HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung:
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Die Erfindung betrifft eine Stauvorrichtung wie sie auf einem
Armaturenbrett eines Kraftfahrzeuges angeordnet ist und
insbesondere eine Stauvorrichtung, die mit einer
Sicherheitsfunktion ausgestattet ist.
2. Beschreibung des Standes der Technik:
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Unter den üblichen Stauvorrichtungen dieser Klasse, die mit
einer Sicherheitsfunktion ausgerüstet sind, sei eine genannt,
wie sie in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr.
2-25332 offenbart ist und die dem Oberbegriff des Anspruchs 1
entspricht.
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Die übliche Stauvorrichtung umfaßt ein Staufach, das
schaltbeweglich in einem Gehäuse gelagert bzw. getragen ist, das auf
der Armaturenbrettseite ausgebildet ist, Vorspannungsmittel
sind vorgesehen, um einen Federdruck auf das Staufach
auszuüben, um dieses Staufach konstant in Öffnungsrichtung
vorgespannt zu halten; ein Nockenelement, mit einer Nockennut
versehen, ist vorgesehen und drehbar auf der Gehäuseseite
angeordnet und ein Stiftelement, das innerhalb der Nockennut des
Nockenelements beweglich ist und auf der Staufachseite
angeordnet ist, ist mit einem Stiftelement versehen und das
Nokkenelement dient gemeinsam als Sperrmittel. Diese zeichriet
sich dadurch aus, daß ein Führungsstück integral vom hinteren
Endteil des Nockenelementes fortsteht, daß ein Trägheitsstößel
gleitverschieblich auf dem Führungstück angeordnet ist und daß
eine Spannfeder verwendet wird, um den Trägheitsstößel in
Richtung des hinteren Endteils des Nockenelements vorzuspannen
und daß ein Sperrzylinder es ermöglicht, daß der Endteil des
Trägheitsstößels in einer Stellung gegenüber dem Gehäuse
installiert ist.
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Bei der bekannten Stauemrichtung der oben konstruierten Art
wird die normale Verwendung erreicht, indem das Staufach in
das Gehäuse geschoben wird und synchron veranlaßt wird, daß
das Stiftelement das Nockenelement in einer vorbeschriebenen
Richtung dreht und in Eingriff mit dem Sperrteil der Nockennut
des Nockenelementes kommt, mit dem Ergebnis, daß das Staufach
in der Schließstellung hiervon innerhalb des Gehäuses trotz
des Federdrucks der Vorspannmittel gesperrt wird. Wenn das
Staufach im Augenblick im geschlossenen und gesperrten Zustand
sich befindet und weiter in das Gehäuse hineingeschoben wird,
wird das Stiftelement vom Eingriff mit dem Sperrteil der
Nokkennut freigegeben und es wird dem Nockenelement ermöglicht,
in Öffnungsrichtung der Sperre sich zu drehen. Als Ergebnis
kann das Staufach automatisch vom Öffnungsteil des Gehäuses
abgehen und sich in der Öffnungsrichtung aufgrund des
Federdrucks der Vorspannmittel bewegen.
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Wenn das Staufach, das jetzt im gesperrten Zustand in
Schließstellung sich befindet, einer großen Trägheitskraft ausgesetzt
wird, die aus einer Kollision des das Staufach tragenden
Automobils oder der plötzlichen Anlegung der Bremsen an das
Kraftfahrzeug resultiert, dann schiebt der Endteil des
Trägheitsstößels, der auf dem Führungsstück des Nockenelementes
angeordnet ist, in den Sperrzylinder trotz der Vorspannkraft der
Spannfeder und hindert somit das Nockenelement daran, sich in
öffnungsrichtung der Sperre zu drehen. Als Ergebnis wird die
Möglichkeit, daß das Staufach zufällig aus dem Öffnungsteil
des Gehäuses herausschießt, ausgeschlossen.
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In der üblichen Stauemrichtung ist, da die oben beschriebene
Sicherheitsfunktion wirksam wird, um das Staufach daran zu
hindern, zufällig aus dem Öffnungsteil des Gehäuses
herauszuschießen, die Möglichkeit dieser Stauemrichtung, Schaden für
den Fahrer und die Insassen des die Staufacheinrichtung
tragenden Kraftfahrzeugs auszuüben, zu null, unabhängig davon,
daß die Betätigungsrichtung, in der das Staufach von der
Sperre in Schließposition freigegeben wird, identisch mit der
Richtung ist, in der die Trägheitskraft beispielsweise während
einer Kollision erzeugt wird.
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Da die übliche Stauemrichtung für den Zweck, die
Sicherheitsfunktion auszuüben, die in der Lage ist, die Betätigung der
Trägheitskraft auszunützen um zu verhindern, daß das Staufach
zufällig aus dem Gehäuse schießt, die Konstruktion benutzt,
die den Trägheitsstößel veranlaßt, direkt auf das
Nockenelement zu wirken, welches das Nockenmittel in Tandem mit dem
Stiftelement bildet, wird der Raum zum installieren des
Trägheitsstößels und der Zubehörteile hiervon auf die Seite des
Sperrmittels begrenzt. Dies bringt den Nachteil mit sich, daß
das Sperrmittel einen unzulässig großen Raum einnimmt.
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Weiterhin neigt die übliche Stauemrichtung zu fehlender
Zuverlässigkeit, weil die nicht infrage zu stellende
Möglichkeit, daß das Nockenelement in Richtung der Öffnung der Sperre
sich dreht und zufällig das Staufach aus dem Gehäuse ausstößt,
gegeben ist, bevor der Trägheitsstößel auf dem Führungsstück
sich bewegt, wenn der Schließ-öffnungshub des Staufaches kurz
ist.
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Im Licht der Probleme, an der die üblichen mit
Sicherheitsfunktion ausgestatteten Staufacheinrichtungen der oben
beschriebenen Art leiden, ist es Hauptaufgabe der Erfindung,
eine Staufacheinrichtung vorzusehen, die eine
Sicherheitsfunktion zuverlässig manifestieren kann, ohne daß die
Sperrmittelseite unzulässig vergrößert werden müßte.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Um die oben genannte Aufgabe zu erreichen, ist erfindungsgemäß
eine mit einer Sicherheitsfunktion ausgestattete
Staufacheinrichtung vorgesehen, die umfaßt: ein einen Öffnungsteil
enthaltendes Gehäuse, ein Staufachabteil, das schalt-beweglich
innerhalb des Gehäuses getragen und gelagert ist,
Vorspannmittel, um das Stauabteil konstant in einer Öffnungsrichtung
vorgespannt zu halten sowie Sperrmittel zum Regeln der
Schaltbewegung des Staufachabteils, wobei das Abteil durch die
Betätigung des Sperrmittels veranlaßt wird, in einer Schließposition
hiervon innerhalb des Gehäuses trotz der Wirkung der
Vorspannmittel gesperrt zu werden und, durch Einschieben in das
Gehäuse, die Möglichkeit erhält, aus dem gesperrten Zustand in der
Schließposition freigegeben zu werden und automatisch in die
öffnungsrichtung aus dem Öffnungsteil des Gehäuses bewegt zu
werden, wobei die Staufacheinrichtung weiterhin umfaßt, um die
Sicherheitsfunktion zu manifestierten: ein Drehelement, Mittel
zur Ausübung einer Drehkraft auf das Drehelement in einer
Richtung, einen Trägheitsstößel, der in eine Warteposition und
eine Betriebsposition beweglich ist, wobei das Drehelement und
der Trägheitsstößel auf dem Gehäuse vorgesehen sind und ein
Vorsprung auf dem Staufachabteil vorgesehen ist, der es dem
Drehelement ermöglicht, in der entgegengesetzten Richtung
während einer Freigabe des Stauchfachs aus dem gesperrten Zustand
in der Schließposition gedreht zu werden, wodurch der
Nockenstößel zur Betriebsstellung bewegt wird und das Drehelement
gehindert wird, sich in der entgegengesetzten Richtung nur
während des Vorhandenseins einer Trägheitskraft zu drehen,
wobei dieses Drehelement und dieser Trägheitsstößel auf einem
innenseitigen Boden des Gehäuses vorgesehen sind und dieser
Vorsprung auf einem außenseitigen Boden des Stauchfachabteils
vorgesehen ist, so daß das Drehelement, der Trägheitsstößel
und der Vorsprung in einem Totraum angeordnet sind, der durch
den innenseitigen Boden des Gehäuses und den außenseitigen
Boden des Staufachabteils definiert sind. Diese und andere
Ziele und Aufgaben, charakteristischen Merkmale und Vorteile
dieser Erfindung werden klarer anhand der folgenden
Beschreibung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1 ist eine auseinandergezogene perspektivische
Darstellung des wesentlichen Teils einer Stauvorrichtung nach einer
Ausführungsform der Erfindung, wobei die Beziehung zwischen
den Sperrmitteln und den Vorspannmitteln in der Vorrichtung
gezeigt ist.
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Fig. 2 ist eine auseinandergezogene perspektivische
Darstellung des wesentlichen Teils der Stauvorrichtung, wobei die
Beziehung des Sicherheitsfunktionsteils der Vorrichtung
gezeigt ist.
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Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch den wesentlichen Teil des
Staufachs, wobei dessen gesperrter Zustand gezeigt ist.
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Fig. 4 ist eine Draufsicht im Schnitt des Staufachs, wobei
dessen gesperrter Zustand gezeigt ist.
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Fig. 5 ist eine geschnittene Draufsicht des Staufachs, wobei
dessen ungesperrter Zustand gezeigt ist.
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Fig. 6 ist ein Längsschnitt durch den wesentlichen Teil der
Staufachvorrichtung, wobei der Zustand gezeigt wird, bei dem
die Sicherheitsfunktion in Betrieb genommen ist.
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Fig. 7 ist eine Draufsicht im Schnitt durch den wesentlichen
Teil der Staufachvorrichtung, wobei der Zustand gezeigt wird,
in der die Sicherheitsfunktion in Betrieb gesetzt wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Nun soll diese Erfindung besonders nachstehend mit Bezug auf
eine in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform
beschrieben
werden.
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Wie in Fig. 1 dargestellt, ist die Staufachvorrichtung für ein
Kraftfahrzeug nach dieser Ausführungsform fundamental
aufgebaut aus einem Gehäuse H, das auf einer Armaturenbrettseite
ausgebildet ist, einem Stauabteil (Fach) B, das
schalt-beweglich innerhalb des Gehäuses H gelagert ist, einer
Konstantdruckfeder 11, die das Staufach B in konstanter Vorspannung in
öffnungsrichtung hält, wobei ein Nockenelement 12 mit einer
Nockennut 12a versehen und drehbar auf der Gehäuseseite H
angeordnet ist und ein Stiftelement 13 so ausgebildet ist, daß
es sich innerhalb der Nockennut 12a des Nockenelements 12
bewegt und auf der Staufachseite B angeordnet ist, so daß das
Staufach B in die Lage versetzt wird, durch die Wirkung des
gemeinsam aus Stiftelement 13 und Nockenelement 12 gebildeten
Sperrmittels in Schließposition innerhalb des Gehäuses H trotz
des Federdrucks der Konstantdruckfeder 11 gesperrt zu werden
und in die Lage versetzt wird, durch einen weiteren Schub des
Staufachs B in das Gehäuse H aus dem gesperrten Zustand in
Schließposition freigesetzt zu werden, die durch das
Sperrmittel gebildet ist und automatisch in Öffnungsrichtung vom
öffnungsteil des Gehäuses H wegen des Federdrucks der
Konstantdruckfeder 11 bewegt zu werden.
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In Fig. 1 steht das Bezugszeichen 14 für eine Passwelle, die
drehbar das Nockenelement 12 durch eine Torsionsfeder 15 und
eine Unterlegscheibe 16 trägt, wobei das Bezugszeichen 17 für
eine Steuerwand zum Steuern der Position steht, in der das
Nockenelement 12 in Drehrichtung vorgespannt wird. Beim
Bezugszeichen 18 handelt es sich um eine Eingriffswand, die den
Endteil der Torsionsfeder 15 in Tandem mit einem Arm 12b des
Nockenelements 12 sichert. Die Konstantdruckfeder 11 arbeitet
als Mittel zur Vorspannung des Staufachs B, indem die Feder 11
um eine Wickelwelle 19 in zusammenziehender Weise gewickelt
wird, wobei die Wickelwelle 19 gegen die rückwärtige Endwand
des Staufachs B durch ein Lagerungsteil 20 fixiert wird und
der freie Endteil 11a der Feder 11 beispielsweise mit
Schrauben
an die Bodenfläche des Gehäuses H nahe dessen
Öffnungsteils fixiert wird.
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Der Mechanismus zum Schalten des Staufachs B ist nicht so
wichtig für diese Erfindung. Gewünschtenfalls kann der durch
irgendeinen anderen bekannten Mechanismus ersetzt werden, der
in der Lage ist, die gleiche Funktion zu erfüllen.
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Die vorliegende Ausführungsform, mit der oben beschriebenen
Konstruktion als Vorbedingung sieht vor, daß Teile in der Lage
sind, die Sicherheitsfunktion zu manifestierten, die in einem
Totraum vorgesehen ist, der durch den Bodenteil des Gehäuses H
und den Bodenteil des Staufachs B definiert wird.
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Insbesondere ist die vorliegende Ausführungsform, wie in Fig.
2 gezeigt, aufgebaut aus einem sektorförmigen Drehelement 1,
wobei hierauf eine Drehkraft ausgeübt wird, die durch den
Federdruck einer Torsionsfeder 2 im Gegenuhrzeigersinn in den
Lagern des Diagramms erzeugt wird und drehbar durch eine Welle
3 auf der vorgeschriebenen Seite der Innenfläche der tiefen
Innenseite des Bodenteils des Gehäuses H angeordnet ist, wobei
ein Trägheitsstößel 4 an einem Ort nahe dem Drehelement 1
angeordnet und so ausgebildet ist, daß er in Wartestellung und
die Betätigungsposition durch eine zylindrische Führungswand 5
bewegt werden kann, wobei eine Schraubenzugfeder 6 den
Trägheitsstößel 4 von dem Drehelement 1 fort gegen die
Warteposition vorspannt und ein Vorsprung 9 integral auf der
Außenfläche des Bodenteils des Staufachs B bildet und so ausgelegt
ist, daß er das Drehelement 1 im Uhrzeigersinn in den Lagern
des Diagramms trotz des Federdrucks der Torsionsfeder 2 dreht,
wenn das Staufach B in das Gehäuse H geschoben wird.
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Nach Fig. 2 steht das Bezugszeichen 7 für einen Stopperteil
zum Steuern der Position zum Vorspannen des Drehelements 1 und
das Bezugszeichen 8 für einen Eingriffsteil zum Sichern eines
Endteils der Torsionsfeder 2. Diese Teile 7 und 8 sind
integral auf der Innenfläche des Bodenteils des Gehäuses H
ausgebildet.
Als Mittel zum Vorspannen des Trägheitsstößels 4 gegen
die Warteposition kann eine Kompressionsschraubenfeder statt
der Zugspannungsfeder 6, um sich diesem Fall anzupassen,
verwendet werden.
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Auf jeden Fall lassen sich daher erfindungsgemäß das
Drehelement 1, der Trägheitsstößel 41 der Vorsprung 9 etc., die
gemeinsam die Sicherheitsfunktion manifestieren, invariabel
einfach innerhalb des Totraums installieren, der durch den
Bodenteil des Gehäuses H und den Bodenteil des Staufachs B
definiert ist, und zwar vollständig getrennt von den oben
beschriebenen Sperrmitteln 12 und 13.
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In der Staufachvorrichtung nach dieser Ausführungsform kann,
wenn das Staufach B in das Gehäuse H trotz des Federdrucks der
Konstantdruckf eder 11 wegen der Betätigung der
Staufacheinrichtung für Normalbetrieb geschoben wird, das Staufach B
zuverlässig in Schließposition innerhalb des Gehäuses H aufgrund
der Betätigung der Sperrmittel gesperrt werden, die gemeinsam
durch das Nockenelement 12 und das Stiftelement 13 gebildet
sind. Während das Staufach B im gesperrten Zustand in
Schließposition in der oben beschriebenen Weise gehalten wird, wird
das sektorförmige Drehelement 1 durch den Federdruck der
Torsionsfeder 2 in entgegen Uhrzeigerrichtung bis zur Kollision
gegen den Stopperteil 7 vorgespannt und der Trägheitsstößel 4
wird durch den Federdruck der schraubenzugfeder 6 vom Drehteil
1 weg gegen die Warteposition, wie in den Fig. 3 und 4
gezeigt, vorge spannt.
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Wenn das in der Schließposition gesperrt gehaltene Staufach B
in das Gehäuse H geschoben wird, ermöglicht der auf dem
Staufach B vorgesehene Vorsprung 9 es, daß das sektorförmige
Drehelement 1 in entgegengesetzter Richtung trotz des Federdrucks
der Torsionsfeder 2 gedreht wird und ermöglicht einen weiteren
Schub des Staufachs B, der notwendig ist, um das Sperrmittel
freizugeben, wie in Fig. 5 dargestellt. Wenn mit der
Betätigung eines weiteren Schubs auf das Staufach B aufgehört wird,
wird das Staufach B automatisch durch den Federdruck der
Konstantdruckfeder 11 in Öffnungsrichtung (die durch einen Pfeil
in Fig. 5 angegebene Richtung) vom Öffnungsteil des Gehäuses H
bewegt. Selbstverständlich wird das Drehelement 1 wieder im
Gegenuhrzeigersinn vorgespannt, wenn das Staufach B in der
Öffnungsrichtung bewegt wird.
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Wenn die Staufacheinrichtung einer großen Trägheitskraft G,
wie in Fig. 6 und 7 aufgrund einer Kollision eines
Kraftfahrzeugs oder eines plötzlichen Anlegens der Bremsen ausgesetzt
wird, während das Staufach B in Schließposition gesperrt
gehalten wird, dann wird der auf dem Gehäuse H vorgesehene
Trägheitsstößel 4 aus der Warteposition in die Betätigungsposition
bewegt und momentan ausgenutzt, um zu verhindern, daß das
Drehelement 1 in der Richtung entgegengesetzt der
Vorspannrichtung gedreht wird. Neigt das Staufach B dazu, durch die
Trägheitskraft G in der Richtung des Lösens des Sperrmittels
bewegt zu werden (gegen die tiefe Innenseite des Gehäuses H),
dann läuft der auf dem Staufach B vorgesehene Vorsprung 9
gegen das Drehelement 1 an und verhindert in zuverlässiger
Weise, daß das Staufach B in der gleichen Richtung über eine
Distanz bewegt wird, die zur Freigabe des Sperrmittels notwendig
ist.
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Als Ergebnis wird das Staufach B in der Schließposition
innerhalb des Gehäuses H gehalten und daran gehindert, zufällig aus
dem Gehäuse H hinausgeschoben zu werden.
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Hört die oben erwähnte Trägheitskraft G auf zu existieren, so
wird der Trägheitsstößel 4 automatisch in die Warteposition
durch den Federdruck der Zugschraubenfeder 6 zurückgestellt
und das sektorförmige Drehelement 1 wird automatisch in die
Vorspannposition durch den Federdruck der Torsionsfeder 2
rückgestellt. So kann der normale Schaltvorgang der
Staufacheinrichtung sichergestellt werden.
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Wie oben beschrieben wird erfindungsgemäß die Konstruktion
verwirklicht, bei der von den gemeinsam die
Sicherheitsfunktion manifestierenden Teilen das Drehelement und der
Trägheitsstößel auf dem Gehäuse angeordnet sind und der Vorsprung
auf dem Staufach angeordnet ist und die drei Teile völlig von
den Sperrmitteln getrennt sind. Im Gegensatz zur üblichen
Staufacheinrichtung hat die Staufacheinrichtung nach der
Erfindung absolut keinerlei Möglichkeit, einen großen Raum für
das Sperrmittel zu brauchen. Da die Realisierung der
vorbeschriebenen Konstruktion die Bildung eines nützlichen Totraums
zwischen dem Gehäuse und dem Staufach ermöglicht, wird die
Möglichkeit, den Raum für das Stauen innerhalb des Staufachs
zu begrenzen, völlig eliminiert.
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Wenn weiterhin erfindungsgemäß die Trägheitskraft erzeugt
wird, wird das Drehelement zuverlässig daran gehindert, in der
entgegengesetzten Richtung aufgrund der besonderen
erfindungsgemäß vorgesehenen Konstruktion gedreht zu werden. So bedeutet
die Staufacheinrichtung nach der Erfindung eine beachtliche
Verbesserung hinsichtlich der Zuverlässigkeit verglichen mit
dem bekannten Gegenstück.