an dem Gehäuse 332 zu dämpfen
und Geräusche und Verschleiß, die aus dem Betrieb
des Magnetschloßmechanismusses 300 resultieren,
zu reduzieren.
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Der
Magnetschloßmechanismus 300 ist Teil eines Verriegelungssystems 400,
welches auch einen Motorantrieb 321 für das selektive
Ziehen des Bowdenzuges 220 aufweist, um das flexible Gelenk 339 zu
ziehen, um die Zahnstange 317 in Richtung ihrer Längsachse
von der verriegelten Position in die entriegelte Position zu bewegen.
Der Motorantrieb 321 hat ein Gehäuse 401 mit
einem Motorfach 341. Der Motorantrieb 321 ist
vorgesehen, um eine elektrische Betätigung des Magnetschloßmechanismusses 300 zu
ermöglichen. In manchen Anwendungen ist es wünschenswert,
eine manuelle Sicherung oder eine manuelle Ausschaltung bereitzustellen,
um den Schloßmechanismus 300 manuell zu betätigen,
beispielsweise im Falle eines Stromausfalls. Für solche Anwendungen
ist eine zylindrische Vergrößerung 402 zwischen
den Enden des Bowdenzuges 220 vorgesehen, so daß er
mit einer Aufnahme (nicht gezeigt) in Eingriff gebracht werden kann,
die ähnlich der Aufnahme 369 ist, und gezogen
werden kann, um den Schloßmechanismus 300 durch
einen manuell betätigten Mechanismus freizugeben oder zu
entriegeln. Es ist auch möglich, den Motorantrieb so vorzusehen,
daß er über einen separaten Bowdenzug an einem
Block zieht, welcher für die geradlinige Bewegung gehaltert
ist, während der Block Aufnahmen aufweist, die mit dem
entfernten Ende des Bowdenzuges 220 und einem Ende eines
separaten, manuell betätigten Bowdenzuges in Eingriff treten,
um so eine sowohl manuelle als auch elektrische Betätigung
des Schloßmechanismusses 300 zu ermöglichen.
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Der
Motorantrieb 321 weist einen Motor 325 mit einer
Abgangswelle 327, die mit dem Zahnradgetriebe 331 gekoppelt
ist und dieses antreibt, auf. Der Motorantrieb 321 umfaßt
ein das Drehmoment reduzierendes Zahnradpaar, welches wiederum ein
erstes Zahnrad 343 und ein zweites Zahnrad 347 aufweist.
Die Zahnräder 343 und 347 werden durch
das Gehäuse 401 drehbar gehaltert. Das Zahnrad 343 hat
ein Zahnrad 404 mit großem Durchmesser und ein
konzentrisches Zahnrad 406 mit kleinem Durchmesser, die
sich zusammen als eine Einheit um eine gemeinsame Rotationsachse
drehen. In ähnlicher Weise hat das Zahnrad 347 ein
Zahnrad 408 mit großem Durchmesser und ein konzentrisches
Zahnrad 410 mit kleinem Durchmesser, die sich zusammen als
eine Einheit um eine gemeinsame Rotationsachse drehen. Die Rotationsachse
des Zahnrades 343 ist parallel zu der Rotationsachse des
Zahnrades 347 und hierzu beab standet. Eine Gleitzahnstange 412 ist
für eine geradlinige Bewegung in Reaktion auf die Drehung
des Zahnrades 410 mit kleinem Durchmesser durch das Gehäuse 401 gehaltert.
Die Gleitzahnstange 412 ist mit einem Satz von Zahnradzähnen 420 versehen,
die entlang wenigstens eines Abschnitts der Länge der Gleitzahnstange 412 verteilt sind.
Der Satz von Zahnradzähnen 420 ist in Dauereingriff
mit den Zähnen 422 des Zahnrades 410 mit kleinem
Durchmesser in dem Zahnrad 347. Die Zähne 424 des
Zahnrades 408 mit großem Durchmesser in dem Zahnrad 347 sind
in Dauereingriff mit den Zähnen 426 des Zahnrades 406 mit
kleinem Durchmesser in dem Zahnrad 343. Die Zähne 428 des Zahnrades 404 mit
großem Durchmesser in dem Zahnrad 343 sind in
Dauereingriff mit den Zähnen 430 des Zahnradgetriebes 331.
So bewegt sich die Gleitzahnstange 412 in Reaktion auf
die Drehung des Zahnradgetriebes 331 geradlinig zwischen
einer ausgefahrenen Position und einer zurückgezogenen
Position relativ zu dem Gehäuse 401. Das Zahnradpaar zum
Reduzieren des Drehmoments reduziert die erforderliche Drehmomentausgabe
des Motors 325.
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Die
Gleitzahnstange 412 ist beispielsweise mit zwei Aufnahmen 414, 416 versehen,
von denen jede für ein Ineingrifftreten mit der zylindrischen
Vergrößerung an einem Ende eines Bowdenzuges,
wie z. B. der Vergrößerung 418, ausgelegt
ist. Dieses Merkmal ermöglicht das Betätigen mehrerer
Schloßmechanismen 300 durch einen einzigen Motorantrieb 321.
In dem veranschaulichten Beispiel werden zwei identische Magnetschloßmechanismen 300 und 300a durch
einen einzigen Motorantrieb 321 betätigt. Mehrere
Schloßmechanismen sind in bestimmten Anwendungen wünschenswert,
wo die durch die Schloßmechanismen gesicherten Türen
an mehreren Punkten gesichert werden sollen. Beispielsweise können
in einem Autohandschuhfach, welches durch zwei Türen gesichert
ist, zwei Magnetschloßmechanismen an jeder Seite des Raumes
des Handschuhfachs vorgesehen sein.
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Ähnlich
der Aufnahme 369 beinhaltet jede der Aufnahmen 414, 416 eine Öffnung 432 an
einem Ende und einen Schlitz 433, der sich entlang einer Seite
nach unten wenigstens zur Hälfte durch den Boden jeder
Aufnahme 414, 416 erstreckt. Der Schlitz 433 erstreckt
sich entlang der Länge der Aufnahme 369 von dem
offenen Ende 432 jeder Aufnahme 414, 416 zum
Boden jeder Aufnahme 414, 416 und entlang wenigstens
eines wesentlichen Abschnitts des Bodens der Aufnahme gegenüber
der Öffnung 432. Der Schlitz 433 ist
ausreichend breit, um zu ermöglichen, daß sich
ein Bowdenzug, beispielsweise der Bowdenzug 220, durch
den Schlitz 433 erstreckt, der Schlitz 433 ist
jedoch nicht groß genug, um die zylindrische Vergrößerung,
wie z. B. die zylindrische Vergrößerung 418,
durch den Schlitz 433 zu ziehen. Wie bei der Vergrößerung 209 kann die
zylindrische Vergrößerung 418 eine beliebige
andere Form und Größe haben, so daß sie
nicht durch Schlitz 433 hindurch-, jedoch in die Aufnahme 414 oder 416 hineinpaßt.
In der veranschaulichten Ausführungsform ist die Öffnung 432 jeder
Aufnahme 414, 416 kleiner als der Durchmesser
der zylindrischen Vergrößerung 418, so
daß die zylindrische Vergrößerung 418 sicher
in der Aufnahme 414, 416 gehalten wird, nachdem
die zylindrische Vergrößerung 418 in
die Aufnahme 414 oder 416 eingerastet ist.
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Wenn
die Zahnstange 317 in der verriegelten Position ist und
die Gleitstange 315 in der arretierten Position ist, wird
die Gleitzahnstange 412 in der in den 121–132 gezeigten
ausgefahrenen Position angeordnet. Wenn der Motor 325 mit
Energie versorgt wird, bewirkt er eine Drehung des Zahnradgetriebes 331 in
einer ersten Richtung. Die Drehung des Zahnradgetriebes 331 in
dieser ersten Richtung bewirkt eine geradlinige Bewegung der Gleitzahnstange 412 aus
der ausgefahrenen Position zu der zurückgezogenen Position,
wie in den 109–120 gezeigt. Eine weitere Drehung des Zahnradgetriebes 331 bewirkt
eine weitere geradlinige Bewegung der Gleitzahnstange 412 in
Richtung auf den Motor 325, was wiederum über
den Bowdenzug 220 und das flexible Gelenk 339 die
geradlinige Bewegung der Gleitstange 315 aus der arretierten Position
in die nicht arretierte Position bewirkt. Diese anfängliche
Bewegung der Gleitstange 315 gibt die Zahnstange 317 für
eine Bewegung in die entriegelte Position frei. Der Bewegungsbereich
der Gleitstange 315 aus der arretierten Position in die
nicht arretierte Position ist relativ begrenzt, und eine weitere
Drehung des Zahnradgetriebes 331 bewirkt eine weitere geradlinige
Bewegung der Gleitzahnstange 412 in Richtung des Motors,
was wiederum die gemeinsame, geradlinige Bewegung sowohl der Gleitstange 315 als
auch der Zahnstange 317 bewirkt, so daß die Zahnstange 317 aus
der verriegelten Position in die entriegelte Position freigegeben
wird. Folglich werden die Drehmagnete 306, 308,
die Magnetträger 318, 319 und die hakenförmigen
Sperrklinken 334, 336 veranlaßt, sich
aus ihren verriegelten Positionen – unter der Annahme,
daß sie anfangs in der verriegelten Position sind – in
ihre entriegelten Positionen zu drehen. Die Gleitzahnstange 412 ist
dann in ihrer in den 109–120 dargestellten zurückgezogenen Position.
Eine Bewegung der Zahnstange 317 und der Magnetträger 318, 319 in
ihre entriegelten Positionen wiederum ermöglicht das Öffnen
der Türen 302, 304.
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Sobald
der Entriegelungsvorgang abgeschlossen ist, wird unter Verwendung
eines geeigneten Steuerschaltkreises und geeigneter Software der Strom
zu dem Motor 325 umgekehrt, um das Zahnradgetriebe 331 in
einer zweiten Richtung zu drehen, welche zu der ersten Richtung
entgegengesetzt ist, und führt die Gleitzahnstange 412 in
ihre ausgefahrene Position zurück, bereit, den Entriegelungszyklus erneut
zu wiederholen, nachdem die Türen 302, 304 wieder
geschlossen wurden. Das Zurückführen der Gleitzahnstange 412 in
ihre ausgefahrene Position bringt das flexible Gelenk 339 mit
der Gleitstange 315 außer Eingriff, und die magnetische
Anziehung des Nordpols eines der Magnete 306, 308 gegenüber dem
Südpol des anderen der Magnete 306, 308 oder umgekehrt
hält die Drehmagnete 306, 308, die Magnetträger 318, 319 und
die hakenförmigen Sperrklinken 334, 336 in
den ersten Zwischenpositionen, wie in 20 gezeigt,
bereit für ein Verriegeln der Türen 302, 304,
wenn sich die Türen 302, 304 in die geschlossene
Position bewegen.
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Wie
ebenfalls zuvor beschrieben hält, sobald die Türen 302, 304 geöffnet
sind, die Anziehung zwischen den entgegengesetzten Polen der Magnete 306, 308 die
Magnetträger 318, 319 in der Nähe
ihrer entriegelten Positionen, d. h. in ihren ersten Zwischenpositionen,
bis die Türen 302, 304 erneut in Richtung
ihrer geschlossenen Positionen bewegt werden. Das Schloß 300 ist somit
bereit, seinen Betriebszyklus zu wiederholen, wenn die Türen 302, 304 das
nächste Mal auf ihre geschlossenen Positionen zu bewegt
werden.
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Eine
Rippe bzw. eine Lasche 397 ist vorgesehen, welche von einer
Seite der Zahnstange 317 vorspringt. Weiterhin sind Sensoren 399, 361 auf
der Leiterplatte 363 vorgesehen, die von dem Gehäuse 332 gehaltert
sind. Die Sensoren 399, 361 können beispielsweise
ein Typ sein, der eine lichtemittierende Diode (LED) aufweist, die
eine Photodiode beleuchtet. Wenn die Zahnstange 317 in
der zweiten Zwischenposition ist, d. h. der Position, die näher
bei der verriegelten Position ist, wo ihre Bewegung in Richtung
der verriegelten Position durch einen der Steuerstifte 381, 382 in
der ausgefahrenen Position verhindert werden kann, unterbricht die
Rippe 397 die Beleuchtung der Photodiode eines der Sensoren 399, 361 durch
die entsprechende LED (nicht gezeigt), so daß ein Signal
erzeugt wird, welches einen Fehlerzustand anzeigt, der einem der
Steuerstifte in der ausgefahrenen Position entspricht. Dieses Signal würde
wiederum bedeuten, daß eine der Türen 302, 304 nicht
richtig geschlossen ist, beispielsweise weil der Inhalt des Handschuhfachs
die Bewegung einer der Türen in die geschlossene Position
behindert. Das Signal wird dem Steuerschaltkreis oder der Leiterplatte
(PCB) 363 zugeführt, welche(r) den Betrieb des
Magnetschloßmechanismusses steuert. Der Steuerschaltkreis
basiert auf einem Mikroprozessor und ist programmierbar. Der Steuerschaltkreis
kann so programmiert werden, daß, wenn das Signal, welches
anzeigt, daß eine der Türen 302, 304 offen
ist, über einen Zeitraum andauert, der einem vorbestimmten
Zeitlimit entspricht oder dieses überschreitet, der Steuerschaltkreis
den Motor 325 mit Energie versorgt, um die Türen 302, 304 zu öffnen,
wodurch der Benutzer, d. h. der Fahrzeuginsasse, aufgefordert wird,
die Türen wieder zu schließen und sicherzustellen,
daß die Türen diesmal richtig geschlossen sind.
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Drähte
oder andere Typen von elektrischen Verbindungen (nicht gezeigt),
wie beispielsweise Stecker oder Stifte, die in den Motor gesteckt
werden, können in dem Gehäuse 401 des
Motorantriebs vorgesehen sein, um den Motor 325 unter der
Steuerung durch die Leiterplatte 363 mit Energie zu versorgen. Die
Leiterplatte 363 trägt auch eine Buchse 367 für die
Verbindung von Energieversorgung und Signalleitungen.
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Wenn
die Zahnstange 317 in der verriegelten Position ist, unterbricht
die Rippe 397 die Beleuchtung der Photodiode beider Sensoren 399, 361 durch ihre
entsprechenden LEDs, so daß ein Signal erzeugt wird, welches
anzeigt, daß die Türen 302, 304 geschlossen
sind. Dieses Signal veranlaßt die Leiterplatte 363,
in einen Ruhemodus überzugehen, bis sie das nächste
Signal zum Öffnen der Türen empfängt.
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Wenn
die Zahnstange 317 in der entriegelten Position ist, wird
die Beleuchtung der Photodiode keines der Sensoren 399, 361 durch
ihre entsprechenden LEDs durch die Rippe 397 unterbrochen,
die ein Signal erzeugt, welches anzeigt, daß die Türen 302, 304 offen
sind. Die Leiterplatte 363 bleibt aktiv und hält
das Licht in dem Fach eingeschaltet, bis die Türen geschlossen
sind. Nach einem Stromausfall bei offenen Türen schaltet
die Leiterplatte 363 das Licht in dem Fach nach dem Einschalten
wieder an.
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Das
Gehäuse 401 des Motorantriebs ist vom muschelförmigen
Typ und hat eine abnehmbare oder separate Abdeckung 403.
Wenn der Schloßmechanismus 300 oder 300a manuell
betätigt wird, wird der Bowdenzug 220 gezogen,
indem die zylindrische Vergrößerung 402 in
Richtung des Gehäuses 401 gezogen wird. Dies bewirkt
die Betätigung der Schloßmechanismen 300 oder 300a,
um die Türen 302, 304 aus der geschlossenen
Position freizugeben. Wenn der Schloßmechanismus 300 oder 300a manuell
betätigt wird, indem die zylindrische Vergrößerung 402 in
Richtung des Gehäuses 401 gezogen wird, wird der
Abschnitt des Bowdenzuges 220 zwischen der zylindrischen
Vergrößerung 402 und der zylindrischen
Vergrößerung 418 in U-Form zusammengefaltet,
wie in den 31–32 gezeigt,
da die zylindrische Vergrößerung 418 in
der Aufnahme 414 befestigt ist und die Gleitzahnstange 412 aufgrund
des reaktiven Drehmoments, das in dem Motor 325 induziert
würde, und des mechanischen Nachteils aufgrund des Zahnradpaares,
wenn die Gleitzahnstange 412 das Zahnradgetriebe 331 antreiben
soll, nicht in die zurückgezogene Position bewegt werden
kann. Alternativ dazu könnte die Öffnung 432 der
Aufnahmen 414, 416 vergrößert
werden, um eine Bewegung der zylindrischen Vergrößerung 418 zurück
in das Gehäuse 401 zu ermöglichen, wenn
die Seiten des Gehäuses 401 abgeschlossen sind,
um zu verhindern, daß das Ende des Zuges 220 von
der Aufnahme 414 oder 416 abfällt, oder
die Aufnahmen 414, 416 könnten verlängert
werden, um zu erlauben, daß sich die zylindrische Vergrößerung 418 zurück
in das Gehäuse 401 bewegt.
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Es
versteht sich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf
die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt
ist. Weiterhin versteht es sich, daß Fachleute auf diesem
Gebiet an den oben offenbarten Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung verschiedene Modifikationen, Veränderungen und
Anpassungen vornehmen können, ohne vom Gedanken und dem
Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ein
Schloß mit zwei Drehmagneten wird offenbart. Das Schloß ist
insbesondere geeignet, um zwei Türen eines Faches in der
geschlossenen Position lösbar zu sichern. Jeder Drehmagnet
trägt dazu bei, eine entsprechende Tür, die mit
einem Magneteinsatz versehen ist, in einer geschlossenen Position zu
sichern. Hakenartige Sperrklinken, die sich mit den Magneten drehen,
stellen eine mechanische Sicherung der Türen in der geschlossenen
Position bereit. Das Schloß ist mit einem Sicherheitsmerkmal versehen,
welches verhindert, daß sich das Schloß öffnet,
falls das Fahrzeug, in welchem das Schloß installiert ist,
an einer Kollision beteiligt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 5927772 [0002]
- - US 6761278 [0002]