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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verriegelungseinrichtung für eine Abdeckvorrichtung eines Ablagefaches eines Fahrzeugs, eine entsprechende Abdeckvorrichtung für ein Ablagefach eines Fahrzeugs, ein entsprechendes Ablagefach für ein Fahrzeug sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Ablagefach.
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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden hauptsächlich in Verbindung mit Ablagefächern in Fahrzeugen beschrieben. Die Erfindung kann aber in jeder Anwendung genutzt werden, in welcher Ablagefächer mit einer entsprechenden Abdeckvorrichtung versehen sind und die in einem Crashfall sicher verriegel bleiben sollen.
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In Fahrzeugen sind beispielsweise nach oben offene Stau- und Ablagefächer mit einer Abdeckung versehen, welche im Crashfall geschlossen bleiben sollen, um darin verstaute Gegenstände sicher zu verwahren. Ein entsprechendes Ablagefach ist beispielsweise parallel zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs gerichtet, ortsfest installiert und nach oben offen. Weiter ist eine schwenkbar an dessen rückwärtigen dem Fahrzeugheck zugewandten Ende befestigte Verschlussklappe vorgesehen. Bei der Verschlussklappe soll verhindert werden, dass diese sich im Crashfall, beispielsweise bei einem Heckaufprall oder einem Überschlag, selbständig öffnet.
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Beschreibung der Erfindung
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Einsatz konstruktiv möglichst einfacher Mittel eine verbesserte oder zumindest alternative Ausführungsform für eine Verriegelungseinrichtung für ein Einbauteil als Innenausstattung von Kraftfahrzeugen zu schaffen, bei dem eine Verriegelung bei verschiedenen Belastungen wie beispielsweise einem Crashfall sich nicht ungewollt entriegelt und eine entsprechende Abdeckung sich somit nicht ungewollt bei einer entsprechenden Belastung öffnet.
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Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den begleitenden Figuren angegeben. Insbesondere können die unabhängigen Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den abhängigen Ansprüchen einer anderen Anspruchskategorie weitergebildet sein.
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Eine erfindungsgemäße Verriegelungseinrichtung für eine Abdeckvorrichtung eines Ablagefaches eines Fahrzeugs umfasst einen Taster und einen Haken, die zusammenwirken. Der Taster ist eingerichtet, entlang einer Verschiebebahn zwischen einer Neutralposition und einer betätigten Position bewegt zu werden. Der Haken ist um eine Drehachse drehbar gelagert. Dabei bewegt sich der Haken von einer Sperrposition in eine Freigabeposition, wenn sich der Taster von der Neutralposition in die betätigte Position bewegt. An dem Taster ist eine erste Nase und an dem Haken eine zweite Nase angeordnet. Dabei sind die beiden Nasen zueinander gerichtet und derart ausgebildet, dass, wenn sich der Taster in der Neutralposition befindet, eine Bewegung des Hakens von der Sperrposition in die Freigabeposition verhindert wird, und das wenn sich der Taster in der betätigten Position befindet, eine Bewegung des Hakens von der Sperrposition in die Freigabeposition ermöglicht wird.
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Der Haken weist eine Rastkontur auf, die ausgeformt ist, in eine Gegenrastkontur einzugreifen. Die Gegenrastkontur ist ortsfest beispielsweise innerhalb des Ablagefaches angeordnet. Somit ist ein Öffnen der Abdeckvorrichtung möglich, wenn die Rastkontur des Hakens nicht in die Gegenrastkontur eingreift und somit eine Bewegung der Abdeckvorrichtung freigibt.
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In einer Ausführungsform ist zwischen dem Taster und dem Haken ein flexibles Element angeordnet, welches unter Druck komprimierbar ist. Dabei kann das flexible Element beispielsweise als ein Gummipuffer oder eine Feder ausgebildet sein. Alternativ kann das flexible Element ein Gummipuffer und eine Feder aufweisen, die im Zusammenwirken eine Kennlinie des flexiblen Elements bestimmen. So kann der Taster aus der Neutralposition in Richtung der betätigten Position bewegt werden und erst nach einer durch das flexible Element vorbestimmten Strecke wirkt genug Kraft auf den Haken, um auch diesen zu bewegen. Wenn das flexible Element maximal komprimiert ist entsteht eine direkte Korrelation zwischen der Bewegung des Tasters und der Rotationsbewegung des Hakens.
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Optional wirkt auf den Haken eine Federeinrichtung, die dazu eingerichtet ist, den Haken aus der Freigabeposition in die Sperrposition zu bewegen. Bei einer Bewegung des Hakens aus der Freigabeposition in die Sperrposition wirkt der Haken direkt oder über das optionale elastische Element auf den Taster und bewegt diesen von der betätigten Position zurück in die Neutralposition. Bei der Federeinrichtung kann es sich beispielsweise alternativ um eine Druck- oder eine Zugfeder handeln, entsprechend wird dann der Anlagepunkt der Federeinrichtung bestimmt.
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Die Verriegelungseinrichtung ist eingerichtet, im Crashfall eine Bewegung des Hakens zu verhindern und somit eine mit dem Haken verbundene Abdeckvorrichtung in ihrer Schließlage zu fixieren. Bei einer Betätigung des Tasters durch einen Benutzer aus der Neutralposition in Richtung der betätigten Position wird ab einem vordefinierten Punkt eine Bewegung der mit der Verriegelungseinrichtung verbundenen Abdeckvorrichtung freigegeben.
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Die Verschiebebahn des Tasters beschreibt in alternativen Ausführungsformen eine lineare Bewegung des Tasters oder eine Rotation des Tasters um eine Taster-Drehachse. Ein Kontaktpunkt des Tasters mit dem Haken oder des elastischen Elements mit dem Haken liegt zwischen der Drehachse des Hakens und der Rastkontur. Die an dem Haken angeordnete Nase ist in Bezug zur Drehachse des Hakens auf der der Rastkontur entgegengesetzten Seite des Hakens ausgeformt, wobei die zweite Nase und die Rastkontur auf einer Seite des Hakens bzw. in eine gemeinsame Richtung weisend angeordnet sind.
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Die Masse der einen Seite des Hakens im Abschnitt zwischen der Drehachse und der Rastkontur, d. h. die zur zweiten Nase entgegengesetzte Seite des Hakens, ist kleiner als die der anderen Seite des Hakens, d. h. der Abschnitt von der Drehachse in Richtung der zweiten Nase zusammen mit der Masse des Tasters. Gedanklich wird also der Haken im Bereich der Drehachse quer zur Längserstreckung des Hakens durchgeschnitten und die Masse des Hakenteils mit der zweiten Nase zusammen mit der Masse des Tasters verglichen mit der Masse des Hakenteils ohne die zweite Nase.
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Eine entsprechende Abdeckvorrichtung für ein Ablagefach eines Fahrzeugs weist eine Variante einer oben beschriebenen Verriegelungseinrichtung auf. Die Verriegelungseinrichtung ist an einer Seite der Abdeckvorrichtung angeordnet. Dabei kann unter der Abdeckvorrichtung beispielsweise ein Deckel verstanden werden. Bei der Abdeckvorrichtung kann es sich um eine einseitig schwenkbar gelagerte Abdeckvorrichtung handeln, welche ausgebildet ist das Ablagefach zu verschließen.
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Ein Ablagefach für ein Fahrzeug weist eine Variante einer oben beschriebenen Abdeckvorrichtung auf. Dabei ist in einer Ausführungsform die Abdeckvorrichtung einseitig schwenkbar gelagert. Das Ablagefach weist eine Gegenrastkontur zur Rastkontur der Verriegelungseinrichtung auf. Die Rastkontur und die Gegenrastkontur sind derart ausgeformt, dass die Rastkontur bei geschlossener Abdeckvorrichtung in die Gegenrastkontur eingreift und dadurch die Abdeckvorrichtung in ihrer Schließlage auf dem Ablagefach fixiert, d. h. der Haken der Verriegelungseinrichtung befindet sich in seiner Sperrposition, und die Abdeckvorrichtung frei gibt, wenn der Haken der Verriegelungseinrichtung in der Freigabeposition angeordnet ist.
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Bei dem Ablagefach kann es sich um ein Ablagefach handeln, welches in einer Mittelkonsole und ergänzend oder alternativ einer Instrumententafel und ergänzend oder alternativ einer Seitenverkleidung beispielsweise in einer Tür des Fahrzeugs angeordnet ist. Wenn das Ablagefach in der Mittelkonsole oder in der Seitenverkleidung angeordnet ist, kann es sich bei der Abdeckvorrichtung auch um eine Armlehne handeln, die in diesem Fall eine Doppelfunktion bereitstellt. Wenn das Ablagefach in der Instrumententafel angeordnet ist kann dieses beispielsweise als Handschuhfach bezeichnet werden.
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Kurze Figurenbeschreibung
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Nachfolgend wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren erläutert. Es zeigen:
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1 ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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2 eine Verriegelungseinrichtung;
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3 eine schematische Darstellung einer Verriegelungseinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei sich ein Haken der Verriegelungseinrichtung in seiner Sperrposition befindet;
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4 eine schematische Darstellung der Verriegelungseinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei sich der Haken in seiner Freigabeposition befindet;
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5 eine vereinfachte Darstellung einer Verriegelungseinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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6 eine vereinfachte Darstellung der Verriegelungseinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, wobei der Taster aus der Neutralposition bewegt ist; und
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7 eine vereinfachte Darstellung der Verriegelungseinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, wobei der Taster sich in einer betätigten Position befindet.
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Die Figuren sind lediglich schematische Darstellungen und dienen nur der Erläuterung der Erfindung. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind durchgängig mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Detaillierte Beschreibung
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1 zeigt ein Fahrzeug 100 mit beispielhaft zwei Innenausstattungsteilen 102, d. h. eine Mittelkonsole 104 sowie eine Instrumententafel 106. In der Instrumententafel 106 ist ein als Handschuhfach bezeichnetes Ablagefach 108a angeordnet. In der Mittelkonsole 104 ist ein weiteres Ablagefach 108b angeordnet welches mittels einer Abdeckvorrichtung 110 verschlossen ist. Die Abdeckvorrichtung 110 weist eine Verriegelungseinrichtung 112 sowie ein Gelenk 114 auf. Die Abdeckvorrichtung 110 ist um das Gelenk 114 schwenkbar, wenn die Verriegelungseinrichtung 112 diese Bewegung freigibt. Die Funktion der Verriegelungseinrichtung wird anhand der folgenden Figuren näher erläutert.
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Die schematische Darstellung in 2 zeigt eine Verriegelungseinrichtung 112 mit einem Taster 220 und einem Haken 222. Der Haken 222 ist um eine Drehachse 224 drehbar. Dabei weist der Haken 222 eine Rastkontur 226 auf, die ausgebildet ist in eine Gegenrastkontur (hier nicht dargestellt) einzugreifen. Zwischen dem Taster 220 und dem Haken 222 ist ein flexibles Element 228 angeordnet. Weiterhin ist an dem Haken 222 eine Federeinrichtung 230 angeordnet.
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Bei der in 2 dargestellten Verriegelungseinrichtung 112 ist der Taster 220 eingerichtet linear in Richtung des Hakens 222 bewegt zu werden. Dabei wirken der Taster 220 und die Federeinrichtung 234 in Bezug zur Drehachse 224 auf den gleichen Abschnitt des Hakens 222. Der Schwerpunkt des Hakens 222 ist weit entfernt von der Drehachse 224. Der Haken 222 dreht sich im Crashfall wegen eigener Massenträgheit, sofern die Kraft der Federeinrichtung 230 überwunden werden kann.
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Im Unterschied zu der in 2 gezeigten Verriegelungseinrichtung 112 weist die in 3 gezeigte Verriegelungseinrichtung 112 eine erste Nase 336 sowie eine zweite Nase 338 auf. Die erste Nase 336 ist an dem Taster 220 und die zweite Nase 338 an dem Haken 222 angeordnet. Die beiden Nasen 336, 338 sind zueinander angeordnet. Dabei verhindert die Position der ersten Nase 336 eine Drehbewegung des Hakens 222 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Drehachse 224, da die zweite Nase 338 mit der ersten Nase 336 kollidiert.
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Mit anderen Worten würde ein Drehen des Hakens 222 eine Kollision der zwei Nasen 336, 338 verursachen, wodurch ein weiteres Drehen blockiert wird. Bei einer erhöhten Kraft würde ein „Ziehen" des Tasters 220 verursacht werden. Das Gewicht des Tasters 220 wirkt also dem Öffnen des Hakens 222 entgegen. Dabei ist die Masse des Hakens 222 unterhalb der Drehachse 224 kleiner als die Summe der Masse des Hakens 222 oberhalb der Drehachse 224 mit der Masse des Tasters 220.
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Die beiden Nasen 336, 338 sind so gestaltet, dass bei einem Taster 220 in Ruhestellung die (zweite) Nase 338 des Hakens 222 bei einer Drehbewegung des Hakens mit der (ersten) Nase 336 des Tasters kollidiert und somit die Drehbewegung stoppt bzw. bei erhöhter Kraft der Haken 222 den Taster 220 über dessen Nase „ziehen“ würde. Hierzu kommteine rundliche Geometrie wie in 3 und 4 dargestellt infrage, aber auch eine eckige Geometrie ist denkbar. Die Geometrie der Nasen kann eigentlich nicht pauschal festgelegt werden, da diese sich immer aus der Form des Tasters 220 und des Hakens 222 ergibt. Wichtig ist dabei, dass die Funktionen des Blockieren im Moment des Impulses (Heckaufprall) und die des Ziehen bei erhöhter Kraft gegeben sind.
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Die Nasen 336, 338 können dabei in jeder Form ausgeführt werden, die eine solche Funktion ermöglichen. Wünschenswert ist eine Geometrie ähnlich eines Gelenks, von dem eine Hälfte am Taster 220 und eine Hälfte am Haken 222 angebracht ist. Diese Hälften stehen jedoch in Ruhelage minimal versetzt zueinander. Durch diesen Versatz erreicht man die benötigte Kollision beim Drehen des Hakens 222 ohne Tasterbetätigung. Durch ein Betätigen des Tasters 220 verschiebt sich dann die auf dem Taster 220 angebrachte Hälfte des Gelenks so, dass ein Ineinandergreifen beider Gelenkshälften möglich wird.
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Die Kraft, mit welcher der Haken 222 gedreht wird, um ein Ziehen des Tasters 220 zu bewirken, kann über das flexible Element 228 (beispielsweise Gummipuffer) reguliert werden. Ist dieses weicher, könnte der Versatz der Gelenkshälften größer ausfallen, da der Taster 220 beim Betätigen erst später an den Haken 222 anstößt und somit dieser größere Versatz wieder ausgeglichen werden kann. Der größere Versatz führt zu größeren kollidierenden Flächen der beiden Nasen 336, 338 und somit zu einer größeren Kraft, welche aufgewandt werden muss, um von einer Kollision in ein Ziehen des Tasters 220 überzugehen. So wird, wie bereits beschrieben, ein Blockieren im Moment eines Impulses, wie beispielsweise einem Heckaufprall, erzielt.
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4 zeigt verschiedene Positionen von dem Taster 220 sowie dem Haken 222 in Bezug zueinander. Der Taster 220 ist von einer Neutralposition 440 in eine betätigte Position 442 bewegbar. Der Haken 222 ist von einer Sperrposition 444 in eine Freigabeposition 446 bewegbar. Je nach Ausführungsbeispiel kann es sich bei der Verschiebebahn des Tasters 220 um eine lineare Bewegung oder um eine Rotationsbewegung handeln. In dem in 3 und 4 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel ist der Taster 220 entlang einer linearen Verschiebebahn 448 bewegbar. Der Haken 222 beschreibt, wie bereits dargestellt eine Rotationsbewegung um die Drehachse 224. Somit ergibt sich für die (erste) Nase 336 des Tasters 220 für das gezeigte Ausführungsbeispiel eine lineare Bewegung. Für die (zweite) Nase 338 des Hakens 222 ergibt sich für die Bewegungsbahn 450 eine Kreisbahn.
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Im Vergleich zu bekannten Kinematiken für Verriegelungseinrichtungen 112 wird ein weicher oder federnd gelagerter Gummipuffer zwischen dem Taster 220 und dem Haken 222 verwendet. An dem Haken 222 ist eine zum Taster 220 geneigte Hakennase als (zweite) Nase 338 angebracht. Die (erste) Nase 336 des Tasters 220 kann als eine an dem Taster 220 angebrachte Rippe ausgebildet sein. Eine solche Rippe verhindert nun über die zusätzliche Nase 338 den Haken 222 daran, sich zu drehen, wenn der Taster 220 nicht bewegt wird. Durch dieses Design wird die oft recht komplizierte Auslegung solcher Kinematikbauteile erleichtert. Ein Drehen des Hakens 222 durch die Beschleunigungskräfte in Verbindung mit einer ungleichmäßigen Gewichtsverteilung wird dadurch verhindert. So kann auf ein Gegengewicht an dem Haken 222 verzichtet werden.
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Die folgenden Figuren 5 bis 7 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel einer Öffnungskinematik von beispielsweise einer Abdeckvorrichtung für ein Ablagefach eines Fahrzeugs wie dem Deckel eines Mittelkonsolen-Ablagefaches. Dabei wird ein Gummipuffer mit einer Druckfeder als flexibles Element 228 zwischen den Taster 220 und den Haken 222 eingesetzt. Das flexible Element 228 dient dazu, dass sich der Taster 220 über einen definierten Weg linear bewegt, ohne den Haken 222 dabei in eine Drehbewegung zu versetzen. Dieses Verschieben des Tasters 220, welches noch nicht den Haken 222 in Bewegung versetzt, dient dazu, dass sich die erste Nase 336 auf dem Taster 220 von der zusätzlichen Nase 338 am Haken 222 wegbewegt und somit die Drehbarkeit des Hakens 222 erst freigibt. Wird der Taster 220 nicht gedrückt, so ist diese Drehbarkeit des Hakens 222 nicht gegeben, da die zusätzliche Nase 338 mit der Nase 336 des Tasters 220 kollidieren würde.
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5 zeigt die Verriegelungseinrichtung 112 in der Neutralposition 440, welche auch als Ruheposition bezeichnet wird. In 6 ist das flexible Element 228 komprimiert, nachdem der Taster 220 aus seiner Neutralposition 440 in Richtung der betätigten Position 442 bewegt wurde. Durch das flexible Element 228, beispielsweise in Form eines weichen oder gefederten Gummipuffers, kann der Taster 220 um eine gewisse Strecke verschoben werden, ohne dabei den Haken 222 in Bewegung zu setzen.
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In 7 befindet sich der Taster 220 in der betätigten Position 442, sodass der Haken 222 in der Freigabeposition 446 angelangt ist. Wenn durch den in 6 aus der Neutralposition 440 in den Zustand der kompletten Kompression des flexiblen Elements 228 der Weg für die zweite Nase 338 freigegeben ist, so kann nun der Haken 222 durch den Taster 220 in eine Drehbewegung versetzt werden. Die beiden Nasen 336, 338 weisen eine Geometrie auf, welche ein behindern der Drehbewegung des Hakens 222 beim auslassen des Tasters 220 verhindert.
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Da es sich bei der vorhergehend detailliert beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren um Ausführungsbeispiele handelt, können sie in üblicher Weise vom Fachmann in einem weiten Umfang modifiziert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind die mechanischen Anordnungen und die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander lediglich beispielhaft
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Fahrzeug
- 102
- Innenausstattungsteil
- 104
- Mittelkonsole
- 106
- Instrumententafel
- 108
- Ablagefach
- 110
- Abdeckvorrichtung
- 112
- Verriegelungseinrichtung
- 114
- Gelenk
- 220
- Taster
- 222
- Haken
- 224
- Drehachse
- 226
- Rastkontur
- 228
- flexibles Element
- 230
- Federeinrichtung
- 336
- erste Nase
- 338
- zweite Nase
- 440
- Neutralposition, Ruheposition
- 442
- betätigte Position
- 444
- Sperrposition
- 446
- Freigabeposition
- 448
- Verschiebebahn
- 450
- Bewegungsbahn
