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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Handschuhkasten für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge mit den Merkmalen im Oberbegriff von Anspruch 1. Im Besonderen betrifft sie solche Handschuhkästen, die mit einem elektrischen Öffnungsmechanismus ausgestattet sind.
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Im Stand der Technik sind Handschuhkästen als Verstaumöglichkeit im Kraftfahrzeug bekannt. So offenbart zum Beispiel die
DE 198 29 363 A1 einen Handschuhkasten, bei dem die Öffnungsbewegung eines Deckels durch einen Elektromotor unterstützt ist. Hierbei sind im Deckel und im Ablagefach Zahnräder angeordnet, die zum Unterstützen der Öffnungsbewegung miteinander in Eingriff stehen. Dies führt zum einen zu einem relativ komplexen Mechanismus und zum anderen dazu, dass das Stauvolumen im Ablagefach verringert ist.
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Ferner kommen in der
DE 10 2005 059 412 A1 und der
DE 196 17 403 A1 Mechanismen zum Einsatz, bei denen eine Verriegelungseinrichtung, die beweglich an dem Ablagefach vorgesehen ist und den Deckel in der Schließstellung verriegelt, durch einen Elektromagnet gelöst wird, um den Deckel öffnen zu können.
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All diesen Lösungen ist gemein, dass die Verwendung der Bauteile bzw. die Komplexität des Mechanismus zu einem kostenintensiven Aufbau führen. Um einen Handschuhkasten, bei dem das Öffnen elektrisch unterstützt stattfindet in Konkurrenz zur üblichen Handbetätigung zu etablieren, ist es jedoch nötig elektrische Handschuhkästen anzubieten, die sich in einem Kostenrahmen bewegen, der mit Handschuhkästen mit manueller Betätigung vergleichbar ist.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt folglich darin, einen eingangs genannten Handschuhkasten mit einem elektrisch unterstützten Öffnungsmechanismus zu versehen, der hinsichtlich seiner Kosten mit denen eines Handschuhkastens mit üblicher Handbetätigung konkurrieren kann.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung finden sich in den Unteransprüchen der folgenden Beschreibung, sowie den Figuren.
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Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung liegt darin möglichst günstige elektrische und mechanische Standardbauteile zu kombinieren und so letztlich einen elektrisch unterstützten Öffnungsmechanismus mit geringen Kosten zu realisieren.
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Ein erfindungsgemäßer Handschuhkasten umfasst ein Ablagefach mit einer Öffnung. Der Handschuhkasten kann integraler Bestandteil einer Instrumententafel oder als separates Bauteil in diese integriert sein. Üblicherweise befindet sich der Handschuhkasten in einem Bereich vor dem Beifahrersitz. Das Ablagefach ist durch einen Deckel verschlossen, der die Öffnung des Ablagefaches abdeckt. In der einfachsten Form kann der Deckel drehbar um eine Scharnierachse an dem Ablagefach angelenkt und zwischen einer die Öffnung verschließenden Schließstellung und einer Offenstellung, in der das Ablagefach zugänglich ist, verschwenkbar sein. Es ist aber ebenso denkbar, dass der Deckel translatorisch zwischen den Stellungen beweglich ist. Auch kombinierte rotatorische und translatorische Bewegungen sind möglich.
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Um den Deckel in der Schließstellung zu halten sind im Allgemeinen Verriegelungseinrichtungen vorgesehen. Vorteilhafterweise sind die Verriegelungseinrichtungen beweglich an dem Ablagefach angeordnet und gelangen zum Verriegeln des Deckels in der Schließstellung mit dem Deckel, zum Beispiel einer Aussparung oder einem Stift in dem Deckel, in Eingriff. Durch das Unterbringen der Verriegelungseinrichtung im Ablagefach ist es möglich, den Deckel selbst schlank bzw. dünn zu halten, sodass das Volumen des Ablagefachs nicht verringert wird. Um das Öffnen des Deckels elektrisch zu unterstützen, ist ferner eine elektrische Antriebseinrichtung vorgesehen. Durch Betätigen der Antriebseinrichtung ist es möglich, die Verriegelung des Deckels durch die Verriegelungseinrichtung zu lösen, wodurch der Deckel in die Öffnungsstellung bewegbar ist. Diese Bewegung kann ausschließlich durch die Schwerkraft bedingt und/oder elektrisch und/oder mechanisch unterstützt stattfinden.
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Die Antriebseinrichtung, bei der es sich bevorzugt um einen Elektromotor handelt, steht über ein biegeschlaffes Verbindungselement mit der Verriegelungseinrichtung in Verbindung. Durch das Verbindungselement ist es möglich im Prinzip die mechanischen Lösungen der Verriegelungseinrichtung aus dem Stand der Technik weiter zu verwenden und gleichzeitig eine kostengünstige Antriebseinrichtung zu verwenden. Auch wird durch die Verwendung des biegeschlaffen Verbindungselements eine hohe Flexibilität hinsichtlich der Positionierung der Antriebseinrichtung ermöglicht, was den Erhalt eines großen Volumens des Ablagefaches begünstigt. Ferner wird dadurch eine vielseitig produktübergreifende Anwendung ermöglicht, wodurch sich die Kosten weiter reduzieren lassen.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass der Handschuhkasten durch zentrale Positionierung eines die Antriebseinrichtung steuernden Schalters im Fahrzeug sowohl vom Fahrer als auch vom Beifahrer bequem geöffnet werden kann.
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Um die Flexibilität sowie die produktübergreifende Anwendung weiter zu verbessern, sowie ein möglichst großes Volumen des Ablagefaches zu erzielen ist es ferner bevorzugt, die Antriebseinrichtung außerhalb des Ablagefaches anzuordnen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kommt als biegeschlaffes Verbindungselement ein Seil, insbesondere ein Bowdenzug zum Einsatz. Der Vorteil bei der Verwendung von Bowdenzügen liegt vor allem darin, dass keine feste Position der Antriebseinrichtung am Ablagefach des Handschuhkastens festgelegt werden muss. Somit lässt sich die Antriebseinrichtung dort anordnen, wo am Ablagefach ausreichend Bauraum zur Verfügung steht ohne dass das Ablagefach im Volumen reduziert werden muss.
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Wie es eingangs erwähnt wurde, ist die Verriegelungseinrichtung zwischen einer Verriegelungsposition und einer Freigabeposition beweglich. In der Verriegelungsposition steht die Verriegelungseinrichtung mit einer Aufnahme des Deckels in Eingriff, um den Deckel zu verriegeln, während sie zum Lösen außer Eingriff mit der Aufnahme gelangt. Bei der Verriegelungseinrichtung kann es sich zum Beispiel um einen translatorisch verschiebbaren Riegel handeln oder um eine drehbare Klinke. Alternativ kann ebenso eine Klinke mit Drehfalle Anwendung finden. Bevorzugterweise ist die Verriegelungseinrichtung durch ein elastisches Element, insbesondere eine Feder in die Verriegelungsposition vorgespannt. Im Betrieb wird die Verriegelungseinrichtung dabei durch die Antriebseinrichtung entgegen der Vorspannung aus der Verriegelungsposition in die Freigabeposition bewegt, so dass der Deckel geöffnet werden kann. Beim Schließen des Deckels ist vorteilhafterweise auf einer dem Deckel zugewandten Seite der Verriegelungseinrichtung eine Schräge vorgesehen, mit der der Deckel beim Schließen in Kontakt kommt, wodurch die Verriegelungseinrichtung entgegen der Vorspannung in die Freigabeposition bewegt wird. Nach dem vollständigen Schließen des Deckels wird die Verriegelungseinrichtung durch die Vorspannung in die Verriegelungsposition zurück bewegt und dadurch der Deckel wieder verriegelt.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Antriebseinrichtung einen Elektromotor mit einem Starter und einem Anker. Der Anker ist zwischen einer Verriegelungsposition und einer Freigabeposition beweglich, wobei die Verriegelungsposition und die Freigabeposition des Ankers bevorzugt der Verriegelungsposition und der Freigabeposition der Verriegelungseinrichtung entsprechen. Um den Anker des Elektromotors nach dem Öffnen des Deckels bzw. Lösen der Verriegelung wieder in die Ausgangsstellung zu bringen, ist es bevorzugt ein elastisches Element vorzusehen, das den Anker in die Ausgangsstellung zurück bewegt. Hierfür spannt sich das elastische Element bei der Bewegung des Ankers von der Verriegelungsposition in die Freigabeposition. Ist das Öffnen des Deckels beziehungsweise Lösen der Verriegelungseinrichtung abgeschlossen und der Elektromotor stromlos, wird der Anker durch die erzielte Vorspannung des elastischen Elements, zum Beispiel einer Feder, wieder in die Ausgangsposition zurückgeführt.
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Alternativ ist es auch denkbar, dass das Übertragungsglied einen drehbar an dem Ablagefach vorgesehenen Hebel aufweist, der bei Betätigung der Antriebseinrichtung durch einen Steuernocken oder eine Kulissenführung bedingt gedreht wird, um die Verriegelung zu lösen. Bei dieser Lösung wird der Steuernocken durch die Antriebseinrichtung gedreht und wirkt auf den Hebel, so dass die Verriegelung gelöst wird. Bei einer weiteren Drehung des Steuernockens gelangt der Hebel zurück in die Ausgangsposition und die Verriegelungseinrichtung kann in ihre Ausgangsstellung zurückkehren. Hierfür können der Hebel und/oder die Verriegelungseinrichtung in die Ausgangsstellung vorgespannt sein. Bei dieser Ausgestaltung ist eine Rückstellung des Ankers des Elektromotors gegebenenfalls nicht nötig, aber möglich. Sind mehrere Verriegelungseinrichtungen vorgesehen, die durch eine Antriebseinrichtung gemeinsam angesteuert werden sollen, wie es im Folgenden erwähnt wird, ist es bei dieser Ausgestaltung nötig auch mehrere Hebel und Steuernocken vorzusehen.
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Wie zuvor erläutert, können mehrere, insbesondere wenigstens zwei der Verriegelungseinrichtungen vorgesehen sein, die gemeinsam durch die Antriebseinrichtung lösbar sind. Mit anderen Worten dient zum Beispiel nur ein Elektromotor zum Lösen mehrerer Verriegelungseinrichtungen, wodurch die Kosten gering gehalten werden können. Insbesondere werden bei manchen Anwendungsfällen mehrere relativ zum Deckel gegenüberliegende Verriegelungseinrichtungen vorgesehen.
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Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung, die alleinstehend oder in Kombination mit einem oder mehreren der obigen Merkmale umgesetzt werden können, sind der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen zu entnehmen. Diese erfolgt unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, in denen:
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1: eine perspektivische Ansicht auf die Rückseite eines Handschuhkastens gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
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2: einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in 1 zeigte;
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3: einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in 1 zeigt;
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4: eine perspektivische Ansicht auf die Rückseite eines Handschuhkastens gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
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5: eine Draufsicht auf den Öffnungsmechanismus in 4 schematisch zeigt; und
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6: eine Draufsicht auf die Verriegelungseinrichtung aus 4 schematisch zeigt.
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In der folgenden Beschreibung werden gleiche und gleichwirkende Elemente, sofern nichts anderes angegeben ist, mit denselben Bezugszeichen genannt.
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1 zeigt einen Handschuhkasten mit einem Ablagefach 1. An dem Ablagefach 1 ist eine nicht sichtbare Öffnung vorgesehen. Das Ablagefach 1 ist über die Öffnung zugänglich, so dass Gegenstände im dem Ablagefach 1 platziert und aus diesem entnommen werden können. An dem Ablagefach 1 ist ein Deckel 2 drehbar angelenkt. In 1 ist der Deckel 2 in seiner Schließstellung dargestellt, in der er die Öffnung verschließt. Zum Freigeben der Öffnung kann der Deckel 2 in eine Offenstellung verschwenkt werden.
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Ferner sind in Bezug auf den Deckel 2 an gegenüberliegenden Seiten Verriegelungseinrichtungen 3 an dem Ablagefach 1 vorgesehen. Die Verriegelungseinrichtungen 3, die am besten aus 3 zu erkennen sind umfassen einen Riegel 4, der in einer Führung 5 in dem Ablagefach 1 translatorisch verschiebbar ist. In der in 3 dargestellten Verriegelungsposition greift der Riegel 4 in eine Aufnahme 6 in dem Deckel 2 ein. Dadurch wird der Deckel 2 in der in 3 dargestellten Schließstellung durch den Riegel 4 verriegelt. Ferner ist eine Feder 7 als elastisches Element vorgesehen, die sich einerseits auf dem Boden 8 der Führung 5 und andererseits dem Boden einer Aussparung 9 in dem Riegel 4 abstützt. Dadurch wird der Riegel 4 in die Verriegelungsposition beaufschlagt bzw. vorgespannt. Auf der der Innenseite des Deckels 2 zugewandten Seite des Riegels 4 ist ferner eine Schräge 10 vorgesehen. Beim Schließen des Deckels 2 kommt diese Schräge 10 mit einer Gegenfläche 11 des Deckels 2 in Kontakt, wodurch beim manuellen Schließen des Deckels 2 der Riegel 4 entgegen der Federkraft der Feder 7 in die Freigabeposition bewegt wird. Nachdem der Deckel 2 vollständig geschlossen ist, kann der Riegel 4 durch die Feder 7 in die Verriegelungsposition zurückspringen und gelangt mit der Aufnahme 6 des Deckels 2 in Eingriff, um den Deckel 2 zu verriegeln.
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Weiterhin ist ferner eine Antriebseinrichtung 20 auf der Oberseite des Ablagefachs 1 montiert. Die Antriebseinrichtung 20 weist einen Elektromotor 21 mit einem Stator und einem Anker auf. Der Anker ist mit einer Welle 22 verbunden, die beim Betätigen des Elektromotors 21 rotiert. An einem Ende der Welle 22 ist eine Schnecke 23 vorgesehen, auf der sich ein Gleitstück 24 bewegt. Des Weiteren ist eine Drehfeder 25 vorgesehen, die einerseits an der Welle 22 und andererseits in Bezug auf den Ablagefach 1 festgelegt ist. Dadurch wird die Drehfeder 25 beim Drehen der Welle 22 gespannt.
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Um die Antriebseinrichtung 21 mit den Verriegelungseinrichtungen 3 zu verbinden, ist jeweils ein biegeschlaffes Verbindungselement 26 vorgesehen, dass im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch eine Führung in Form eines Schlauches 27 in der ein Bowdenzug 28 geführt ist, realisiert ist. Der Bowdenzug 28 ist an einem Ende mit dem Gleitstück 24 verbunden während er an dem anderen Ende mit dem Riegel 4 verbunden ist.
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Im Folgenden wird die Funktion der ersten Ausführungsform näher erläutert.
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Zum Öffnen des Deckels wird ein nicht dargestellter elektrischer Schalter betätigt, wodurch der Elektromotor 21 der Antriebseinrichtung 20 betätigt wird. Bei der Betätigung des Elektromotors 21 werden der Anker und damit die Welle 22 gedreht. Durch eine Drehung der Welle 22 bewegt sich das Gleitstück 24 entlang der Schnecke 23 in 2 zum Elektromotor 21 hin. Dadurch wird an einem Ende des Bowdenzugs 28 gezogen, was bewirkt, dass der Riegel 4 entgegen der Federkraft der Feder 7 von der in 3 dargestellten Verriegelungsposition in die Freigabeposition außer Eingriff mit der Aufnahme 6 des Deckels 2 bewegt wird. Dies geschieht parallel für beide Verriegelungseinrichtungen 3, so dass der Deckel 2 geöffnet werden kann.
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Des Weiteren wird durch die Drehung der Welle 22 die Drehfeder 25 gespannt. Ist der Deckel 2 geöffnet und entfällt die Bestromung des Elektromotors 21, führt die gespannte Drehfeder 25 dazu, dass die Welle 22 in einer entgegengesetzten Richtung gedreht wird. Dadurch wandert das Gleitstück 24 auf der Schnecke 23 in der entgegengesetzten Richtung, d.h. vom Elektromotor 21 weg. Das Gleitstück 24 wird somit in seine Ausgangsstellung zurückbewegt. Durch die Federkraft der Feder 27 gelangt damit auch der Riegel 44 in seine Verriegelungsposition zurück, wie sie in 3 dargestellt ist, steht jedoch nicht in Eingriff mit der Aufnahme 6 des Deckels 2, der vorher geöffnet wurde.
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Zum Schließen des Deckels 2 wird dieser manuell in die Schließstellung zurückgebracht, wobei die Schrägen 10 und 11 miteinander in Kontakt gelangen und dadurch der Riegel 4 entgegen der Federkraft 7 zurückgedrückt wird, bis er durch die Federkraft der Feder 7 in die Aufnahme 6 des Deckels 2 Zurückfedern kann und der Deckel 2 wieder verriegelt ist.
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In den 4–6 ist eine zweite Ausführungsform dargestellt. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der in den 1–3 dargestellten Ausführungsform primär durch die Art der Kopplung der Antriebseinrichtung 20 mit den biegeschlaffen Verbindungselementen 26 sowie der Ausgestaltung der Verriegelungseinrichtungen 3.
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Die Verriegelungseinrichtung 3, wie sie in 6 einzeln in einer Draufsicht dargestellt ist, umfasst eine Klinke 30, die um einen Drehpunkt 33 an dem Ablagefach 1 drehbar befestigt ist. Die Klinke 30 steht in der Verriegelungsposition ebenso mit einer Aufnahme 6 im Deckel 2 (siehe 4) in Eingriff.
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Die Klinke 30 weist im weitesten Sinne eine S-Form auf. Der Abschnitt der Klinke 30, der in die Aufnahme 6 eingreift ist an einer Spitze des S angeordnet. Mit der anderen Spitze des S ist der Bowdenzug 28 verbunden. Durch Zug an dem Bowdenzug 28 entlang des Pfeils 31 rotiert die Klinke 30 entlang des Pfeils 32 um den Drehpunkt 33. Dadurch kann die Klinke 30 außer Eingriff mit der Aufnahme 6 des Deckels 2 gebracht werden und der Deckel lässt sich öffnen. Bei einer Ausführungsform kann die Klinke 30 entgegen der Richtung 32 in die in 6 dargestellte Verriegelungsposition vorgespannt sein. Hierzu kann eine nicht dargestellte Feder dienen.
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Die Antriebseinrichtung 20 der zweiten Ausführungsform ist in 5 näher dargestellt. Im Gegensatz zu der zuvor erläuterten Ausgestaltung ist hier jedoch kein Gleitstück vorgesehen. Vielmehr steht die Schnecke 23 mit einem Nockenzahnrad 34 in Eingriff, dass durch eine Rotation der Schnecke 23 um einen Drehpunkt 35 gedreht wird. Das Nockenzahnrad 34 weist einen Steuernocken 36 auf. Ferner sind am Steuernocken 36 zwei Hebel 37 angeordnet, die jeweils einer Verriegelungseinrichtung 3 zugeordnet sind. Die Hebel 37 sind um einen gemeinsamen Drehpunkt 38 verschwenkbar. An ihrem dem Drehpunkt 38 abgewandten Ende sind die Hebel 37 jeweils mit dem Bowdenzug 28 verbunden. Die Hebel 37 sind ferner durch eine nicht dargestellte Feder in einer Richtung aufeinander zu vorgespannt. Ferner weisen die Hebel 37 jeweils eine Nockengegenfläche auf, mit der der Steuernocken 36 des Nockenzahnrads 34 in Kontakt kommt. Zusätzlich kann ein Ausschalter 40 vorgesehen sein, gegen den ein Anschlag 39 des Nockenzahnrads 34 in einer Endposition fährt, um den Elektromotor 21 auszuschalten.
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Im Betrieb wird ähnlich wie bei der vorherigen Ausführungsform durch einen nicht dargestellten Schalter der Elektromotor 21 angesteuert, wodurch die Welle 22 und damit die Schnecke 23 gedreht werden. Durch die Drehung der Schnecke 23 rotiert das Nockenzahnrad 34, so dass die Nocken 36 so bewegt werden, dass sich die Hebel 37 durch die Vorspannung aufeinander zu bewegen. Dadurch wird an den Bowdenzügen 28 gezogen und die Klinke 30 der jeweiligen Verriegelungseinrichtung 30 um den Drehpunkt 33 in der Richtung 32 rotiert, so dass die Klinken 30 außer Eingriff mit der Aufnahme 6 im Deckel 2 gelangen. In dieser Offenposition der Klinken 30 kann der Deckel 2 geöffnet werden.
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Durch eine weitere Rotation des Nockenzahnrads 34 werden die Hebel 37 entgegen der Federkraft wieder auseinandergedrückt und die Klinken 30 durch ihre Federvorspannung wieder in die Verriegelungsposition zurückgeschwenkt. Das Schließen des Deckels erfolgt wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform, indem die Schrägen 10 und 11 miteinander in Kontakt kommen und dadurch die Klinke 30 außer Eingriff mit der Aufnahme 6 gebracht werden kann, und im Anschluss wieder in diese Aufnahme 6 zurückfedert.
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Insofern der Bowdenzug 28 in der zweiten Ausführungsform zur Übertragung von Zug- und Schubkräften ausgestaltet ist, kann auf die Vorspannung der Klinken 30 gegebenenfalls auch verzichtet werden. Auf die Vorspannung der Hebel 37 kann ebenfalls verzichtet werden, wenn statt einer Nockensteuerung eine Kulissenführung in dem Zahnrad 34 vorgesehen ist und die Hebel durch diese Kulisse in beide Drehrichtungen zwangsgeführt bewegt werden.
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Die mit Bezug auf die Figuren gemachten Erläuterungen sind rein illustrativ und nicht beschränkend zu verstehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19829363 A1 [0002]
- DE 102005059412 A1 [0003]
- DE 19617403 A1 [0003]
