Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung:
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
Verriegelungsvorrichtung nach den Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie kann in
einem Schloßmechanismus eingesetzt werden, in dem, durch
Drükken auf eine zu öffnende Abdeckung eines Audiogeräts, ein
Gehäuse zur Unterbringung eines Audiogeräts oder ähnliches, oder
ein zu öffnendes Teil wie beispielsweise die Tür eines Kastens
oder ähnliches, die zu öffnende Abdeckung oder das Teil mit
einem Grundkörper in Eingriff gebracht oder gelöst wird,
wodurch ein Verriegelungskörper in einem eingeschobenen Zustand
in einen Gehäuse oder in einen zurückgezogenen Zustand zum
Aufnehmen eines Stößels der Tür festgehalten wird.
Beschreibung des Stands der Technik:
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In einer typischen Audiovorrichtüng oder ähnlichem ist eine
Verriegelungsvorrichtung L an einer zu öffnenden Abdeckung
angebracht, um die zu öffnende Abdeckung festzuhalten, wie in
Fig. 3 dargestellt ist. Eine solche Vorrichtung ist
beispielsweise in der US-A-4 616 861 offenbart.
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Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist die
Verriegelungsvorrichtung L so angeordnet, daß jedesmal dann, wenn ein
Verriegelungskörper 10, der sich im zurückgezogenen Zustand
befindet, durch einen Stößel 34 in Richtung eines Pfeils A (Fig. 4)
gedrückt wird, ein in einem Gehäuse 14 angeordnetes
Nachfahrteil auf halbem Wege in eine herzförmige, umlaufende
Steuerflächennut
in dem Verriegelungskörper 10 hineingeht, wodurch
ermöglicht wird, daß der Verriegelungskörper 10 in dem Gehäuse
14 alternativ in einem Zustand, in dem der Verriegelungskörper
10 eingeschoben ist oder in einem Zustand, in dem er aus dem
Gehäuse herausgezogen ist, um den Stößel zwischen einen Paar
von Armen 50, die auf dem Verriegelungskörper ausgebildet
sind, aufzunehmen, festgehalten werden kann. Gleichzeitig, wie
in Fig. 5 dargestellt ist, wird der Stößel 34, der auf der zu
öffenden Abdeckung fixiert ist, festgeklemmt oder gelöst,
während das Paar von Armen 50 durch ein Paar rechteckiger
Rahmenteile 40 des Gehäuses 14 zusammengedrückt wird, wodurch die zu
öffnende Abdeckung in einen geschlossenen oder einen zu
öffnenden Zustand gebracht wird.
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Wie Fig. 4 und 5 zeigen, weist jeder der Arme 50, die auf dem
Verriegelungskörper 10 angebracht sind, einen Halteabschnitt
50A zum Festklemmen des des Stößels 34 und einen
Scharnierabschnitt 50B auf, der als Drehungsmittelpunkt für den
Halteabschnitt 50A dient. Die Arme 50 sind aus einen flexiblen
Material wie beispielsweise Nylon hergestellt, um das Biegen des
Scharnierabschnitts 50B zu erleichtern und ihren
Reibungswiderstand bezüglich der rechteckigen Rahmenteile 40 zu
reduzieren.
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Allerdings besteht bisher ein Nachteil dahingehend, daß wenn
eine große Zugkraft in Richtung des Pfeils B in Fig. 5 ständig
auf den Stößel 34 einwirkt, während die jeweiligen
Halteabschnitte 50A der Arme 50 den Stößel 34 halten, die
Scharnierabschnitte 50B, da sie flexibel sind, verlängert oder in der
Richtung, in der die Halteabschnitte 50A gegeneinander
beabstandet sind, versetzt werden, wodurch der Stößel 34 sich von
den Halteabschnitten 50A lösen kann.
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Um eine genauere Beschreibung hiervon zu geben, wirkt ein
Biegenoment M (M = WL/2) auf jeden Scharnierabschnitt 50B, wenn
eine in Fig. 5 dargestellte Zugkraft W auf jeden
Halteabschnitt 50A über den Stößel 34 einwirkt und die Länge des Arms
zu L angenommen wird. Demgemäß dreht sich jeder
Scharnierabschnitt 50B in der Richtung, in der die Halteabschnitte 50A
gegeneinander beabstandet sind. Zusätzlich, da eine Zugkraft
( = M/Z, Z: Koeffizient eines Querschnitts) aufgrund des
Biegemoments M auf jeden Scharnierabschnitt 50B wirkt, werden die
Scharnierabschnitte 50B in Richtung des Pfeils B verlängert.
Als Ergebnis werden die Halterabschnitte 50A in Richtung des
Pfeils B versetzt, während sie einen größeren gegenseitigen
Abstand bekommen. Demzufolge bestand ein Nachteil dahingehend,
daß sich der Stößel 34 von den Halteabschnitten 50A lösen
kann.
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Zusätzlich besteht ein weiterer Nachteil dahingehend, da eine
Außenseite des Scharnierabschnitts 50B als ein gekrümmter
Abschnitt D ausgebildet ist, daß bei Wirkung der Zugkraft W der
gekrümmte Abschnitt C gezogen wird, so daß der Gelenkabschnitt
50B verlängert wird.
Zusammenfassung der Erfindung
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In Hinblick auf den vorstehend erläuterten Sachverhalt besteht
ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, eine
Verriegelungsvorrichtung bereitzustellen, die einen Armaufbau aufweist, bei
den das Zugverhalten eines Paars von Scharnierabschnitten sehr
gut ist und die Scharnierabschnitte keiner Verformung
unterliegen, auch wenn eine große Zugkraft wirkt.
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Erfindungsgemäß wird eine Verriegelungsvorrichtung nach
Anspruch 1 bereitgestellt.
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In dem vorstehend beschriebenen Armaufbau der
Verriegelungsvorrichtung gemäß der Erfindung wird der Verriegelungskörper,
wenn das zu öffnende Teil geschlossen wird, durch den Stößel
gedrückt und im eingeschobenen Zustand in dem Gehäuse, das am
Grundkörper einer Vorrichtung befestigt ist, festgehalten. Bei
dieser Verbindung wird das Paar von auf dem
Verriegelungskörper angeordneten Armen durch den Rahmen des Gehäuses
zusammengedrückt und in einer sich gegenseitig annähernden Richtung
gedreht, wodurch der Stößel festgeklemmt wird.
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Während der Stößel von den Armen gehalten wird, wirkt, wenn
eine Zugkraft (W) auf den Stößel in einer Richtung wirkt, in
der der Stößel von den Armen gelöst wird, die auf den Stößel
in der Richtung, in der der Stößel gelöst wird, wirkende Kraft
auf eine Haltefläche eines jeden der Arme zum Festhalten des
Stößels (W/2). Da aber der Drehungsmittelpunkt eines jeden
Arms im wesentlichen auf der gleichen Linie wie die
Wirkungslinie einer auf die Haltefläche des Arms wirkenden Kraft
liegt, tritt am Drehungsmittelpunkt kein Biegemoment auf.
Demgemäß, da lediglich die Zugkraft am Drehungsmittelpunkt wirkt,
tritt keine drehende Kraft in der Richtung auf, in der die
Arme gegeneinander beabstandet sind, und auch keine Zugkraft
aufgrund des Biegemoments.
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Da die Außenseite eines mittleren Drehungsabschnitts parallel
zur Wirkungslinie der Zugkraft ausgerichtet sein kann, kann es
schwer vorkommen, daß eine Verlängerung des
Scharnierabschnitts auftritt.
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Wie vorstehend beschrieben, tritt bei dem Armaufbau der
Verriegelungsvorrichtung nach der Erfindung selbst dann, wenn
eine große Zugkraft auf den Stößel wirkt, wenn der Stößel
festgeklemmt ist, kein Biegemoment in den Scharnierabschnitten
auf. Demgemäß sind die Scharnierabschnitte an einer Drehung in
der Richtung, in der die Halteabschnitte gegeneinander
beabstandet sind, gehindert, und die Scharnierabschnitte können in
Zugrichtung nicht gegeneinander versetzt werden.
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Da die Außenseite eines jeden Scharnierabschnitts parallel zur
Wirkungslinie der Zugkraft ausgebildet sein kann, kann es
darüber hinaus nur schwer vorkommen, daß die Scharnierabschnitte
verlängert werden.
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Aus diesem Grunde, da der Aufbau so ist, daß selbst dann, wenn
die Arme aus einem flexiblen Material bestehen, ein Versatz
der Halteabschnitte vermieden wird, kann sich der Stößel von
den Halteabschnitten nicht lösen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 ist eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, bevor ein
Paar von Armen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung einen
Stößel festklemmt;
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Fig. 2 ist eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, nachdem
ein Paar von Armen nach einer Ausführungsform der Erfindung
den Stößel festgeklemmt hat;
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Fig. 3 ist eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht
einer Verriegelungsvorrichtung, die mit Armen nach der
Ausführungsform der Erfindung versehen ist;
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Fig. 4 ist eine Draufsicht, die einen Zustand erläutert, bevor
herkömmliche Arme den Stößel festklemmen; und
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Fig. 5 ist eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, nachdem
die herkömmlichen Arme den Stößel festgeklemmt haben.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
(Gesamtanordnung des Verriegelungsmechanismus)
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Wie Fig. 3 zeigt, weist eine Verriegelungsvorrichtung L einen
Verriegelungskörper 10 und ein Gehäuse 14 zum Aufnehmen eines
Nachfahrteils 12 darin auf.
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Das Gehäuse 14 ist kastenförmig mit einer vorbestimmten Dicke
ausgebildet, und der Verriegelungskörper 10 ist in eine
Öffnung 16 eingeschoben, die an einem längsseitigen Ende des
Gehäuses 14 ausgebildet ist. Ein rechteckiger Rahmen 40 zum
Fixieren des Gehäuses 14 an einer Audiovorrichtung oder
ähnlichem ist so ausgebildet, daß die Öffnung 16 gebildet wird. Ein
Paar Vorsprünge 20 sind an gegenüberliegenden Seitenflächen
des Gehäuses 14 ausgebildet, wobei sie den seitlich
vorstehenden Abschnitten des rechteckigen Rahmens 40 entsprechen. Diese
Anordnung ist getroffen, um zu ermöglichen, daß eine nicht
dargestellte Fixierungsplatte durch den seitlich vorstehenden
Abschnitt des rechteckigen Rahmens 40 und den Vorsprung 20 auf
jeder Seite des Gehäuses 14 festgespannt werden kann, um das
Gehäuse 14 an der Fixierungsplatte zu befestigen.
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Der Verriegelungskörper 10, der in das Gehäuse 14 eingeschoben
wird, weist eine im wesentlichen rechteckige Quaderform auf,
wobei eine zylindrische Öffnung in Längsrichtung des
Verriegelungskörpers 10 ausgebildet ist, die sich von dessen
Einsteckende erstreckt. Eine Spiraldruckfeder 24 ist in der
zylindrischen Öffnung 22 aufgenommen. Ein Abschnitt der
Spiraldruckfeder 24 steht aus der zylindrischen Öffnung 22 vor und sitzt
in einer Federaufnahmeöffnung 26. Als Ergebnis wird der
Verriegelungskörper 10 durch die Spiraldruckfeder 24 konstant in
der Richtung gedrückt, in der der Verriegelungskörper 10 aus
den Gehäuse 14 herausgezogen wird.
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Ein ausgesparter Abschnitt 28 ist sowohl auf der Ober- als
auch auf der Unterseite des Verriegelungskörpers 10
ausgebildet. Eine umlaufende Steuerflächennut 30 ist in jedem der
ausgesparten Abschnitte 28 ausgebildet. Jeder Spitzenbereich 12A
des Nachfahrteils 12 wird in die entsprechende umlaufende
Steuerflächennut 30 eingeschoben und ist so ausgelegt, daß er
sich in der umlaufenden Steuerflächennut 30 in umlaufender
Weise bewegen kann, während er mit der Wandfläche der
umlaufenden Steuerflächennut 30 in Kontakt gebracht wird, so daß
der Verriegelungskörper 10 in seinem eingeschobenen Zustand
festgehalten wird.
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Auf der Oberseite des Verriegelungskörpers 10 ist ein
Vorsprung 32 ausgebildet und in ängliche Führungsöffnung 31
in den Gehäuse 14 eingesetzt. Als Ergebnis bewegt sich der
Verriegelungskörper 10 relativ zu dem Gehäue 14 hin und her,
wenn sich der Vorsprung 32 in der länglichen Führungsöffnung
31 bewegt. Weiterhin wird, wenn der Vorsprung 32 in Kontakt
mit einem Ende der länglichen Führungsöffnung 31 gebracht
wird, eine weitere Bewegung des Verriegelungskörpers 10 in der
Richtung, in der er herausgezogen wird, gegen die Druckkraft
der Spiraldruckfeder 24 verhindert.
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Der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf
den Aufbau der Arme der Verriegelungsvorrichtung. Eine
Ausführungsform hiervon wird nachfolgend beschrieben.
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Wie Fig. 1 zeigt, sind ein Paar Arme 36 zum Festspannen eines
Stößels 34 auf den Verriegelungskörper 10 vorgesehen. Jeder
Arm 36 weist einen Halteabschnitt 36A und einen
Scharnierabschnitt 36B auf. Die Halteabschnitte 36A sind in ihrem freien
Zustand, d.h. bevor der Verriegelungskörper 10 in das Gehäuse
14 in Richtung des Pfeils A eingeschoben wird, so ausgebildet,
daß sie einen gegenseitigen Abstand aufweisen. Am distalen
Endabschnitt des Halteabschnitts 36A ist ein Hakenabschnitt
36C ausgebildet, der senkrecht zur Achse des Halteabschnitts
36A vorsteht. Diese Halteabschnitte 36C sind dazu bestimmt,
gegen einen Abschnitt 34A mit vergrößertem Durchmessers des
Stößels 34 anzuliegen, so daß sie verhindern, daß der Stößel
34 herausgezogen wird.
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Die Scharnierabschnitte 36B mit einer geringeren Dicke sind an
den jeweiligen Wurzelabschnitten der Arme 36 ausgebildet.
Diese Scharnierabschnitte 36B dienen als Gelenkpunkte, wenn
sich die Halteabschnitte 36B in einer sich gegenseitig
annähernden Richtung drehen.
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Wie Fig. 2 zeigt, ist jeder der Scharnierabschnitte 36B so
ausgebildet, daß er sich in dem Zustand, in dem der Stößel 34
durch die Halteabschnitte 36A gehalten wird, auf einer
Verlängerung der Wirkungslinie C einer Zugkraft W in Richtung des
Pfeils B befindet, die auf den Hakenabschnitt 36C über den
Stößel 34 einwirkt.
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Weiterhin ist eine Außenseite E jedes der Scharnierabschnitte
36B so ausgebildet, daß sie parallel zu der Wirkungslinie C
der Zugkraft W ist.
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Die Funktion dieser Ausführungsform wird nachfolgend
beschrieben.
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Wie Fig. 1 zeigt, sind die Halteabschnitte 36A der Arme 36
voneinander beabstandet, wenn der Verriegelungskörper 10 nicht
durch den Stößel 34 eingeschoben ist.
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Dann, wie Fig. 2 zeigt, wenn ein zentraler Abschnitt 10A des
Verriegelungskörpers 10 in Richtung des Pfeils A durch den
Stößel 34 gedrückt wird, wird der Verriegelungskörper 10 im
Gehäuse 14 aufgenommen. Gleichzeitig, wenn der rechteckige
Rahmen 40 auf die Außenseiten der Halteabschnitte 36A und die
Scharnierabschnitte 36B drückt, drehen sich die
Halteabschnitte 36A in Richtung gegeneinander, wobei die
Scharnierabschnitte 36B als Gelenkpunkte dienen. Aus diesen Grunde wird der
Stößel 34 durch die Halteabschnitte 36A festgespannt, wodurch
die zu öffnende Abdeckung festgehalten wird.
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Als nächstes, wenn die große Zugkraft W, die in Richtung des
Pfeils B wirkt, auf den auf diese Weise festgehaltenen Stößel
34 einwirkt, wirkt eine Zugkraft W/2 auf die
aneinanderstoßenden Abschnitte des Bereichs 34A mit vergrößertem Durchmesser
und des Hakenabschnitts 36C. Obwohl diese Zugkraft W/2 auf
jedem Scharnierabschnitt 36C wirkt, tritt kein Biegemoment in
den Scharnierabschnitten 36B auf, da sich der
Scharnierabschnitt 36B nunmehr auf der Wirkungslinie C der Zugkraft W/2
befindet.
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Demgemäß drehen sich die Scharnierabschnitte 36B nicht in der
Richtung, in der die Halteabschnitte 36A einen gegenseitigen
Abstand aufweisen, und die aus dem Biegemoment resultierende
Zugkraft tritt nicht in den Scharnierabschnitten 36B auf. Die
Scharnierabschnitte 36B sind daran gehindert, in Richtung des
Pfeils B versetzt zu werden, sofern die Zugkraft W/2 die
zulässige Zugfestigkeit eines jeden Arms 36 nicht
überschreitet.
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Selbst wenn der Scharnierabschnitt 36B leicht gegenüber der
Verlängerung der Wirkungslinie C versetzt ist, ist die
Außenseite E des Scharnierabschnitts 36B so ausgebildet, daß sie
parallel zur Wirkungslinie C der Zugkraft ist. Aus diesem
Grunde, da keine Abdrängung vorhanden ist, wodurch der
gebogene Abschnitt D in der Art eines Scharnierabschnitts 50B, der
in Fig. 5 dargestellt ist, verlängert wird, ist das Scharnier
36B an einer Verlängerung gehindert. Es sei bemerkt, daß die
Konfiguration des Arms 36 nicht darauf beschränkt ist, was in
dieser Ausführungsform dargestellt ist, wobei es genügt, daß
der Aufbau so ist, daß jeder Scharnierabschnitt 36B auf der
Wirkungslinie der auf den Halteabschnitt 36A wirkenden
Zugkraft liegt, wenn der Stößel 34 von den Halteabschnitten 36B
gehalten wird.